全球卫星导航系统反射信号技术（GNSS-R,Global Navigation Satellite SystemReflection）是一种新型的遥感技术,具有无源探测、全天候、无需发射机、重量轻、低功耗、低成本等优势,在海面测高、海面风场反演等领域都有着广泛的应用。海洋重力场的精确测量是海洋测绘的主要内容之一,基于卫星反射信号数据反演海洋重力场是海洋遥感领域中新的研究方向。本文开展了基于GNSS卫星反射信号垂线偏差法重力异常反演、GNSS-R海面测高模型构建、GNSS-R水面镜面反射点位置解算等方面技术的研究,主要内容和成果如下:（1）分析了几种重力异常反演方法,并研究了垂线偏差的计算方法。首先比较分析了基于大地水面高度信息反演重力异常的Stokes逆运算法、基于重力扰动反演重力异常的逆Hotine公式法以及基于逆Vening-Meinesz公式反演重力异常的垂线偏差逆运算法;其次,研究了基于卫星沿轨迹测高数据的垂线偏差计算,分析了内圈带效应以及积分半径的选择对重力异常反演精度的影响,并进行仿真分析,结果表明积分半径在30′到70′之间时,重力异常计算结果较为准确。（2）构建了基于GNSS-R基本测高原理的海面测高模型。首先基于GNSS反射信号特性以及测高基本模型,分析了码延迟法、载波相位法和载波频率法并总结几种方法的优势与不足;其次,结合码延迟法模型构建简单与载波相位法精度高的特点提出一种相位平滑C/A码伪距的GNSS反射信号测高方法,该方法可有效解决码延迟法精度低以及载波相位法整周模糊度的问题;最后,构建测高模型并进行实验仿真验证,结果表明相位平滑C/A码伪距法可有效提高测高精度。（3）研究了基于GNSS-R几何关系的镜面反射点位置估算算法。首先,基于数学模型思想提出一种数列逼近的镜面反射点位置求解算法,通过构建逼近数列对镜面点位置快速迭代;其次,对角度二分法、进退法和数列逼近法进行MATLAB仿真分析,并将迭代次数、运算时间和入射角反射角差的绝对值作为算法评价指标。仿真结果表明,数列逼近法的效率更高。（4）进行了岸基湖面测高模型精度、水面镜面反射点求解、重力异常反演等验证实验。分别利用码延迟法和本文提出的相位平滑C/A码伪距法测高模型进行湖面高度计算,实验结果表明码延迟法测高的误差为3.31%,相位平滑C/A码伪距法测高的误差为1.79%,码延迟法标准差为0.6230,相位平滑C/A码伪距法标准差为0.1911,在测高精度以及稳定性上相位平滑C/A码伪距法优于码延迟法。联合湖面高度数据以及镜面反射点位置信息计算垂线偏差,其中东向卯酉圈分量计算误差均值为1.626″,北向子午圈分量计算误差均值为1.032″,采用移去-恢复法反演重力异常,计算结果误差均值为3.34m Gal。