基于GRACE重力卫星的北京市地下水变化及归因分析

1

作者 张辉 张梦琳 +3 位作者 张臣 王妍 卢静 杨朴 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第5期160-169,共10页

【目的】北京市水资源形势不容乐观,地下水作为主要供水水源,长期被超量开采,为及时掌握地下水位时空演变规律,【方法】以2002—2022年GRACE重力卫星和地下水监测井数据为基础,运用COK模型,反演北京市地下水位变化,并从土地利用、气候... 【目的】北京市水资源形势不容乐观,地下水作为主要供水水源,长期被超量开采,为及时掌握地下水位时空演变规律,【方法】以2002—2022年GRACE重力卫星和地下水监测井数据为基础,运用COK模型,反演北京市地下水位变化,并从土地利用、气候变化和生态补水等方面定量分析影响地下水位变化的原因。【结果】结果表明:GRACE和实测地下水位数据反演结果的均方根误差为0~10 m,反演结果较为可靠;北京市地下水水位自2002年开始持续大幅下降,2015年至历史低值;自2014年底南水北调中线江水进京等措施使得地下水开采量逐年减少,截至2022年地下水埋深持续回升。从年内变化来看,1—2月地下水位相对稳定,3—6月逐月下降,7—10月受降雨等因素影响,地下水位明显上升;11—12月,地下水位变化不大;而空间维度上,全市地下水位以中轴线及延长线为界,呈现条带状,南北差异明显;影响北京市地下水位变化的主导因素有降雨量(q=20.14%)和生态补水(q=11.98%),显著大于土地利用类型(q=3.96%)。【结论】GRACE重力卫星反演的北京市地下水动态变化与实测结果一致,降水及生态补水是影响地下水动态变化的主要因素,研究成果对区域水循环演变规律认识及水资源管理与开发利用具有重要的现实意义,可为科学评估与合理利用地下水提供有效支撑。 展开更多

关键词 地下水埋深 grace重力卫星 时空变异特征 北京市 Co-Kriging法 水资源 气候变化 降雨

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利用GRACE卫星分析安徽省地下水储量的时空变化 被引量：2

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作者 谢广阔 陶庭叶 +1 位作者 马敏 胡尚 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期367-372,378,共7页

文章利用重力恢复与气候实验卫星(Gravity Recovery and Climate Experiment,GRACE)时变重力场球谐系数文件,联合全球陆面数据同化系统(Global Land Data Assimilation System,GLDAS)水文模型反演安徽省2003—2016年地下水储量的时空变... 文章利用重力恢复与气候实验卫星(Gravity Recovery and Climate Experiment,GRACE)时变重力场球谐系数文件,联合全球陆面数据同化系统(Global Land Data Assimilation System,GLDAS)水文模型反演安徽省2003—2016年地下水储量的时空变化。通过奇异谱分析(Singular Spectrum Analysis,SSA)地下水时间序列,结合热带降雨测量任务(Tropical Rainfall Measuring Mission,TRMM)降雨数据对地下水储量变化规律进行分析。结果表明,安徽省地下水储量在2011年和2014年前后发生较大变化,在2003—2011年的变化率为0.37 cm/a,2011—2014年的下降速率为-0.2 cm/a,2014—2016年的增长速率为1.9 cm/a;进一步与降雨数据关联,发现降雨量是影响安徽省地下水储量年际变化和季节性变化的主要因素。在空间上,安徽省呈现自东北向西南逐渐缓和的趋势,最大亏损出现在皖北地区,为-7.52 mm/a,在西南地区的最大盈余达到8.38 mm/a。 展开更多

关键词 安徽省 重力恢复与气候实验卫星(grace) 全球陆面数据同化系统(GLDAS) 地下水储量 奇异谱分析(SSA)

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基于GRACE数据的中国地下水储量时空变化研究

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作者 张亮林 柯鹏振 《水生态学杂志》 CSCD 北大核心 2024年第6期9-17,共9页

研究中国长时间序列地下水储量变化,识别地下水储量下降区域及该区域人口暴露情况,为水资源可持续利用提供重要的科学参考。利用GRACE(重力恢复和气候实验)卫星数据和GLDAS(全球陆地数据同化系统)数据,根据水量平衡原理分析了2003-2020... 研究中国长时间序列地下水储量变化,识别地下水储量下降区域及该区域人口暴露情况,为水资源可持续利用提供重要的科学参考。利用GRACE(重力恢复和气候实验)卫星数据和GLDAS(全球陆地数据同化系统)数据,根据水量平衡原理分析了2003-2020年中国地下水时空变化特征。结果表明:(1)中国地下水的丰水区主要分布在长江流域以南和青藏高原区,缺水区主要分布在华北地区与西北地区;中国地下水稳定性存在显著的空间差异,华北地区、西北地区和青藏高原区的稳定级别为差;(2)中国地下水等效水高在2003-2020年呈下降趋势,贡献区域主要集中在北方区域;多年平均等效水高为-10.91 mm/a,整体以减少为主;地下水等效水高由2003年的-0.83 mm下降至2020年-39.55 mm,18年间共下降38.72 mm,下降率为2.15 mm/a;(3)人水矛盾突出区域主要集中在华北平原,空间上南方区域比北方更安全。2020年中国市域地下水下降暴露人口平均>500人/km^(2)的区域集中分布在华北平原及周边区域,暴露总量最高的3个行政区为北京、天津、保定。 展开更多

