卫星重力测量发展及应用
地球物理勘探技术的发展与应用
地球物理勘探技术的发展与应用地球物理勘探是一种能够研究地球内部结构和矿产资源分布的科学方法。
它是勘查地理资源的一种基础性技术，对矿产资源开发、地质灾害预测、环境监测等方面有着重要作用。
本文将对地球物理勘探技术的发展历程、研究方法以及应用前景进行探讨。
地球物理勘探技术的发展地球物理勘探技术的发展可以追溯到19世纪初。
当时的地球物理研究主要集中在重力和磁性分析领域。
20世纪初，地震测量技术逐渐成熟，成为地球物理勘探的重要手段。
在20世纪50年代，地球物理勘探技术得到了空间技术的支持，如航空和卫星地球物理测量，为其进一步发展提供了强有力的技术支持。
到了21世纪，新兴技术，如超声波、电磁波和地震电磁学等成为研究热点。
目前，国外地球物理勘探技术发达，主要有美国、加拿大、澳大利亚、英国等国家的公司和机构在这一领域处于领先地位。
在国内，随着国家经济的快速发展，地球物理勘探逐渐开始成为人们关注的焦点，相关机构和企业也在积极运用新兴技术开展研究和应用。
地球物理勘探技术的研究方法在地球物理勘探中，主要有地震探测、重力测量、磁力测量、地电测量、电磁波探测等方法。
下面就对几种常见的方法进行简要介绍。
1. 地震勘探地震勘探是现代地球物理勘探技术中应用最广泛的方法之一。
通常，采用地震波源和地震接收器进行地震勘探。
地震波源可以是炸药、震源机或振动器。
地震接收器通常是一些地震检波器，常用于检测地震波速。
通过对地震波的形态、到达时间和衰减特征进行分析，可以获取有关地下地形、地层厚度和物性等信息。
2. 重力测量重力测量广泛用于勘探油气和矿产资源。
通过重力测量，可以获取地下结构密度变化的信息。
测量时，将重力计放置在测点上，进行重力定位，并记录下相关数据。
通过对数据进行处理和分析，可以推断出地下物质的密度变化，从而判断地下矿产资源和油气储藏区的存在和分布情况。
3. 磁力测量磁力测量是测量地下矿产资源的一种方法。
测量时，采用磁力计仪、磁力钻头等设备来记录地下磁场的变化。
卫星重力测量
卫星重力测量－基础、模型化方法与数据处理算法作者简介：张传定，男，1966年04月出生，1996年09月师从于解放军信息工程大学陆仲连教授，于2000年12月获博士学位。
摘要论文的中心内容是卫星重力测量中如何由星载传感器获得的观测数据恢复地球重力场这一过程的模型化问题。
旨在吸取前人的研究成果，提出更加合理的数据处理模型。
论文最突出的贡献是，改造并完善了大地重力学、空间大地测量、卫星轨道力学等学科模型化的理论与方法以适应卫星重力测量这一新型观测技术。
作者的主要工作和创新点有：1.在综合卫星重力测量有关最新研究成果的基础上，系统地论述了动态加速度测量、卫星重力梯度测量的基本原理；论证了它们的测量精度与姿态角加速度的关系以及卫星重力测量系统最终恢复地球重力场能力的判定准则；深入理解并掌握了现行SST、SGG卫星CHAMP、GRACE、GOCE各项指标及恢复地球重力场各频段的精度指标。
2.简要介绍了卫星重力测量中所涉及到的曲线坐标系下矢量、张量与曲线坐标之间的微分关系、坐标系之间的变换关系以及它们的矩阵表示。
详细研究了在地球重力场确定中常用的关于研究点P和流动点Q相互关联的球极坐标系，给出了球极坐标系下地球引力位V关于P点和关于Q点的微分公式以及它们与球坐标系下局部微分算子的关系。
深入研究了关于P和Q两点局部导数算子的相互作用问题，得到了扰动场元之间核函数和协方差函数的解析与级数展开式，首次给出了较为实用的明晰表达式。
此结果是对物理大地测量学关于这一论题的补充和完善。
这项工作是本文的一个创新点。
