時計比較技術の高精度化の進展が著しく，遠隔地間での比較実験が世界で精力的に続けられている．アインシュタインの相対性理論によると，異なる高さに置かれた時計は設置点における重力ポテンシャルの差によって異なる時を刻む．そのため，遠隔地間での超高精度な時計比較は，相対論的効果に伴う標高差決定という測地学的応用が期待されている．東京大学大学院工学系研究科，国土地理院と共同で，直線距離で約15km離れた東京大学（東京都文京区；東大）と理化学研究所（埼玉県和光市；理研）に光格子時計を設置し，時計比較に基づいて2点間の標高差測定を５cmの精度で成功した．また，水準測量による標高差計測を行い，時計比較の誤差範囲で一致することを明らかにした．

時計比較は連続的に計測可能である．2点の重力ポテンシャルは，標高差に対応する静的な差に加え，地球物理的諸現象，特に，地球潮汐（ET）と海洋潮汐荷重（OTL）に伴う摂動により，時間変動する動的な差を持つ．そこで，最新のETとOTLのモデルと地球の構造（ラブ数）モデルを用いて，重力ポテンシャル差の摂動を見積もった．近接した東大と理研間では変動が相殺され，ETとOTLとも標高差で1mmに満たないことが分かった．一方，約200km隔てた理研と柏崎験潮場間では，ETで4cm，OTLで1cmを超える摂動が生じうることを明らかとした．標高差精度1cmに相当する時計比較の実現は，これらの摂動を直接計測する道具をもたらし，また，火山活動に伴う地殻（上下）変動やプレート運動も監視することが期待される．