大地基准是用于定义地球形状和大小的工具，也是绘制地球地图时使用的各种坐标系的参考点。自始至终，数百个不同的基准被使用——每一个都随着时代的地球观而变化。

然而，真正的大地测量基准只出现在18世纪之后。在此之前，地球的椭球形状并不总是被考虑在内，因为许多人仍然认为它是平的。由于目前大多数基准都用于测量和显示地球的大部分，因此椭球模型是必不可少的。

垂直基准和水平基准

今天，有数百种不同的基准在使用；但是，它们的方向要么是水平的，要么是垂直的。

水平基准是用于在坐标系（如纬度和经度）中测量地球表面特定位置的基准。由于不同的本地基准（即具有不同参考点的基准），同一位置可能具有许多不同的地理坐标，因此了解参考所处的基准非常重要。

垂直基准测量地球上特定点的高程。这些数据是通过潮汐和海平面测量、利用水平基准面使用的不同椭球模型进行大地测量以及利用大地水准面测量的重力来收集的。然后，这些数据在地图上被描述为高于海平面的某个高度。

作为参考，大地水准面是用重力测量地球的数学模型，与地球上的平均海平面相对应，例如如果水延伸到陆地上。但是，由于表面高度不规则，因此有不同的局部大地水准面可用于获得最精确的数学模型，以便用于测量垂直距离。

常用基准

如前所述，当今世界各地使用了许多基准。一些最常用的基准是世界大地测量系统的基准、北美基准、英国军械测量局的基准和欧洲基准；然而，这并不是一份详尽的清单。

在世界大地测量系统（WGS）中，有几个不同的基准多年来一直在使用。这些是WGS 84、72、70和60。WGS 84是目前用于该系统的数据，有效期至2010年。此外，它是世界上使用最广泛的数据之一。

20世纪80年代，美国国防部利用1980年大地测量参考系统（GRS 80）和多普勒卫星图像创建了一个新的、更精确的世界大地测量系统。这就是今天所知的WGS 84。就参考而言，WGS 84使用了所谓的“零子午线”，但由于新的测量，它从以前使用的本初子午线移动了100米（0.062英里）。

与WGS 84相似的是北美基准1983（NAD 83）。这是北美和中美洲大地测量网使用的官方水平基准。与WGS 84一样，它基于GRS 80椭球体，因此两者的测量结果非常相似。NAD 83也是利用卫星和遥感图像开发的，是目前大多数GPS装置的默认基准。

NAD 83之前是NAD 27，它是1927年基于克拉克1866椭球体建造的水平基准面。虽然NAD 27已经使用多年，并且仍然出现在美国地形图上，但它是基于一系列近似值，大地测量中心位于堪萨斯州米德斯牧场。之所以选择这一点，是因为它靠近毗邻美国的地理中心。

同样与WGS 84相似的是1936年英国军械测量局（OSGB36），因为两个基准点的纬度和经度位置相同。然而，它是基于艾里1830椭球，因为它显示英国，其主要用户，最准确。

欧洲基准1950（ED50）是用于显示西欧大部分地区的基准，是在第二次世界大战后开发的，当时需要可靠的边界测绘系统。它基于国际椭球体，但在GRS80和WGS84投入使用时发生了变化。今天，ED50的经纬线与WGS84相似，但在向东欧移动时，ED50上的经纬线确实会变得更远。

在使用这些或其他地图基准时，务必始终了解特定地图所参照的基准，因为每个不同基准上的位置之间的距离通常存在很大差异。这种“基准移动”可能会导致导航和/或试图定位特定位置或对象方面的问题，因为错误基准的用户有时可能距离其所需位置数百米。

然而，无论使用哪种数据，它们都是一种强大的地理工具，但在制图、地质学、导航、测量，有时甚至天文学中都是最重要的。事实上，“大地测量学”（测量和地球表征的研究）已经成为地球科学领域的一门学科。