3.详细推导了地球、卫星、加速度传感器检验荷载这一特殊限定性三体问题的运动方程；指出星载加速度传感器的输出就是卫星所受非引力加速度和检验荷载相对于卫星中心地球引力的潮汐力之差；进而得到了由星载加速度传感器的比力测量和GPS跟踪测量数据直接恢复地球引力矢量的理论公式。
4.通过对扭秤、旋转梯度仪工作原理的考察和Molodensky关于垂线偏差推求高程异常的论述以及目前业已发现水平梯度分量的某种组合是球面正交函数系的事实，作者明确指出，在地球重力场的研究中，水平方向观测量的组合应作为复数使用。
海洋测绘和内陆水域监测的卫星大地测量关键技术及应用
保障和全球化服务能力。 在平均海面高模型建立方面，上世纪｛
代中期以来，我国学者开始利用卫星测高一 确定中国和全球海域平均海面高模型，但： 和分辨率较低，主要原因是大多采用单一 数据，多源多代卫星融合程度不深，难以 异源测高数据的各改正项精度和框架，且 及大地测量任务测高数据的海面时变效应等
在海洋重力场数据获取方面，传统的： 重力测量方法受到海洋环境、技术模式及 权益的限制，观测数据稀疏，无法覆盖全 联合卫星测高、卫星重力等技术能够获得 精细的海洋重力场信息。但另一方面，实 据处理中仍然面临近岸测高数据质量差、
图ｌ卫星测高Ⅱ
主题策划Ｔｏｐｉｃ
垂线偏差数据反演重力异常效率低等难题。 在陆海高程基准统一方面，由于陆地高程
基准与海洋深度基准建立模式不同，长期以 来，我国陆地与海洋测绘基准不一致，难以精 确转换，导致陆海地理信息不能直接联合使 用，且无法满足全球地理信息资源建设的需 求，主要问题是：我国海域潮汐模型不精确、 深度基准面定义多样、国家高程基准与全球高 程基准不统一，等等。
中团测徐
１０ Ｍａｒｃｈ ２０１９
海洋测绘和内陆水域监测的 卫星大地测量关键技术及应用
文、图／姜卫平（武汉大学国家卫星定位系统工程技术研究中心）
获取精细的海洋地理信息是基于 卫星大地测量的海洋测绘的根本任务
我国是海洋大国，大陆海岸线长达１．８７Ｊ多 千米，拥有约３００万平方千米的管辖海域。海洋 孕育着地球生命和人类文明，蕴藏着极其丰富 的自然资源。当前，我国正在实施海洋强国建 设战略，海洋在我国社会发展和经济建设中的 战略地位日益突出。海洋测绘是发展海洋经济 和维护海洋权益的重要保障，以海洋和内陆水 域为对象，提供水体、水底和沿岸等的地理信 息，能为建设海洋强国提供基础支撑信息。但 传统海洋测绘手段获取的信息难以覆盖全球， 时效性差。卫星测高、卫星重力、卫星导航定 位等卫星大地测量技术开启了观测和认识海洋 的新纪元，能提供大范围、全天候的观测数
GPS相对定位在重力卫星KBR测距中的应用
Ｖ０ ． ８ １１ Ｎｏ９ ．
电子 设 计 工 程
Ｅｌ ｃｒ ｎ ｃ Ｄｅ ｉ ｎ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｅ ｔｏ ｉ ｓｇ ｇ ｎ ｅ ｉｇ
２１ ０ ０年 ９月
Ｓ ｐ ．２ ０ ｅ ｔ ０１
ＧＰ Ｓ相对 定位在重力卫 星 ＫＢ 测距 中的应用 Ｒ
ｇａ ｉｙ ｓ ｔ ｌｉ ｒｖ ｔ ａ ｅｌｔ ＫＢＲ ａ ｉｇ ｅ ｒ ｎｇｎ ．
ｋ ｙｗｏ ｄ ： ｒｖｔ ａｅｌｅ Ｋ ｂ ｎ ａ ｇｎ ｙｔｍ（ Ｒ） ｄ ａ—ｒｑ ｅ ｃ ； ｅａｉｅｐ ｓｔ ｎｎ ； ｏ ｉｏ ｉｇｐｅ ｉｉｎ ｅ ｒ ｓ ｇａ ｉ ｓｔｌｔ； ａ ｄ ｒｎ ｉｇｓｓｅ ＫＢ ； ｕ ｌｆｅ ｕ ｎ ｙ ｒｌｔ ｏ ｉｏ ｉｇ ｐ ｓｔ ｎｎ ｒｃｓ ｙ ｉ ｖ ｉ ｉ ｏ
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卫星测高原理及应用领域
