物理大地测量
| 英文 | Physical Geodesy |
|---|---|
| 研究对象 | 地球重力场 |
| 核心理论 | 斯托克斯定理、位理论 |
| 主要成果 | 大地水准面模型、重力异常 |
物理大地测量学（Physical Geodesy）是大地测量学的一个核心分支，它主要运用物理学（特别是位理论）的方法来研究地球的形状、外部重力场及其与地球内部物质分布的关系。
与主要关注点几何位置的几何大地测量不同，物理大地测量学更关心地球的物理性质，尤其是重力场。它的核心目标是确定大地水准面——即全球平均海平面在排除风、浪、潮汐等影响后，延伸到大陆下方所形成的重力等位面。
核心任务
- 确定地球重力场：通过在地面、空中、海上或从卫星上进行重力测量，建立高精度、高分辨率的地球重力场模型。
- 确定大地水准面与高程系统：大地水准面是正高系统的基准面，而似大地水准面是正常高系统的基准面。精确确定大地水准面对于水利工程、跨海大桥建设以及全球海平面变化研究至关重要。
- 研究地球内部结构：通过分析重力异常（实际重力与正常重力之差），可以反演推断地壳和上地幔的密度分布和结构特征。
- 研究地球的动态变化：利用时变重力场数据（如GRACE卫星任务），可以监测全球范围的质量迁移，如陆地水储量变化、冰盖消融和海平面上升。
测量技术与方法
- 地面重力测量：使用重力仪在地面直接测量重力加速度值。
- 航空重力测量：在飞机上搭载重力仪进行快速、大范围的重力数据采集。
- 卫星重力测量：通过卫星轨道扰动或卫星间的跟踪来反演地球重力场，如 CHAMP、GRACE、GOCE 等卫星任务。
- 卫星测高：利用搭载在卫星上的雷达高度计精确测量卫星到海面的距离，从而确定平均海面高，为建立大地水准面模型提供数据。