形状在物理大地测量学中是待解的未知量，如何通过分布于地球表面的重力观测数据来确定地球的外部形状及重力场分布的就成为了重要的问题。这一问题在物理学上称为边值问题，而在大地测量学上被称为大地测量边值问题（, GBVP）。依据不同的边界条件，边值问题又包括狄利克雷问题、诺伊曼问题和三类。斯托克斯于1849年最早提出了大地测量边值问题的一种解决方式，即斯托克斯定理。该定理将地球重力分为正常重力和重力异常两部分，并通过某些假设条件简化，从而得出在大地水准面上进行积分得到的正常重力位和扰动位计算公式。这种计算方式在