地球位系数

确定(或恢复)地球重力场，其意义是指根据重力场各类观测数据建立某种形式的重力场模型，如数值模型、图像模型和函数模型等。数值模型可以是各类扰动位泛函(如重力异常、大地水准面差距和垂线偏差)的格网平均值集合；图像模型可以是各种场参量的等值线图或其他类型的图像资料，这两种形式是重力场模型的“初级产品”。只限于用来描述地球重力场的外部形态。而求定地球重力场的函数模型，通常是指通过求解某种形式的大地测量边值问题，从而给出一种表达扰动位或其泛函的数学模型。这种模型有两种主要表达形式，一种是积分表达式(如斯托克斯公式和莫洛坚斯基级数解)；另一种就是谱展开式。习惯上，称前者为局部重力场，后者为全球重力场。国际上惯称的全球重力场，是特指扰动重力位球谐函数或椭球谐函数展开表达式，有时简称为地球位系数。

简介全球重力场分析处理系统的理论基础是全球重力场模型，其先进性和有效性直接决定分析处理系统的技战术水平。全球重力场模型作为重力场各类数值模型的一种解析化形式，在大地测量学、地球物理学、地球动力学、海洋学、空间科学以及军事应用等学科和领域都有着非常广阔的应用前景，因此历来倍受世界主要发达国家的重视，特别是自从20世纪50年代世界上发射了第一颗人造地球卫星以后，这项研究几乎成为这些国家比试其空间技术发展水平的主要阵地。在这种激烈的竞争条件下，这项研究的进展异常迅猛，与20世纪30至40年代的发展初期相比，从发展速度、规模到精度水平都已发生了过去难以想象的巨大变化。这一研究领域的权威人物Rapp教授曾把重力场模型表示研究进程依年代划分为几个主要发展阶段。他认为，20世纪60年代以前是重力场模型表示研究的早期发展阶段；70年代是这项研究发展的基础阶段；80年代是这项研究取得高速发展的阶段；90年代是这项研究发展的高峰阶段。由于信息量的持续增加和积累，以及建模理论的不断完善，重力场模型研究从20世纪90年代开始进入空前活跃的发展期。世界上越来越多的研究机构加入到了重力场模型研究的行列，推出了越来越多的新的重力场模型系列，各种系列的重力场模型更新周期也越来越短，正呈现出一片繁荣景象。可以预料，在未来几年时间内，世界上还会有新的重力场模型问世，把高阶位模型向更高阶次发展是这个研究领域近期的发展方向，继360阶次之后，与地面数据15’×15’分辨率相匹配的720阶或更高阶位模型，将是下一轮位模型发展的目标。1

现状我国开展全球重力场模型研究起步较晚，以原武汉测绘科技大学为主构制的系列模型WDM，已经发表了两个版本，并依发表年代分别命名为WDM89(180阶)和WDM94(360阶)；中国科学院测量与地球物理研究所构制的系列模型IGG也已经发表了两个版本，即IGG95I。(360阶)和IGG97L(720阶)，构制这些模型的主要目的是为自然科学研究服务；以总参测绘研究所为主构制的系列模型DQM，已经发表了三个版本，分别命名为DQM77(24阶)、DQM84(50阶)和DQM94(360阶)，主要目的是为陆基飞行器发射服务。虽然在WDM和DQM两种系列模型的研制过程中，我们作为海洋用户的代表，也参加了部分研究工作，但国内目前至今没有推出以潜基飞行器作为服务对象的全球重力场模型及相应的分析处理系统。2

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所