地球與參考橢球
參考橢球地球表面的形狀起伏、高低不平，有高山、盆地、海洋等，它的真實形狀很不規則，並不是一個理想的橢球體。由於地球繞其極軸轉動，所以赤道各處的地球半徑比極軸方向的半徑要長，因而地球可以近似看作一個“旋轉橢球體”，但又不能用旋轉流體的平衡模型來想像它，因為地球不是勻質物體。
海洋中各處的海平面與該處的重力矢量相垂直，若採用海平面作為基準，把它延伸到全部陸地形成的一個表面，稱之為“大地水準面”。為了便於計算和繪圖，通過大地測量推得多種近似於大地水準面的橢球面，作為地球形狀的數學模型，並稱為參考橢球。
簡介
地心垂線地球表面某點的緯度是該點垂線方向與赤道平面之間的夾角。因為地球是一個不規則的球體，垂線可以有不同的定義。
地心垂線常見的三種垂線為地心垂線、地理垂線和天文垂線。如右圖所示，地面上某一點P與參考橢球中心O的連線PO為地心垂線。即地心垂線為地面上某一點與參考橢球中心的連線。（圖中的角 為地心緯度，即地心垂線與赤道平面的夾角）
地心垂線與地理垂線之間存在偏差，即某點的地心緯度和地理緯度存在偏差，稱垂線偏差。垂線偏差最大值可達到11.6'，在遠距引導、精確導航中應予以修正。
區分條件
地心垂線、地理垂線和天文垂線和地心緯度、地理緯度、天文緯度是各不相同的。在不同的場合下，它們的區分程度不同。
1）在遠距引導、導航中要嚴格區分，通常不予以特別說明的則是指地理垂線和地理緯度。
2）在航空火力控制中，不加以區分，籠統地稱為垂線和緯度。
