地球观念很早就产生了，与17世纪的近代科学革命无关，但它却是近代计量产生的前提。如果没有地球观念，法国议会就不可能于18世纪90年代决定以通过巴黎的地球子午线的四千万分之一作为长度的基本单位，从而拉开近代计量史上米制的帷幕。没有地球观念，也就不可能有时区划分的概念，时间计量也无从发展。所以，地球观念对于近代计量的产生是至关重要的。
1、
中国传统文化中没有地球观念。要产生科学的地球观念，首先要认识到水是地的一部分，水面是弯曲的，是地面的一部分。中国人从来都认为水面是平的，“水平”观念深入到人们思想的深层，这无疑会阻碍地球观念的产生。在中国古代几家有代表性的宇宙结构学说中，不管是宣夜说，还是有了完整理论结构的盖天说，乃至后来占统治地位的浑天说，从来都没有科学意义上的地球观念。
古人发现制作日晷来显示时间。但是，不同地点的人们，惊讶地发现，同一天同一时刻，日影长度是不同的。
中国古人认为，“凡日景于地，千里而差一寸”(《晋书·天文志)
但是，随着古人活动范围的扩大，很多人发现各地日影长度之差不是一个常数。唐朝时候，中国版图扩大，南到越南，北到贝加尔湖。僧一行在研究历法时候，做了实地测量，北到北纬51 度左右的铁勒回鹘，南到北纬18度左右的越南林邑，范围之广，超出了现在中国南北的陆地疆界。
于是，僧一行测出了子午线的弧长。
在现代人看来，我们很容易就能从这一点，肯定地面是弧形的。然后从地面是弧形的出发，设想地球是球形的，但僧一行却止步了。
原古人所以步圭影之意，将以节宣和气，转相物宜，不在于辰次之周径。其所以重历数之意，将欲恭授人时，钦若乾象，不在于浑、盖之是非。若乃述无稽之法于视听之所不及，则君子当阙疑而不议也。而或者各守所传之器以术天体，谓浑元可任数而测，大象可运算而窥。终以六家之说，迭为矛盾，诚以为盖天邪？则南方之度渐狭；果以为浑天邪？则北方之极浸高。此二者，又浑、盖之家尽智毕议，未能有以通其说也。则王仲任、葛稚川之徒，区区于异同之辨，何益人伦之化哉。（《新唐书·天文志一》）
本来“南方之度渐狭”已经推翻了盖天说。但是“北方之极浸高”，又让“浑天说”有了反证。他发现了子午线变化和北天极高度的矛盾，但解释不了，只能推托说追究这些是没有意义的，而且对于他的工作来说，的确是没有意义的。
从此以后，我国在探索地球形状的道路上停滞了下来。
2、
到了元朝，西方的地球说传入我国，阿拉伯学者扎马鲁丁在中国制造了一批天文仪器，其中一台叫“苦来亦阿儿子”，《元史·天文志》介绍这台仪器说：
苦来亦阿儿子，汉言地理志也。其制以木为圆毬，七分为水，其色绿；三分为土地，其色白。画江河湖海，脉络贯穿于其中。画作小方井，以计幅圆之广袤、道里之远近。
这无疑是个地球仪，它所体现的，是不折不扣的地球观念。但这件事“并未在元代天文学史上产生什么影响”。[中国天文学史整理研究小组《中国天文学史》 北京:科学出版社,1987. 201.]