卫星测高原理及应用领域20 世纪80 年代以来, 随着计算机技术和空间技术的高速发展, 地球科学在宏观和微观的研究上进入了一个迅速发展和深入探索的时期。
在此期间, 地球科学各分支学科出现了大量新的学科生长点, 提出了许多新学科、新概念、新技术。
卫星测高学就是在这种形势下随着卫星遥感遥测技术的应用而发展起来的新型边缘学科, 它利用卫星上装载的微波雷达测高仪, 辐射计和合成孔径雷达等仪器, 实时测量卫星到海面的距离、有效波高和后向散射系数, 并通过数据处理和分析, 来研究大地测量学、地球物理学和海洋学方面的问题。
卫星测高技术的发展至今虽然只有二十多年的历史,但大量的研究结果表明, 卫星测高在研究海洋大地水准面和重力异常方面, 在研究地球物理和海洋参数方面, 都显示出了巨大的潜力。
卫星测高作为一项高科技测量技术,它以人造卫星作为测量仪器的载体, 借助着空间技术、电子技术、光电技术和微波技术等高新技术的发展, 在空间大地测量领域产生了一场深刻的变革。
正如国际上著名的大地测量学家莫里兹教授1993 年所指出的那样：“同GPS 一样, 卫星测高也在空间大地测量学领域掀起了一场革命。
”(Moritz, 1993) 。
一卫星测高原理卫星测高仪是一种星载的微波雷达。
测高仪的发射装置通过天线以一定的脉冲重复频率向地球表面发射调制后的压缩脉冲, 经海面反射后, 由接收机接收返回的脉冲, 并测量发射脉冲的时刻与接收脉冲的时刻的时间差。
根据此时间差及返回的波形, 便可以测量出卫星到海面的距离。
二卫星测高的应用领域卫星测高数据的应用随着卫星定轨精度和测高仪观测精度的提高以及数据处理方法的改进, 其应用范围越来越大, 社会效益及经济效益越来越明显。
发射测高卫星之初的目的比较单一, 就是试图从空中采用遥测的方法确定海面形状, 以期研究大洋环流和其它海洋学参数。
之后,由于测高数据的精度大大提高了, 卫星测高在地球物理学领域和大地测量学领域也得到了空前应用。
GPS测地技术在地区地面重力测量中的应用
・
３ ２ ・ ５
第３ ４卷 第 ２期 ２００８年 １月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＪ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣ Ｉ 、 ＵＲＩ
Ｖｏ ．４ Ｎｏ． Ｉ３ ２
Ｊｎ ２ ０ ａ． ０８
文 章 编号 ：０９６ ２ （０ ８ ０ ３ ２０ １０ ．８ ５ ２０ ）２０ ５ ．２
从上述定位精度 比较 分析 ， Ｔ Ｒ Ｋ定 位测 量的点 位数 据精 度 路线走 向方法是可行 的， 作业速度快 ， 经济效益高 ， 能满足公路 且 可保持在厘米等级 ， 各测量 点之 间不存在误 差积 累 ， 且 与全站 仪 工程测量的精度要求 ， 扩大 了 Ｇ Ｓ在公路测设 中的应用前景。 Ｐ 测定 的坐标值符合较好 ， 满足改线 ．
网的三维无约束平 差 ， 过无 约束平 差主要 达到几个 目的 ：． 通 ａ 根 据无约束平差 的结 果 ， 判别 在所 构成 的 ＧＰ Ｓ网中是否 有粗差 基
线， 如发现含有粗差 的基线 ， 需要进行相应 的处理 ， 须使 得最后 必 由于工作中测量 区域较 大 ， 需要对整 个测区做 ＧＰ Ｓ控制 网 ， 用 于 构 网 的所 有 基 线 向量 均 满 足 质 量 要 求 。 ｂ 调 整 各 基 线 向量 ． 方便以后做 ＧＰ Ｓ固定 站使用 ， 区 Ｇ Ｓ控制 网需要 与 国家地 面 观测值 的权 ， 测 Ｐ 使得 它们互相 匹配。
［］ １ 陈继光 ． 实时动 态 Ｇ Ｓ技 术在公路 工程监 理 中的应 用 ［］ 测 Ｐ Ｊ．
