重力场作为最基本的地球物理场，其静态异常特征与动态时间变化都可以为研究深地壳结构与性质提供重要的物理场信息。现代科学研究认为，地震、地下水、火山活动及各种构造运动和地壳垂直形变等地球动力学过程，都会引起一定程度的地球重力场变化。重力场对质量运动或变化信号的敏感性，使其适合于定量研究各种地球系统过程的时空特性，但挑战性在于，是否可以通过多种学科手段定量分离不同过程的信号特征。
近年来以2008年汶川Ms8.0地震和2013年芦山Ms7.0地震为代表的震例研究表明，在地震前确实存在一定程度的重力场变化现象，且不能简单用地表变形来解释。目前的研究表明：以地表重复重力测量方式获取的重力场变化可以反映壳内介质的“时-空-强”状态变化。
近年来，中国地震局地球物理研究所重力学科组，通过自然科学基金、国家科技支撑计划、基本科研业务等多个的项目资助，设计了一种新型的“场地微重力综合观测系统”。
旨在现有的全国重力监测网络基础上，针对重点危险区，选择具有较好观测条件的场地环境，构建以绝对重力、梯度、水准、GNSS和近地表流体等相互协调的组合重力观测系统。
通过在场地内部构建小尺度重力与形变观测点阵，分离不同深部场源引起的重力变化信号，提高观测信号的信噪比，形成针对深部介质物性变化的监测能力。聚焦潜在的发震构造位置和深部介质场源信号，为研究深地壳介质变形和可靠地震前兆提供具有重要科学意义的基础观测资料。
现阶段已经在白家疃国家地球物理观象台建设完成了第一个原型系统。该系统包括了重力、水准、GNSS和水位等的组合观测方式，在场地内部通过组合观测可以获得高精度绝对重力、梯度和地表变形等综合信息。通过分离不同深部场源引起的重力变化信号，可形成针对深部介质物性变化的监测能力，探索深部介质变化与地震活动的关联性。
