；(i,j)表示第i行j列个格网；(r,θ,λ)为球坐标[15]；GM为地球引力常数；R为参考球半径；rij为r在格网上的平均值；Pnm(cosθ)为规格化的缔合勒让德函数；IPnmi为Pnm(cosθ)sinθ的积分值；(Cnm,Cnm)为扰动位球谐系数；(n,m)为勒让德函数及模型系数的阶次；Δgij为格网重力异常平均值。
由式(1)，可以建立如下误差方程
式中，L是观测值Δgij；v是观测值的改正数；A是基于式(1)建立的设计矩阵；
在LS平差准则下，可得式(3)，其中P是观测值Δgij的权阵，式(3)即为使用LS方法求解重力场模型的基本公式
(3)
使用LS方法构建法方程时，当重力异常数据及其精度的空间分布满足下面4个条件时，法方程为稀疏矩阵，如按照一定顺序排列待求解参数，法方程矩阵N为块对角形式[16]：
(1) 格网数据分布于旋转曲面上(例如球面上)；
(2) 格网数据覆盖整个曲面且经度方向的分辨率一致；
(3) 格网数据的精度与经度无关，即数据的权重不依赖于经度的变化；
(4) 格网数据的精度关于赤道对称，即纬度θ与-θ处的数据精度相同。
例如当系数先按次排列，然后同次的系数中Cnm系数在前，Snm系数在后，同次的Cnm和Snm均按阶排列，则法方程将是严格的块对角结构。例如：6阶重力场模型系数的法方程矩阵结构如图 1所示。