绘 技 术装 备 ，０２ ３ ：１ ２ ２ ０ （ ）４ ． ． ４ ［］ ２雒 应 ， 有得 ， 碧 琴 ． Ｐ 实 时动 态 定 位 技 术 在 公 路 定 线 王 张 ＧＳ
测量 中的应用与精度分析［］ 长安 大学学报 ，０ ２６ ：７７ ． Ｊ． ２ ０ （ ）７ —８
重力及应用
重力及应用重力是地球或其他天体对物体产生的吸引力。
根据牛顿的普遍引力定律，所有物体之间都相互产生引力，这个引力的大小与物体的质量有关，而与物体之间的距离有关。
例如，地球对我们产生的引力使我们保持在地面上不会飘走。
重力对于人类生活中的各个方面都有重要的应用。
以下是一些重力及其应用的示例：1.物体下落：当一个物体被抛出或掉落时，地球的重力会使它向地面加速下落。
这是我们日常生活中常见的现象，也是重力最基本的应用之一。
2.地球上的运动：重力对地球上的运动有着非常重要的作用。
例如，重力使水从高处向低处流动，形成河流和瀑布。
重力还影响海洋的潮汐，因为月球和太阳对地球的引力会使海水产生上升和下降的运动。
3.天体运动：重力是宇宙中天体运动的主要驱动力。
例如，地球围绕太阳运行，这是地球受到太阳的引力影响的结果。
类似地，月球围绕地球运行，是受到地球的引力影响。
重力还影响行星、恒星和其他天体之间的相互运动和轨道。
4.人造卫星：人造卫星是利用地球的重力来保持其轨道的。
当卫星被发射到地球轨道上时，它所处的高度和速度使得地球的引力和卫星的惯性之间达到平衡，从而使卫星始终保持在固定的轨道上。
5.摩擦和地形：重力对于地表的摩擦和地形起着重要的作用。
例如，山脉和丘陵地形通常是由地球表面上的重力作用形成的。
重力还通过增加物体间的摩擦力，影响人类行走、车辆行驶和物体摆动的运动方式。
6.丝网和滑轮系统：我们可以利用重力建立丝网和滑轮系统，来提供力的传递和转移，并减轻劳动。
例如，工地上的起重机和吊船通常使用滑轮系统来提升和降低重物，利用重力作为动力源。
7.重力加速度测量：重力加速度是指地球上任意一点由地球对物体产生的引力引起的加速度。
通过测量重物在地表下落的时间和距离，可以计算地球上某一点的重力加速度。
重力加速度的测量对于地质学、地球物理学和建筑工程等领域有很大的意义。
综上所述，重力是地球或其他天体对物体产生的吸引力，是自然界中普遍存在的物理现象。
GRACE卫星确定地球重力场
重力卫星 CHAMP、GRACE、GOCE
CHAMP 卫星是由德国地球科学中心 (GFZ) 独立研究也是世界上首次采用卫— 卫跟踪技术的重力卫星， 已于 2000 年 7 月 15 日成功发射， 其工作原理见图 1.5。 圆形近极轨道，轨道倾角 87°，偏心率 0.004，近地点约 470km，其主要目的： 确定全球中长波长静态重力场以及随时间变化；测定全球磁场和电场；大气和电 离层探测。为了重力场的测定，卫星上搭截两个重要设备，一是星载双频 GPS 接收机， 用以接收高轨 GPS 卫星信号以精密确定 CHAMP 卫星的轨道，二是三轴加 速度计，放置在整个卫星系统的重心处，用以直接测量出卫星的非保守力摄动， 作为磁场及大气、电离层的监测，卫星上还安装有磁力仪等其他设备，据估计， CHAMP 卫星预期反演重力场空间分辨率可达到 500km，在此分辨率下将比现有重 力场模型的精度提高 1～2 个量级，1000km 波长以上中长波大地水准面测定精度 可达到 1cm。
