挖一条远离海洋的运河¶

大地水准面是平均海平面（MSL）的测量。当你求出波浪运动的平均值时，水的沉降水平是MSL。

如果你想计算海平面，你所要做的就是测量海洋的平均水平……你就知道了。

但是在陆地上呢？

假设你在远离海洋的地方挖一条运河，然后向陆地进发。水的沉降水平可以解释为平均海平面。

大地水准面是假设的无需开挖运河的MSL……测量员使用它来测量精确的地面高度，作为一个真正的零表面。 vertical datum。

地球上的所有物体是否都以9.81 m/s:sup:`2`跌落？¶

地球上不同地方的重力有多一致？是稳定的9.81米/秒吗² （那是米，每秒，每秒）或者它会随你的位置而变化吗？

结果，重力是**completely location-based**。基于大地水准面模型，它在地球上的位置不同。

数据来源于NASA的格雷斯重力模型

所以重力是质量的函数。例如，山的质量比山谷大。因此，重力 Rocky Mountains is relatively stronger 去地球上的其他地方。

地球表面的重力范围为9.7639 m/s² 秘鲁至9.8337 m/s² 在北极。

这也意味着我们的星球实际上是非常颠簸和不均匀的。正如你在这篇文章中看到的 3D Geoid Viewer 它不是一个球体，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和大地测量目的

对重力的其他影响是因为：

• 地球在赤道因旋转力而膨胀。这意味着地球中心和地球表面的差异在两极比赤道小。

• 地球的物质组成各不相同，物质分布不均匀，这就增加了理解重力的复杂性。

汤姆和杰瑞一对卫星¶

你如何测量大地水准面（平均海平面）？如果你想测量平均海平面，你可以用验潮仪。

随着时间的推移，你可以平均出结果。当然，这个平均值就是平均海平面。

潮汐计图片来源：NOAA

但你需要在全球各地放置大量的验潮仪。所以这就是为什么卫星喜欢 NASA’s GRACE mission （重力恢复和气候试验）和 ESA’s GOCE mission （重力场和稳定状态海洋循环探险家）正在以前所未有的精度测量我们星球的重力场。

这些卫星如何工作？GRACE是一个 一对卫星 在同一轨道上，相距约220公里。当主卫星加速时，意味着有更大的引力。如果主卫星减速，就意味着引力较小。

这些引力的拖拽和推挤是用从一颗卫星到另一颗卫星的微波脉冲来测量的。每个卫星位置都被GPS固定住了。最终结果是 gravity anomaly 迄今为止。

重力恢复和气候实验（GRACE）任务图片来源：NASA/JPL加州理工学院

为什么要了解大地水准面？¶

因为重力是 field of geodesy 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、干旱预报、测量精度、水循环、极地冰层质量损失以及任何可以跟踪质量变化的应用。

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 earthquake prediction . 因为我们可以恢复大地水准面的变化，这些俯冲事件就像是恢复地震信号。大地水准面变化与9级或以上地震的98%以上有关，8.8级约60%，8.6级约40%，8.3级约33%。

气候变化 –海洋环流、潮汐计和海平面……如果所有的冰都融化了，气候科学家将通过地球上升的海平面和潮汐计来测量变化。格蕾丝测量北极冰融化后的质量变化。这有助于我们了解海洋环流是否在变化，以及它如何影响世界气候变化。

是时候结束了¶

当你在地球上行走时，你的体重多少取决于你在哪里。它实际上是一个质量比你低多少的函数。来自GRACE和GOCE任务的大地水准面可以感觉到质量有多大。

我们爱 remote sensing applications。名单上还有这些独特有趣的卫星任务。

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如何工作的一些领域。但是 GRACE applications doesn’t stop here。

你用过大地水准面模型吗？我们有兴趣收到你的来信。

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