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大地水准面：
由于海洋占全球面积的71%，故设想与平均海水面相重合，不受潮汐、风浪及大气压变化得影响，并延伸到大陆下面处处与铅垂线相垂直的水准面。

似大地水准面：
由于地球质量分布的不均性，使得大地水准面的形状非常复杂，不利于我们内业测量的计算，为此，苏联学者莫洛金斯基提出了与大地水准面很接近的似大地水准面。似大地水准面与大地水准面在海洋上完全重合，而在大陆上也几乎重合，在山区只有2-4m的差异；它可以严密的解决关于研究与地球自然地理形状有关的问题。

参考椭球面：
处理大地测量成果而采用的与地球大小，形状接近并进行定位的椭球体表面。

PS：测量外业的基准面和基准线分别是：大地水准面和与其相垂直的铅垂线。
测量内业计算的基准面和基准线分别是：参考椭球面和与其相垂直的法线。

下面说明三高的定义以及之间的转换关系：
三高分别是：大地高、正高、正常高。
大地高：地面点沿 法线 到 参考椭球面 的距离。
正高：地面点沿 实际重力垂线 到 大地水准面 的距离。
正常高：地面点沿 正常重力垂线 到 似大地水准面 的距离。

转换关系如下：

其中：N为大地水准面差距，ζ 为高程异常。