参考文献 [1]王正涛 李建成 姜卫平 基于 GRACE 卫星重力数据确定地球重力场模型 WHU-GM-05 [2]申文斌,王正涛,晁定波.利用卫星重力数据确定地球外部重力场的一方法 及模拟试验检验.武汉大学学报信息科学版, 2006,31(2):189~193 [3] 王正涛.卫星跟踪卫星测量确定地球重力场的理论与方法[博士论文].武 汉:武汉大学,2005 [4]周旭华,许厚泽,吴斌等.用 GRACE 卫星跟踪数据反演地球 重力场.地球物理学报,2006,49(3): 718~723 [5] 肖云． 基于卫星跟踪卫星数据恢复地球重力场的研究 ［博士论文］ ． 郑州： 信息工程大学测绘学院，２００６． [6] 许厚泽、 周旭华、 彭碧波.卫星重力测量[J].地理空间信息， 2005， 3 （1） ： 1～3
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卫星重力测量发展及应用2010286190128 张璇摘要：卫星重力测量在恢复地球重力场方面具有全球高覆盖率、高空间分辨率、高精度和高时间重复率等优点, 为大地测量和地球物理学科的发展开辟了新的途径。
本文简要回顾了卫星重力测量的发展历程, 介绍了四种卫星重力探测技术的原理和发展状况, 最后对卫星重力测量在地球科学中的的应用情况进行了简要总结。
关键词：重力场；地球重力场；重力测量一、研究背景地(月)球重力场及其时变反映地(月)球表层及内部物质的空间分布、运动和变化，同时决定着大地水准面的起伏和变化。
因此，确定地(月)球重力场的精细结构及其时变不仅是大地测量学、海洋学、地震学、空间科学、天文学、行星科学、深空探测、国防建设等的需求，同时也将为全人类寻求资源、保护环境和预测灾害提供了重要的信息资源。
人造卫星是在地(月)球重力场作用下在空间绕地(月)球运动的，要精密定轨，必须知道精确的地(月)球重力场参数，反之，精确测定卫星轨道的摄动，利用这些摄动的跟踪观测数据，又可以提高地(月)球重力场参数的精度，两者相辅相成。
地球重力场是固体地球物理学、海洋动力学、地球动力学、冰川学、海平面变化与分析所需的基本物理量。
在大地测量领域, 地球重力场对研究地球形状和精确求定地面控制点的三维坐标起着重要作用；在固体地球物理学中，基于地球重力场可以研究地球的内部构造和板块运动；在海洋学中，为了研究海面地形，揭示洋流和环流的活动规律也需应用地球重力场数据；在国防建设领域，远程武器的发射和飞行，必须知道精细的局部重力场和全球重力场。
月球重力场的精密测量是国际探月计划的重要组成部分，它不仅决定着月球探测器的轨道优化设计和载人登月飞船月面理想着陆点的合适选取，同时将为全人类开展月体地形地貌和内部结构研究、月壤新能源和资源探测、月面宇宙环境分析(电磁、微粒子、高能等)、月球和地月系统起源和演化历史论证等提供丰富的信息资源。
地(月)球重力场起着双重作用：第一，通过比较实际重力场和理想重力场的差可以得到重力异常，重力异常表明地(月)球内部的质量不平衡状态，并提供地球(月)动力学的重要信息；第二，确定大地水准面(和静止平均海平面相重合的等位面) ，大地水准面是所有地貌(如陆地、冰川、海洋等) 的参考面，而大地水准面仅仅是由重力场来定义的，它可以通过重力场的精化而改善。
目前常使用的重力测量手段主要有地表观测、航空测量以及卫星重力探测等。
由于地面重力测量受地形和气候影响较大、耗时多、劳动强度大、作业成本高,使重力测量的地面覆盖率和分辨率受到极大的限制。
航空重力测量虽然能够克服地形条件的限制，但却只能用于局部地区或区域性的测量，且仍受到气候条件的影响。
卫星重力是近年来发展起来的新型空间探测技术，其发展和应用是当今国际大地测量学界继GPS之后的又一次革命性突破。
卫星重力探测不受地形等自然条件的影响，为解决全球高覆盖率、高精度、高空间分辨率和高时间重复率重力测量开辟了新的有效途径，不但弥补了传统重力测量方法的不足,而且可以使地球重力场和大地水准面的测定精度提高一个数量级以上，并可测定高精度的时变重力场，很快成为了大地测量和地球物理学中新的研究热点和前沿。
