薛建华，刘 超

(1.山西大同大学建筑与测绘学院，山西大同037003；2.国核电力规划设计研究院，北京100095)

重力是影响地球表层空间一切相关物理运动的基本场，重力异常作为表征区域物质分布匀质性的最优量，已经成为地球重力场研究的重要对象。在针对全球或大范围变化的卫星探测技术，特别是GOCE卫星因其大尺度，不接触的方法，能够采用高精度的重力梯度仪精密测定地球外部重力分布情况，更有效的为相关地球表面物理活动研究提供数据基础[1]。

1 重力场的原理

卫星重力梯度测量是利用低轨卫星装载的重力梯度仪直接测量引力梯度张量的各分量，已知地球重力场模型求解地球上某点（r,θ,λ,）（球坐标表示）的重力异常。综合地球物理大地测量中的理论结果，重力异常带谐系数球函数级数展开表达式为：

式中：ae为地球长半径；N为地球重力场模型的最高阶数；n和m为球谐展开的阶和次；Cnm,Snm为完全规格化球谐位系数；GM为引力常数与地球质量的乘积；Pnm( )sinθ为完全规格化的缔合勒让德多项式函数[2]。

利用地球各种物理现象发生时间内重力场与背景重力场的叠积求差，可推测地震地质活动引起的质量变化。

2 算例与结果

针对2011年03月11日的里氏9.0级东日本大地震，选取北纬35～40°、东经140～145°作为研究区域，网格间隔0.1×0.1°。具体采用由ICGEM组织提供的GO CONS GCF 2 TIM R5重力场模型（完全基于GOCE观测数据，最大280阶）；对比数据选用Tongji GRACE02月模型（基于GRACE数据，最大60阶）。尝试性的计算了日本及邻近区域重力异常同震变化结果，单位为uGal。……