海洋大地测量的任务是建立海洋大地控制点网、研究海面形状与变化，为船舶精密导航、海洋资源开发、海洋划界、海面和海底工程设计和施工，以及研究海底地壳运动和潮汐变化等提供各种数据。

海洋大地测量一词，最早出现在1804年，20世纪60年代以后，逐渐形成较完整的理论技术体系。80年代，苏联曾经布设海洋大地控制网，形成了一套较完整的海底控制网布设方案和数据处理方法，并有《海洋大地控制网》一书出版。同一时期，中国海洋大地测量学科也得到了较快的发展，并出版了《海洋大地测量学》一书。此后，随着中国对地球重力场研究的深入，海洋大地测量的研究内容更加丰富，主要焦点集中在研究确定地球形状和大小、海面地形、大地水准面精化等方面。利用水声测标在海底建立海洋大地测量控制网的实践非常少，绝大部分都是利用卫星导航定位系统建立大陆和岛屿联测的海洋大地测量控制网。

海洋大地测量的主要内容与应用包括：①海底控制网建立。由按照一定的形状和密度布设在海底的控制点组成。这些控制点是安置在海底的一些声应答器，它们的三维位置按照统一的大地基准为参考，利用声学测距技术进行测定。海底控制网以阵列的形式来布设，每一阵列至少有3个声应答器。测定海底控制点的位置时，必须借助于海面上的测量船或者卫星导航定位系统浮标，以其位置为过渡点，建立已知点同海底控制点之间的联系。已知点可以是陆地上的大地控制点，也可以是空间控制点—已知位置的人造卫星。②平均海面的测定。测定方法一般是在沿海设立验潮站，测定该站每小时的水位，计算出日、月、年和多年平均海面。平均海面是指某地一定时间内每小时海面高度的算术平均值，又称平均海水面。多年平均海面以18.6年（潮汐天文周期）或更长时间的连续观测资料算得较为准确。③海面地形测定。平均海面不是一个重力等位面，它相对于一个与之接近的等位面（大地水准面）的起伏称为海面地形。也有人把海面地形定义为海面相对于大地水准面的高。海面地形测定方法有几何水准法、海洋水准法和卫星测高法。测定近岸海域的海面地形，可采用几何水准法。测定深海的海面地形，可以采用海洋水准法。卫星测高法是利用多年的卫星测高数据得到的平均海面和由某一给定的地球重力场模型计算得到的大地水准面，即可得到海面地形。④海面定位。近岸海域的定位可采用光学定位、无线电定位、卫星定位和声学定位等方法来实现；较远海域的定位则主要采用卫星定位、声学定位和各种无线电定位系统，其中卫星定位可以全天候作业，实时定位，应用广泛，定位区域不受限制。⑤水下定位。确定水下运载体的位置，主要采用船载惯性导航系统和声学定位系统。船载惯性导航系统利用惯性运动单元来测量运载体的加速度，然后由计算机对它进行两次时间积分，求得运载体的位置。这种方法的主要问题是随着时间的延长，定位误差会产生积累，因此每隔一定时间，需要利用其他定位方法进行订正。声学定位是利用海底的声应答器来进行定位。通常有长基线定位、短基线定位和超短基线定位。⑥海洋大地水准面的测定。大地水准面形状是综合利用地面和空间大地测量技术确定的。地面大地测量技术包括重力测量、天文大地测量、卫星导航定位系统/水准测量等；空间大地测量技术包括卫星测高、卫星激光测距、卫星重力测量等。表征大地水准面形状的模型有数学模型和数字模型。数学模型是采用球谐/椭球谐函数来表示大地水准面与地球椭球面的差距；数字模型则以网格形式将一定范围内大地水准面与地球椭球面的差距作离散化数字表示。

随着科学技术的发展，海洋大地测量也发生着深刻的变化。平均海面的确定不再局限于传统的几何水准方法，卫星测高技术的发展已经实现了可以优于10米精度的水平确定全球海域的平均海面。确定海底控制点位置的方法除了利用船只作为过渡点外，还可以应用海面浮标作为过渡点，海底控制点的点位精度优于2米。海洋大地水准面的确定可由卫星测高数据单独实现，也可以通过卫星测高数据和海洋重力测量数据共同实现，其精度优于10厘米。