二、卫星重力测量原理及发展：1. 原理卫星重力就是以卫星为载体，利用卫星本身为重力传感器或卫星所携带的重力传感器(加速度仪、精密测距系统和重力梯度仪等)，观测由地球重力场引起的卫星轨道摄动，以这些数据资料来反演和恢复地球重力场的方法和技术。
广义的卫星重力测量泛指所有基于卫星观测资料确定地球重力场的技术，它包括了从20 世纪60 年代发展起来的地面光电卫星跟踪技术、Doppler 地面跟踪技术、人造卫星激光测距技术和卫星测高技术以及近年才有所突破的卫星跟踪卫星技术(下称卫卫跟踪或SST) 和卫星重力梯度技术。
2. 卫星重力发展概况自1957年第一颗人造地球卫星Sputnik发射成功，人们开始把目光投向用卫星资料计算地球重力场到最近用于精化地球重力场的极地低轨卫星的成功发射，卫星重力探测技术主要经历了以下三个发展阶段：第一阶段：20世纪60年代前期，卫星位置主要是通过光学摄影测定。
最早利用地面站卫星跟踪数据确定地球重力场的是Buchar，他于1958年根据Sputnik卫星近地点运动资料计算了地球重力场位系数，并推算出地球的扁率，但由于当时的观测精度低、卫星轨道高、观测数据不能全球覆盖等因素的制约，确定的阶数和精度都很低。
第二阶段：20世纪60年代中后期至今，随着定轨技术的迅速发展，出现了多种地面跟踪技术和卫星对地观测技术，包括卫星激光测距(SLR)、卫星多普勒测速(Doppler)、多普勒定轨与无线电定位集成(DORIS)、精密测距测速( PRARE) 和卫星雷达测高(SRA) 等。
1966年，Kaula利用卫星轨道摄动分析建立了8阶地球重力场模型,并出版了《卫星大地测量理论》一书，奠定了卫星重力学的理论基础。
SLR卫星的跟踪测量有效地提高了低阶次位系数的精度，近40年来由此卫星重力技术发布了一系列低阶重力场模型。
随着卫星测量精度的提高和空间卫星数目的增多，采用多颗不同倾角的卫星组合解算地球重力场使数据的覆盖率有了一定的改善。
20世纪70年代开始出现卫星雷达测高，至今研制和发展了多代卫星测高系统，用于精确测定平均海面的大地高，确定海洋大地水准面和海洋重力异常，分辨率可优于10km，精度优于分米级。
卫星测高数据联合地面重力测量数据以及SLR低阶重力场模型，发展了多个高阶地球重力场模型。
20世纪70年代提出卫星测高构想到目前为止，所发射的卫星测高仪主要有美国NASA等部门发射的地球卫星GEO - 3 (1975年)、海洋卫星SEASAT(1978年)、大地测量卫星GEOSAT (1985年) 及后续卫星GEOSAT Follow- on ( GFO，1998年),欧空局(ESA) 发射的遥感卫星ERS- 1 (1991年) 和ERS-2 (1995年) 及后续卫星Envisat-1(2002年2月)，NASA和法国空间局(CNES)合作发射的海面地形实验/海神卫星Topex/Poseidon (T/P，1992年) 及其后续卫星Jason - 1 (2001年12月)等。
第三阶段：21世纪初，空间技术的进步促进了低轨的小卫星在地球重力场中的应用，出现了现代卫星重力测量技术。
新的卫星重力测量技术采用低轨道设计，能够更灵敏地感测地球重力场，结合星载GPS、SLR等多种卫星定位技术进行精密跟踪定轨，同时实现了卫星轨道机动，可在任务执行期间变换轨道高度，并结合其他星载传感器(加速度计、重力梯度仪、K波段测距系统KBR) 实现了多种观测量以及数据的全球覆盖。
用现代卫星重力测量技术测量地球重力场包括卫星跟踪卫星( satellite - to - satellite tracking, 简称SST)技术和卫星重力梯度测量( satellite - gravity - grads，简称SGG)，其中已经成功发射的SST卫星包括德国的CHAMP卫星和美、德合作的GRACE卫星，SGG卫星GOCE也正在加紧研制，预计近期就可以实施。
