在远离海洋的地方挖一条运河
大地水准面是平均海平面 (MSL) 的测量值。当你对波浪的运动进行平均时，水的沉降水平就是 MSL。
如果你想计算 MSL，你所要做的就是测量海洋的平均水位……就这样了。
但是土地呢？
假设您在远离海洋的地方挖了一条运河，向内通往陆地。水位将稳定下来可以解释为平均海平面。
大地水准面是假设的 MSL，无需挖掘运河……测量员使用它来测量精确的表面高程，作为垂直基准中的真正零表面。
地球上的所有物体都以 9.81 m/s 2的速度下落吗？
地球上不同地方的重力有多一致？它是稳定的 9.81 m/s 2 （即米、每秒、每秒）还是会根据您所在的位置而变化？
事实证明，重力完全是基于位置的。基于大地水准面模型，它在地球上因地而异。
所以重力是质量的函数。例如，山脉的质量大于山谷。因此， 落基山脉的引力比地球上其他地方的引力要强。
地球表面的重力范围从秘鲁的 9.7639 m/s 2到北极的 9.8337 m/s 2 。
这也意味着我们的星球实际上非常崎岖不平。正如您在此3D 大地水准面查看器中所见，它不是球体，也不像大多数人认为的那样光滑。
此 3D 大地水准面查看器使用 WebGL、three.js 和 OpenGL 查看器。 GOCE 和大地测量学目的
对重力的其他影响是因为：
- 由于旋转力，地球在赤道处隆起。这意味着地球中心与地表之间的差异在两极比在赤道要小。
- 地球的物质成分各不相同，而且物质分布不均匀，这增加了理解引力的复杂性。
汤姆和杰瑞的一对卫星
你如何测量大地水准面（平均海平面）？如果要测量平均海平面，可以使用验潮仪。
随着时间的推移，您可以对结果进行平均。当然，这个平均值就是平均海平面。
但是您需要在全球范围内放置大量验潮仪。因此，这就是为什么像NASA 的 GRACE 任务（重力恢复和气候实验）和ESA 的 GOCE 任务（重力场和稳态海洋环流探测器）这样的卫星正在以前所未有的精度测量我们星球的重力场。
这些卫星是如何工作的？ GRACE 是在同一轨道上相距约 220 公里的一对卫星。当领先的卫星速度增加时，这意味着引力更大。如果领先的卫星减速，这意味着引力较小。
这些重力牵引和推动是使用从一颗卫星到另一颗卫星的微波脉冲来测量的。每个卫星位置都由 GPS 确定。最终结果是迄今为止最准确的重力异常测量结果。
为什么要了解大地水准面？
由于重力是大地测量学领域的关键要素之一，科学家们正在提取 GOCE 和 GRACE 卫星数据，以研究地球上的一些关键应用。
大地水准面应用包括天气预报、干旱预测、测量准确性、水循环、极地冰块损失以及任何可以追踪质量变化的东西。
以下是一些详细的大地水准面应用：
地球内部——科学家比以往任何时候都更接近于地震预测。因为我们可以检索大地水准面的变化，所以这些俯冲事件就像检索地震信号一样。大地水准面变化与 98% 以上的 9 级或以上地震有关，其中 8.8 级地震约为 60%，8.6 级地震约为 40%，8.3 级地震约为 33%。
气候变化——海洋环流、验潮仪和海平面……如果所有的冰都融化，气候科学家将通过地球上升的海平面和验潮仪来测量变化。 GRACE 测量北极冰融化造成的质量变化。它有助于我们了解海洋环流是否正在发生变化以及它如何影响世界气候变化。
总结一下
当你在地球上行走时，你的体重会根据你所处的位置而有所不同。它实际上是你下方有多少质量的函数。来自 GRACE 和 GOCE 任务的大地水准面可以感知该质量的大小。
我们喜欢遥感应用。这些独特有趣的卫星任务的清单还在继续。
地震预测、气候变化模型和水循环是大地水准面帮助我们了解地球运作方式的一些领域。但GRACE 应用程序的列表并不止于此。
你用过大地水准面模型吗？我们有兴趣收到您的来信。如果您有（或没有），请在下方评论告诉我们。