到了明代，地球观念依然没有在中国学者心目中扎下根来。这种局面，要一直到明末清初，传教士把科学的地球观念引入我国，才有了根本的改观。
地球观念的引入，从利玛窦那里有了根本改观。《明史·天文志一》详细介绍利玛窦引进的地球说的内容：
其言地圆也，曰地居天中，其体浑圆，与天度相应。中国当赤道之北，故北极常现，南极常隐。南行二百五十里则北极低一度，北行二百五十里则北极高一度。东西亦然，亦二百五十里差一度也。以周天度计之，知地之全周为九万里也。
这是真正的地球说。由这段话可以看出，当时人们接受地球学说，首先是接受了西方学者对地球说的论证，所谓“南行二百五十里则北极低一度，北行二百五十里则北极高一度”，就是地球说的直接证据。对这一证据，唐代一行在组织中国历史上第一次天文大地测量时就已经发现，但只差最后一步，未能将其与地球说联系起来。
而传教士在引入地球说时，首先把这一条作为地球说的证据进行介绍，从而引发了中国人的思考，思考的结果，他们承认了地球说的正确性。对此，有明末学者方以智的话为证，他在其《通雅》卷十一《天文·历测》中说：“直行北方二百五十里，北极出高一度，足征地形果圆。”
中国人接受地圆说，当然就承认水是地的一部分。方以智对此有明确认识，他在《物理小识》卷一《历类》中说：“地体实圆，在天之中。……相传地浮水上，天包水外，谬矣。地形如胡桃肉，凸山凹海。”
方以智
方以智的学生揭暄更是明确指出了水面的弯曲现象：“地形圆，水附于地者亦当圆。凡江湖以及盆盎之水，无不中高，特人不觉耳。”[方以智. 地类·水圆〔A〕. 物理小识 卷二. 万有文库本]
这样的论证，表明西方的地球说确实在其中国支持者那里找到了知音。
有了地球观念之后，计量上的进步也就随之而来。例如，在计量史上很重要的时差观念即是如此。时差观念与传统的地平大地说是不相容的，所以，当元初耶律楚材通过观测实践发现时差现象之后，并没有进一步得出科学的时差概念。事情起源于一次月食观测。根据当时通行的历法《大明历》的推算，该次月食应发生在子夜前后，而耶律楚材在塔什干城观察的结果，“未尽初更而月已蚀矣。”他经过思考，认为这不是历法推算错误，而是由于地理位置差异造成的。
当发生月食时，各地是同时看到的，但在时间表示上则因地而异，《大明历》的推算对应的是中原地区，而不是西域。他说：
盖《大明》之子正，中国之子正也；西域之初更，西域之初更也。西域之初更未尽时，焉知不为中国之子正乎？隔几万里之远，仅逾一时，复何疑哉！
但耶律楚材只是提出了在地面上东西相距较远的两地对于同一事件有不同的时间表示，可这种时间表示上的差别与大地形状、与两地之间的距离究竟有什么样的关系，他则语焉不详。不从科学的地球观念出发，他也无法把这件事讲清除。而不了解这中间的定量关系，时间计量是无法进行的。
地球观念的传入，彻底解决了这一问题。利玛窦介绍的地球说明确提到，“两地经度相去三十度，则时刻差一辰。若相距一百八十度，则昼夜相反焉。”[明史·天文志一]
这是科学的时区划分概念。有了这种概念，再有了HMS时制以及达到一定精度的计时器（如摆钟），就为近代意义上的时间计量的诞生准备了条件。
3、
地球观念的传入，还导致了另一在计量史上值得一提的事情的发生。这就是清代康熙年间开展的全国范围的地图测绘工作。这次测绘与中国历史上以前诸多测绘最大的不同在于，它首先在全国范围进行了经纬度测量，选择了比较重要的经纬度点641处。[中国测绘史. 第二卷.]
