航空重力测量是一种以飞机为载体，应用重力仪（或加速度计）测定近地空中重力加速度的测量技术。与传统地面重力测量相比，它不受地形的限制，能够在山区、沙漠以及海洋、陆海交界等难以开展地面重力测量的区域快速经济地获取高精度、大面积、高分辨率、一致性好的重力场数据，可以满足大地测量学、地球动力学、资源勘探等学科及领域的需求。目前我国航空重力测量尚处于发展阶段，对其理论、方法及应用的研究与国外有很大差距，本文在国内外研究的基础上，对航空重力向下延拓和大地水准面的确定进行研究，主要工作总结如下:　　1、推导了航空重力测量的数学模型，各项扰动改正以及测线点重力异常的计算公式，并简要叙述了航空重力测量数据的处理流程。　　2、推导了用于航空重力数据延拓的泊松积分公式，通过向上延拓评定航空重力数据的精度。基于逆泊松积分应用快速傅里叶变换算法和迭代法求解重力异常，进行向下延拓，通过对延拓结果和地面实测数据的比较分析，客观评价延拓方法的精度，并讨论了在向下延拓算法中引入的低通滤波器的选择。实验结果表明快速傅里叶变换算法的结果较好。　　3、详细介绍了用于确定大地水准面的斯托克斯法和移去-恢复法的理论。为验证地形的影响，选用地形起伏较大的区域重力数据进行计算，向下延拓计算中采用最小二乘配置法，将延拓后的数据按照斯托克斯方法计算大地水准面，与地面重力数据计算得到的大地水准面相比，其精度为4.7cm。