随着科学技术的发展,地球科学的相关学科对地球重力场模型精度和分辨率的要求越来越高,而现有重力场模型已不足以满足这些学科的需求.为了探测地球重力场的精细结构,欧洲空间局预计将于2006年实施新一代卫星重力探测计划即GOCE任务,该任务将采用卫星重力梯度技术,因而研究利用重力梯度观测值求解重力场的理论和方法变得非常重要,是实施GOCE计划的关键技术和重要的理论基础.本文介绍了GOCE任务的发展历史、目标、特点及其组成部分;在详细描述了卫星重力梯度计测量原理的基础上,研究了最小二乘法求解卫星重力梯度边值问题的理论和方法.在此基础上,实现了全张量重力梯度数据的模拟和对沿卫星轨道模拟数据的预处理——坐标系转换、归算、格网化.用最小二乘法求解三类不同观测值{Г<,zz>},{Г<,xz>,Г<,yz>}和{Г<,xx>-Г<,yy>,2Γ<,xy>}所对应的梯度边值问题,分别得到了卫星高度球面上局部区域格网点的扰动位,并将其与EGM96模型的计算结果进行比较,数值结果表明:最小二乘法求解的卫星重力梯度积分公式用于恢复地球重力场是有效而严密的.