观测恒星测定地面点的天文经度、天文纬度和该占至另一测站点方位角的工作。用于天文测量的主要仪器设备有：天文观测仪器、守时仪器、记时仪器和无线电收讯机。天文经度、纬度用于推算天文大地垂线偏差， 以供将地面上的观测值归算到椭球面上；由几何法测定椭球参数和确定椭球在地球体中的定位；由天文水准或天文重力水准方法推算大地水准面差距。天文经度和方位角，可以推算国家大地网中一等三角锁段各起始边(间隔约200千米)的大地方位角，用来控制大地网中由于水平角观测误差所引起的误差积累。
由于地球质量分布不均匀、不恒定以 及地球在空间的运动和自身的变形，所以地球物理基本场之一的重力场产生空间和时间两种类型的变化。 利用所测得的这些变化可以研究地球质量分布和地球的运动及变形规律。观测重力场的变化就是测量重力 加速度的工作。重力测量分绝对重力测量和相对重力测量。前者测定重力场某一点的绝对重力值，后者即测定两点的重力差值。重力测量结果广泛地用于测绘，地 质勘探，地球物理研究以及空间科学技术等方面。
中国早在1895年就在上海徐家汇观象台测定了 第一个重力值，到1949年全国共测定了200多个重力 点。1956—1957年在全国范围内建立了第一个国家测 量网，1984年重建了国家重力基本网。1966年邢台地 震后，开始有计划，有组织地展开了探索重力场的时间 变化与地震预报关系的研究。目前已经形成了一个相 当规模的观测科研队伍，并在全国各主要地震活动区 布设了固定重力台和重力测量网。固定重力测量台共 设17个。此外全国地震系统有19个单位开展流动重力测量，有测点2292个，测网33个，测线57条。重力测量仪器都是用引进的石英弹簧重力仪：W型，CG -2型和国产ZSM型，1983年以后开始使用引进的 LCR型重力仪。
从几个震例的重力观测清理结果来看，大地震形成过程中将伴生区域重力场的趋势性变化。这种现象与震源物理过程和重力场变化理论是协调的。
