Одним из основных методов изучения гравитационного поля Земли (ГПЗ) как фактора, оказывающего существенное влияние на результаты баллистических расчетов, навигационных определений, геодезических измерений и геофизических исследований, был и остается метод математического моделирования. Традиционно математические модели ГПЗ создавались в форме качественных, аналитических и расчетных моделей.
В связи с усложнением задач математического моделирования ГПЗ, требующим использования для их решения все более мощных средств вычислительной техники, новых компьютерных и информационных технологий, в геодезии и смежных областях растет потребность в использовании новых классов моделей ГПЗ, которые условно могут быть отнесены к математическим моделям — информационных и компьютерных моделей [1].
При этом под информационными моделями понимается класс моделей, описывающих не конкретное содержание, а состав, структуру, допустимые преобразования и ограничения целостности информации о ГПЗ (отбор, фильтрация, сортировка данных, установление взаимосвязей и взаимозависимостей между данными). Как правило, информационные модели реализуются в компьютерных базах данных, в том числе в базах данных компьютерных моделей [2].
Под компьютерными моделями (КМ) понимается класс моделей, обеспечивающих получение характеристик ГПЗ в аналитическом, числовом или графическом виде с использованием средств вычислительной техники, алгоритмов, компьютерных программ, баз данных, интерфейсных форм для ведения машинного диалога, гипертекстовых и мультимедийных вставок [3]. Примерами компьютерных моделей могут служить автономно функционирующие специализированные программные средства, в частности, программно-моделирующий комплекс GRAVER [1] и так называемые онлайн-калькуляторы высот геоида и других параметров ГПЗ [4, 5]. Функции КМ ГПЗ могут реализовываться системами компьютерной математики (Matlab, Maple, MathCad и др.) [6], а также геоинформационными системами (ArcGis/ArcInfo, MapInfo, Surfer, GMT и др.) [7, 8, 9]. Фактически, КМ могут служить платформой для интеграции разнотипных, в том числе качественных, аналитических, расчетных и информационных моделей ГПЗ. При этом в составе одной КМ может быть реализовано несколько различных качественных, аналитических и расчетных моделей.