地心垂線

地球與參考橢球

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。

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。

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。

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。