测量的外业工作主要是在地球表面进行的，或者说主要是对地球表面进行观测的，由于地球表面不是一个规则的数学曲面，在其上面无法进行严密的测量计算。因此，需要寻求一个大小和形状最接近于地球的规则形体——地球椭球，在其表面完成测量计算工作。用椭球来表示地球必须解决2个问题：
一是椭球参数的选择(椭球的大小和形状)；
二是确定椭球与地球的相关位置，即椭球的定位(椭球与大地水准面包围的大地体应当最密合)。