摘要：GNSS和重力恢复与气候试验(GRACE)及其后续任务(GRACE-FO)给陆地水储量变化(TWSC)研究带来了技术革新,但这两种技术估计的区域TWSC具有不同的时空尺度和精度特性。因此,有必要融合两种观测数据,以获得同一尺度且高精度的TWSC。本文基于GNSS独立反演模型,使用求和算子对喷气推进实验室(JPL)的GRACE/GRACE-FO Mascon数据进行求和运算来构建约束,通过赤池贝叶斯准则选择最优模型参数,构建了一种联合GNSS与GRACE/GRACE-FO数据的区域TWSC反演模型。随后,本文设计数值模拟试验,以验证利用该模型反演中国西南地区TWSC的可行性。结果显示,1000次试验中联合反演估算的均方根误差均值为10 mm,比GNSS独立反演结果低47%。基于此方法,本文联合GNSS与JPL Mascon数据反演了中国西南地区2011年1月—2022年6月的时变TWSC。对比联合反演、GNSS独立反演、GRACE/GRACE-FO和高分辨率全球陆地数据同化系统(GLDAS)的结果,发现联合反演与GLDAS的TWSC周年振幅空间分布特征最吻合,表明联合反演估计的TWSC空间分辨率优于GNSS独立反演和GRACE的结果。最后,结合水平衡方程估算的区域水文收支情况,并通过广义三角帽方法评估陆地水储量等效水柱高的变化率(d(EWH)/d t)的不确定性。结果显示,联合反演估计的d(EWH)/d t不确定性为8 mm/月,较GRACE/GRACE-FO、GNSS独立反演和水平衡方程结果分别低33%、68%和62%。研究结果表明,与GNSS和GRACE/GRACE-FO独立反演方法相比,联合反演能够改善TWSC估值的精度,可为水资源管理决策及水文气候学研究提供更可靠的数据支撑。

摘要：由于GRACE卫星轨道的设计和传感器误差以及球谐系数的相关性等因素的影响,利用GRACE数据解算的原始时变引力场模型中包含明显的南北方向条带误差,在一定程度上掩盖了真实的陆地水储量变化信号。针对不同的去相关方法反演的陆地水储量变化结果不同,且关于长江流域不同去相关方法之间的比较研究相对较少,以长江流域为研究区,选取SWENSON、P3M6、P4M15三种去相关方法,分析比较反演陆地水储量变化的结果。结果表明,在空间分布上,P3M6和P4M15方法空间分布较为接近,P4M15信号损失较多,SWENSON虽然保留了较多的信号,但其空间分布与其余两种方法相差较大,可能与经验参数选取有关。在时间域上,陆地水储量变化周年项振幅大小顺序为P4M15>P3M6>NONE(不进行去相关处理)>SWENSON,半周年振幅的大小顺序为:P3M6>P4M15>NONE>SWENSON。

摘要：江西省处于长江流域,境内河流湖泊众多,监测其长期的陆地水储量变化具有重要意义.通过GRACE卫星时变数据对江西省2008年至2017年6月间陆地水处理变化进行反演,并用GLDAS数据和TRMM降水数据进行对比分析.结果表明:江西省陆地水和地表水储量变化分别以0.82 cm/a和0.44 cm/a的速度递增,两者反演结果之间表现出较强的相关性和季节性变化;降水量是造成陆地水储量呈现季节性变化的主要影响因素之一;GRACE数据能较为准确地捕捉到江西省2010年和2017年夏季洪灾情况.反演结果验证了GRACE数据在反演省级区域陆地水储量变化的可行性,对水资源管理等有重要参考意义.