IERS对地球重力位的定义并非一个简单的公式而是一套复杂且高度标准化的模型、常数和计算规范。1、IERS基本常数与框架地心引力常数 (GM)3.986004418 × 10¹⁴ m³/s²。大地水准面位 (W₀)W₀的推荐值为62,636,856.0 m²/s²。这个值会随着测量技术的进步和国际决议而更新。目前被全球广泛接受的W0标准值是由国际大地测量协会IAG在2015年第1号决议中正式通过的。这个决议确立的W0值为W0 62,636,853.4 m²/s²此后IERS国际地球自转与参考系统服务在其IERS Conventions (2010)的后续更新中采纳了这一数值。这也是目前包括国际高程参考系统IHRS在内所采用的标准。参考椭球参数IERS采用了GRS80参考椭球的参数如长半径a等。GRS80的参考椭球参数如下图长半轴差0.4m。为什么原因是IERS采用的是零潮系统保留日月引力引起地球形变的间接影响而GRS80参考椭球使用的无潮系统扣除地球形变。2、零潮与无潮模型的差值IERS采用的大地水准面是高斯水准面即与全球平均海面最为接近的重力等位面W₀。IERS采用球谐函数Spherical Harmonics来精确描述地球不规则的形状和内部质量分布。其基本思想是将复杂的地球重力位V在空间点(r, θ, λ)展开成一系列球谐函数的和。这些系数构成一个庞大的数据库IERS规范会推荐使用当时精度最高的全球重力场模型。例如IERS Conventions (2003) 推荐使用EGM96模型而2010年的规范则更新为精度更高的EGM2008模型。3、NOAA提供大地水准面模型与我国1985国家高程基准的关系《利用EGM2008位模型计算中国高程基准与大地水准面间的垂直偏差_翟振和》高程基准面相对于大地水准面的垂直偏差是区域高程基准转换和全球高程基准统一的基础数据。利用最新发布的EGM2008地球重力场模型和中国均匀分布的936个GPS水准点数据计算得出中国青岛大港验潮站的重力位为62 636 852.85 ±0.07 m2 /s2, 进而得到中国1985高程基准相对大地水准面的垂直偏差为0.32 m。下图是CGCS2000坐标系统以及选取的水准点《1985国家高程基准与全球高程基准之间的垂直偏差_赫林》利用不同重力场模型(EIGEN-6C4、EGM2008)和海面高模型(DNSC08、DTU10、DTU13)确定了全球平均海面重力位均值62 636 856.550 7 m^2s^(-2)加入海面地形改正后得到全球大地水准面重力位均值62 636 858.179 0 m^2 s^(-2)。联合EGM2008模型与全国均匀分布的649个GPS/水准数据,根据异常位法、正常高反算法以及高程异常差法分别计算了我国1985高程基准与全球高程基准之间的垂直偏差并对3种垂直偏差结果通过加权方法进行了改善。最后利用两种方法对垂直偏差结果的合理性与正确性进行验证。结果表明我国高程基准面高于全球平均海面0.2980 m高于全球大地水准面0.4642 m。这三个差值不同的主要原因是三个重力等位面的值不同。中国青岛大港验潮站平均海面的重力位值最小所以最高。现在可以用之前的程序计算先获取大港零点的坐标计算该处正常重力值。根据位差计算高程差正常高计算结果见下表参考文献https://www.iers.org/iers/en/publications/technicalnotes/tn36无潮汐tide free、平均潮汐mean tide和零潮汐zero tide_零潮汐参考基准-CSDN博客1985高程基准与全球大地水准面EGM2008的关系综述-CSDN博客