本发明公开了一种利用基于地形改正的重力场模型进行水准高差测量的方法，包括以下步骤：采用GNSS静态测量的方法观测测区内各控制点；对采集到的GNSS数据进行处理，无约束平差后得到各控制点的大地坐标和大地高差；根据步骤二得到的控制点的大地坐标，利用EGM2008重力场模型计算各控制点的高程异常；考虑地形起伏的影响，对步骤三计算得到的高程异常进行改正，获得更高精度的高程异常；根据步骤二计算得到的大地高差，以及步骤四计算得到的各点的高程异常，计算得到水准高差。与几何水准测量方法相比，本发明的测量效率更高，测得的水准高差精度能够达到三等水准测量的要求，对于三维控制点，高程测量可与GNSS平面测量同步进行，而不需要额外的外业观测。