在过去，是通过测定地面两点间的子午线弧长，再用天文测量测定这两点的纬度，由此推算出地球子午线的每度弧长，以确定地球的形状和大小。早在中国唐代开元十二年(公元724年)，在张遂(公元683～727年)的主持下，南宫说于河南省滑县、浚仪(今开封)、扶沟、上蔡问，直接丈量子午线弧长，并用圭表测定这几处夏至正午的日影长度，确定了影差一寸与南北距离的关系，这是世界上最早的一次弧度测量。在近代，是综合利用天文、大地、重力和卫星测量的资料，已求出了更准确的地球椭球体的元素。