重力测量形式

重力测量可以分为绝对测量和相对测量。绝对重力测量测定的是各点重力的全值，称为绝对重力值。地球表面上的绝对重力值平均在9.78～9.832m/s²之间。目前测定的精度可达g千万分之一，即1g.u.，甚至更高。相对重力测量测定的是各点相对某一重力基准点的重力差值。它比绝对测量容易且精度高，可达0.1～0.01g.u.。当基准点的绝对重力值已知时，通过相对重力测量也可以求得各点的绝对重力值。相对重力测量是现代重力测量的主要形式。

测定重力的方法，可分为动力法和静力法。动力法是观测物体在重力作用下的运动，直接测定的量是时间和路程。例如利用摆仪进行绝对测量，只要测出摆长l和摆动周期T，即可求出重力g，公式形式为

勘探重力学与地磁学

这种方法不仅工作效率低，而且测量的精度只能准确到1.0～1.5g.u.。例如要测到1g.u.的重力变化，对于近1m长的摆来讲，其周期的测定精度要求为1×10^-7s，摆长测定精度为1×10^-7m。通常是很难测准的，因为支持摆的刃口不是一条严格的棱线，而是一圆柱形，这称为刃口曲率的影响；摆在摆动过程中的弹性弯曲，温度变化使金属的摆产生伸长与缩短；摆周围的空气对摆动的影响等等。由于这些影响只能给以粗略的改正，使得周期测定精度不能满足要求。因此，直至20世纪，用摆仪测定重力值的精度仍停留在毫伽级（10g.u.级）。因此，摆仪在实用中，几乎被淘汰。

测定绝对重力值的另一种动力法是确定初速度为v₀的自由落体通过已知距离s的时间t，公式如下：

勘探重力学与地磁学

当v₀为零时，公式变为更简单的形式。该方法要求精密的测出物体下落的时间及该时间内通过的距离。例如，若要求重力仪的精度0.01g.u.，即测定g值达到微伽级的精度，时间的测定精度应高于1×10^-9s，而距离的测定精度应高于5×10^-9m。

中国计量科学研究院自1964年开始研制绝对重力仪，1975年研制成功固定式绝对重力仪，准确度为±1g.u.。1979年研制成功NIM-Ⅰ型可移动式绝对重力仪，精度为±0.16g.u.，达到了国际先进水平。针对NIM-Ⅰ可移性差和重量大（800kg)，工作效率低的问题，于1985年研制出NIM-Ⅱ型绝对重力仪，精度提高到±0.12g.u.，同时也提高了可移性和工作效率。目前，改进的NIM-Ⅲ型其精度为±0.1g.u.，仪器总重量减为250kg，1.5～2d完成一个测点。

20世纪90年代，美国标准与科技研究所和AXIS仪器公司在对JILA绝对重力仪（美国国家标准局和科罗拉多大学联合实验物理研究所（JILA）研制的仪器，总重量250kg，精度±0.06g.u.，不到一天可测一点）改进的基础上，又研制出新一代商业化可移式FG5型绝对重力仪，精度可达0.01～0.02g.u.，总重量32kg，一个点观测时间为1～2h。它是目前性能最好，精度最高的绝对重力仪，被中、加、德、日、芬等国引进和采用。

静力法是相对重力测量的基本方法。测定的量是物体平衡位置因重力变化而产生的角位移和线位移，用此来计算两点的重力变化。所用的仪器是重力仪。