在大地测量学中,子午线弧是指经度相同的两点之间的距离。在几何学中,它是一条弧线:一条曲线的一段。铺在地球仪上的假想绳的长度就是这个距离。

在不同的地方进行两次或两次以上这样的测量,就可以得到最像地球仪形状的参考椭球的形状。这个过程叫做"地球图形的测定"。最早测定球状地球的大小时,使用的是单弧。最新的测定方法是利用天体大地测量和卫星大地测量的方法来获得参考椭球。

公元前240年左右,亚历山大的科学家埃拉托斯特尼首先计算出了地球圆周率的良好数值。他知道在夏至日当地正午时分,太阳经过古埃及城市锡尼(阿苏安)的天顶。他还通过自己的测量知道,同一时刻,在他的家乡亚历山大,天顶的距离是一整圈的1/50(7.2°)。假设亚历山大在叙尼的正北方,埃拉托斯特尼得出结论,亚历山大和叙尼之间的距离一定是地球圆周的1/50。

1687年牛顿在《原理论》中发表了地球是扁球形的证明,证明了地球是一个扁球形长方形球体,等于1/230。