正是低轨卫星定轨技术的发展，推动了卫星重力测量进入了实用化阶段。
三、卫星重力测量技术卫星重力探测技术以前所未有的精度和分辨率使确定地球重力场的精细结构及其时变成为可能, 极大地促进了大地测量学及地学相关学科的发展。
归纳起来, 卫星重力探测技术主要有以下4种: 卫星地面跟踪技术(地面跟踪观测卫星轨道摄动) 、卫星对地观测技术(主要是海洋卫星测高技术) 、卫星跟踪卫星(SST) 和卫星重力梯度(SGG) 测量技术。
1. 卫星地面跟踪技术与卫星对地观测技术卫星地面跟踪技术和卫星对地观测技术是20世纪主要的卫星重力观测技术。
卫星地面跟踪技术(即地面跟踪观测卫星轨道摄动)是采用摄影观测、多普勒观测或激光观测(有地基和空基两种模式) 等技术手段测定地球重力异常场(消除日月引力、地球潮汐、大气和太阳光压等因素)对卫星轨道的摄动，以此反演出地球重力场。
卫星对地观测当前主要是海洋卫星测高技术。
海洋卫星测高技术是利用星载雷达测高仪向海面发射脉冲信号，经海面反射后由卫星接收，根据卫星的轨道位置并考虑到海潮、海流、海风、海水盐度及大气压等因素的影响，推求海洋大地水准面高。
卫星测高资料相当于在海洋上进行了大量的重力测量，为海洋区域地球重力场研究提供了前所未有的高分辨率观测资料，是研究全球重力场的重要补充，使全球重力场模型得到极大改善。
从观测技术和卫星计划的设计方面，利用这两种卫星观测资料恢复重力场主要有以下缺点：第一，观测资料不能全球均匀覆盖，卫星地面跟踪技术只有跟踪站上有观测资料，卫星测高技术也只能获得高精度的海洋重力资料。
第二，两种技术都必须通过大气层和电离层获取卫星信息，不可避免地带来数据的失真。
第三，卫星轨道单一，所解算的地球重力场的球谐函数不完善，不能对其所有阶次的表达式都有好的均匀一致的精度和可靠性。
第四，卫星轨道较高，这是为了减小大气阻力的影响、获得较高的定轨精度，因而限制了其感应重力场信号的能力。
第五，恢复重力场的时间较长。
由于以上因素的影响，限制了这两种技术恢复地球重力场的潜力，且难以在目前的水平上有很大的提高，这就要求必须有一种更完善的方法来测定地球重力场。
2. 卫星跟踪卫星与卫星重力梯度测量从卫星地面跟踪和海洋测高到卫卫跟踪是卫星重力发展的必然过程，卫卫跟踪技术的出现使得卫星设计目标从以往的单纯提高重力场精度提高到同时测量重力场变化。
卫星跟踪卫星(SST)，有高低卫卫跟踪(hl- SST)和低低卫卫跟踪(ll- SST) 两种模式。
高低卫卫跟踪(hl- SST) 技术是由若干高轨同步卫星跟踪观测低轨卫星(高度500km左右) 的轨道摄动，确定地球扰动重力场。
高轨卫星主要受地球重力场的长波部分影响，而且受大气阻力影响极小，轨道稳定性高，因而可以由地面卫星跟踪站对它进行精密定轨。
低轨卫星由于在极低的轨道上运行，对地球重力场的摄动有较高的敏感性，其轨道摄动则由高轨卫星连续跟踪并以很高精度测定出来，同时低轨卫星上载有卫星加速计，补偿低轨卫星的非保守力摄动(主要是大气阻力)，其跟踪精度达到毫米级，恢复低阶重力场精度可以提高一个数量级以上，对应的低阶大地水准面精度达到毫米级。
从本质上看，hl2SST技术与地面站跟踪观测并无很大区别，但其数据的覆盖率、分辨率和精度都有很大提高，而由hl - SST发展起来的ll2SST技术测定地球重力场的精度和分辨率将会更高。
低低卫卫跟踪( ll - SST) 是通过测定在同一低轨道上的两颗卫星之间(相距约200km左右) 的距离和距离变率(又称相对视线速度) 反映两卫星星下点之间的地球重力场的变化。