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一种改进的尺度因子算法用于GRACE/GRACE-FO时变重力信号恢复
1
作者
陈威
钟敏
+2 位作者
C.K.Shum
李权国
段淑娟
《地球物理学报》
北大核心
2025年第5期1633-1646,共14页
准确恢复GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)及其后续任务GRACE-FO(GRACE Follow-On)卫星观测的时变重力信号,对于揭示全球陆地海洋水量交换过程、监测区域水量收支平衡及预测局部旱涝灾害等具有重要科学意义.尺度因子法...
准确恢复GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)及其后续任务GRACE-FO(GRACE Follow-On)卫星观测的时变重力信号,对于揭示全球陆地海洋水量交换过程、监测区域水量收支平衡及预测局部旱涝灾害等具有重要科学意义.尺度因子法作为恢复GRACE/GRACE-FO卫星观测信号中真实陆地水储量变化的一种常用手段,存在以下缺陷:不同水文模型推导出的尺度因子存在较大差异,缺乏一致性;即便在统一滤波处理条件下,传统方法往往未充分考虑GRACE/GRACE-FO数据中“条带”误差和高频信号的影响;滤波强度的选择具有主观性,难以保证恢复结果的最优性与稳定性.针对这些问题,我们提出了改进的尺度因子算法,主要包括:(1)引入贝叶斯三角帽方法,对多套水文模型加权融合,构建统一的融合后水文数据集,增强尺度因子的鲁棒性;(2)在水文模型滤波过程中考虑“条带”误差和高频信号的影响,提升滤波后信号的保真度;(3)引入评价性指标体系,从DDK1—DDK7滤波范围中确定了DDK4为最佳滤波方案,并基于迭代思想构建了改进尺度因子.改进尺度因子恢复的陆地水储量变化与CSR Mascon、JPL Mascon的结果吻合较好,相关系数分别为0.984和0.970,均方根误差分别为2.13 mm和3.54 mm.在线性趋势、周年振幅及相位值的时空分布上,改进尺度因子恢复的陆地水储量变化与CSR Mascon、JPL Mascon的结果基本一致.
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关键词
尺度因子
GRACE/GRACE-FO
陆地水储量
贝叶斯
三角
帽
方法
(
btch
)
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职称材料
题名
一种改进的尺度因子算法用于GRACE/GRACE-FO时变重力信号恢复
1
作者
陈威
钟敏
C.K.Shum
李权国
段淑娟
机构
湖北文理学院
中山大学测绘科学与技术学院
美国俄亥俄州立大学地球科学学院
郑州轻工业大学数学与信息科学学院
出处
《地球物理学报》
北大核心
2025年第5期1633-1646,共14页
基金
国家自然科学基金(12261131504)
湖北省自然科学基金(2024AFB108,2023AFD060)
湖北省教育厅青年人才项目(Q20232607)资助.
文摘
准确恢复GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)及其后续任务GRACE-FO(GRACE Follow-On)卫星观测的时变重力信号,对于揭示全球陆地海洋水量交换过程、监测区域水量收支平衡及预测局部旱涝灾害等具有重要科学意义.尺度因子法作为恢复GRACE/GRACE-FO卫星观测信号中真实陆地水储量变化的一种常用手段,存在以下缺陷:不同水文模型推导出的尺度因子存在较大差异,缺乏一致性;即便在统一滤波处理条件下,传统方法往往未充分考虑GRACE/GRACE-FO数据中“条带”误差和高频信号的影响;滤波强度的选择具有主观性,难以保证恢复结果的最优性与稳定性.针对这些问题,我们提出了改进的尺度因子算法,主要包括:(1)引入贝叶斯三角帽方法,对多套水文模型加权融合,构建统一的融合后水文数据集,增强尺度因子的鲁棒性;(2)在水文模型滤波过程中考虑“条带”误差和高频信号的影响,提升滤波后信号的保真度;(3)引入评价性指标体系,从DDK1—DDK7滤波范围中确定了DDK4为最佳滤波方案,并基于迭代思想构建了改进尺度因子.改进尺度因子恢复的陆地水储量变化与CSR Mascon、JPL Mascon的结果吻合较好,相关系数分别为0.984和0.970,均方根误差分别为2.13 mm和3.54 mm.在线性趋势、周年振幅及相位值的时空分布上,改进尺度因子恢复的陆地水储量变化与CSR Mascon、JPL Mascon的结果基本一致.
关键词
尺度因子
GRACE/GRACE-FO
陆地水储量
贝叶斯
三角
帽
方法
(
btch
)
Keywords
Scale factor
GRACE/GRACE-FO
Terrestrial Water Storage(TWS)
Bayesian Three-Cornered Hat(
btch
)method
分类号
P223 [天文地球—大地测量学与测量工程]
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职称材料
题名
作者
出处
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被引量
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1
一种改进的尺度因子算法用于GRACE/GRACE-FO时变重力信号恢复
陈威
钟敏
C.K.Shum
李权国
段淑娟
《地球物理学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
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参考文献
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