并以通过北京钦天监观象台的子午线为本初子午线，以赤道为零纬度线，测量和推算出了这些点的经纬度。在此基础上，实测了全国地图，使经纬度测量成果充分发挥了其在地图测绘过程中的控制作用。显然，没有地球观念，就不会有这种测量方法，清初的地图测绘工作，也就不会取得那样大的成就。这种测绘方法的诞生，是中国传统测绘术向近代测绘术转化的具体体现。
地球观念还与长度基准的制订有关。国际上通行的米制，最初就是以地球子午线长度为基准制订的。传教士在把地球观念引入中国时，也隐约认识到了地球本身可以为人们提供不变的长度基准。在《古今图书集成·历象汇编·历法典》第八十五卷所载之《新法历书·浑天仪说》中，有这样一段话：
天设圈有大小，每圈俱分为三百六十度，则凡数等而圈之大小、度之广狭因之。乃地亦依此为则。故地上依大圈行，则凡度相应之里数等。依小圈亦有广狭，如距赤道四十度平行圈下之里数较赤道正下之里数必少，若距六十七十等之平行圈尤少。则求地周里数若干，以大圈为准，而左右小圈惟以距中远近推相当之比例焉。里之长短，各国所用虽异，其实终同。西国有十五里一度者，有十七里半又二十二里又六十里者。古谓五百里应一度，波斯国算十六里，……至大明则约二百五十里为一度，周地总得九万余里。乃量里有定则，古今所同。
所谓大圈，指地球上的赤道圈及子午圈，小圈则指除赤道圈外的所有的纬度圈。这段话告诉我们，地球上的赤道圈及子午圈提供了确定的地球周长，各国在表示经线一度的弧长时，所用的具体数值虽然不同，但它们所代表的实际长度却是一样的。换句话说，如果以地球的“大圈”周长为依据制订尺度基准，那么这种基准是最稳定的，不会因人因地而异。
《新法历书》的思想虽未被中国人用来制订长度基准，但它所说的“凡度相应之里数等”的思想在清代的这次地图测绘中被康熙皇帝爱新觉罗·玄烨用活了，玄烨据此提出了依据地球纬度变化推算距离以测绘地图的设想。他曾“喻大学士等曰”：
天上度数，俱与地之宽大吻合。以周时之尺算之，天上一度即有地下二百五十里；以今时之尺算之，天上一度即有地下二百里。自古以来，绘舆图者俱不依照天上之度数以推算地里之远近，故差误者多。朕前特差能算善画之人，将东北一带山川地理，俱照天上度数推算，详加绘图视之。 [康熙五十年四月至六月. 清圣祖实录]
康熙所说的“天上度数”，实际是指地球上的纬度变化，他主张在测绘地图时，要通过测量地球上的纬度变化，按比例推算出（而不是实际测量出）相应地点的地理距离。因为纬度的测量比地理距离的实测要容易得多，所以康熙的主张是切实可行的，也是富有科学道理的。他的这一主张，是在地球观念的影响之下提出来的，这是不言而喻的。
关于康熙时的地图测绘，有不少书籍都从计量的角度，对测绘用尺的基准问题做过探讨，例如，《中国测绘史》就曾提出：在测绘全国地图之前，“爱新觉罗·玄烨规定，纬度一度经线弧长折地长为200里，每里为1800尺，尺长标准为经线弧长的0.01秒，称此尺为工部营造尺（合今0.317米）。
玄烨规定的取经线弧长的0.01秒为标准尺度之长，并用于全国测量，乃世界之创举。比法国国民议会1792年规定以通过巴黎的子午圈全长的四千万分之一作为1米（公尺）标准长度及其使用要早88年和120多年，（1830年后才为国际上使用）。”[中国测绘史. 第二卷.北京:测绘出版社，1995.]
因此，这一规定显然是中国近代计量史上值得一书的大事。
此外，文献记载也告诉我们，康熙朝在统一度量衡时，是按照“累黍定律”的传统方法确定尺长标准的，与地球经线无关。在康熙“御制”的《数理精蕴》中，就明确提到：
里法则三百六十步计一百八十丈为一里。古称在天一度，在地二百五十里，今尺验之，在天一度，在地二百里，盖古尺得今尺之十分之八，实缘纵黍横黍之分也。
这段话明确告诉我们，与所谓“在天一度，在地二百里”相符的“今尺”尺长基准，是按照传统的累黍定律的方法确定的。在这里，我们看不到以地球经线弧长为标准确定尺度基准的影子。
显然，康熙并未设想要以地球经线弧长为准则确定尺度，更没有按这种设想去制订国家标准器，去推广这种标准。他在测量前指示人们按照“在天一度，在地二百里”的比例测绘地图，是为了测量的简便，与长度基准的确定应该没有什么关系。
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