关键词 重力恢复和气候实验 地下水 人口暴露 时空变化 中国

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基于GRACE Follow-On卫星重力梯度法精确反演地球重力场 被引量：8

4

作者 郑伟 许厚泽 +1 位作者 钟敏 员美娟 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1415-1423,共9页

由于GRACE Follow-On双星系统等效于基线长为星间距离的一维水平重力梯度仪，因此本文基于GRACE Follow—On卫星重力梯度法开展了精确和快速反演下一代地球重力场的可行性论证研究．研究结果表明：第一，基于GRACE Follow-On卫星重力梯... 由于GRACE Follow-On双星系统等效于基线长为星间距离的一维水平重力梯度仪，因此本文基于GRACE Follow—On卫星重力梯度法开展了精确和快速反演下一代地球重力场的可行性论证研究．研究结果表明：第一，基于GRACE Follow-On卫星重力梯度法（GFO-SGGM），利用卫星轨道参数（轨道高度250km、星间距离50km、轨道倾角89°、轨道离心率0．001）、关键载荷测量精度（星间距离10^-6m、星间速度10^-7m·s^-1、星间加速度10^-10 m·s^-2、轨道位置10^-3m、轨道速度10^-6m·s^-1、非保守力10^-11 m·s^-2）、观测时间30天和采样间隔10s反演了120阶地球重力场，在120阶处累计大地水准面精度为9．331×10^-4m．第二，在120阶内，利用将来GRACE Follow—On双星反演地球重力场精度较现有GRACE双星平均提高61倍，因此GRACE Follow-On卫星重力梯度法是进一步提高地球重力场反演精度的优选方法．第三，下一代GRACE Follow—On计划较当前GRACE计划的优点如下：轨道高度更低（200-300km）、载荷精度更高（10^-7～10^-9m·s^-1）和星间距离更短（50--100km）． 展开更多

关键词 grace Follow-On 卫星重力梯度法 一维水平梯度仪 卫星重力反演 地球重力场

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基于残余星间速度法精确和快速反演下一代GRACE Follow-On地球重力场 被引量：6

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作者 郑伟 许厚泽 +2 位作者 钟敏 刘成恕 员美娟 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期31-41,共11页

基于新型残余星间速度法(RIRM)反演了120阶GRACE Follow-On地球重力场.第一,由于GPS定轨精度相对较低,通过将激光干涉测距仪的高精度残余星间速度(测量精度10-7 m·s-1)引入残余轨道速度差分矢量的视线分量构建了新型RIRM观测方程.... 基于新型残余星间速度法(RIRM)反演了120阶GRACE Follow-On地球重力场.第一,由于GPS定轨精度相对较低,通过将激光干涉测距仪的高精度残余星间速度(测量精度10-7 m·s-1)引入残余轨道速度差分矢量的视线分量构建了新型RIRM观测方程.第二,基于2点、4点、6点和8点RIRM公式对比论证了最优的插值点数.如果相关系数和采样间隔一定,随着插值点数的增加,卫星观测值的信号量被有效加强,而卫星观测值的误差量也同时增加.因此,6点RIRM公式是提高下一代地球重力场精度的较优选择.第三,相关系数对地球重力场精度的影响在不同频段表现为不同特性.随着相关系数的逐渐增大,地球长波重力场精度逐渐降低,而地球中长波重力场精度逐渐升高.第四,基于6点RIRM公式,通过30天观测数据和采样间隔5s,分别利用星间速度和残余星间速度观测值,在120阶次处反演下一代GRACE Follow-On累计大地水准面精度为1.638×10-3 m和1.396×10-3 m.研究结果表明:(1)残余星间速度观测量较星间速度对地球重力场反演精度更敏感;(2)GRACE FollowOn地球重力场精度较GRACE至少高10倍. 展开更多

关键词 grace Follow-On卫星 残余星间速度法 激光干涉测距仪 下一代卫星重力反演 累计大地水准面精度

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不同偏差产品对低轨卫星定轨的性能分析

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作者 高明 王潜心 +2 位作者 李萌萌 张涵 王奕菲 《导航定位学报》 北大核心 2025年第3期171-181,共11页

针对低轨卫星在科学任务中对高精度轨道的需求,为了进一步了解各机构发布的卫星偏差产品对低轨卫星精密定轨的影响,对比分析使用不同偏差产品对重力恢复与气候实验继任卫星(GRACE-FO)进行单星模糊度固定情况及其对轨道精度的影响。实验... 针对低轨卫星在科学任务中对高精度轨道的需求,为了进一步了解各机构发布的卫星偏差产品对低轨卫星精密定轨的影响,对比分析使用不同偏差产品对重力恢复与气候实验继任卫星(GRACE-FO)进行单星模糊度固定情况及其对轨道精度的影响。实验结果表明:欧洲定轨中心发布的绝对信号偏差产品(OSB-COD)和武汉大学发布的绝对信号偏差产品(OSB-WHU)在宽巷和窄巷模糊度固定中的表现优于法国国家空间研究中心提供的整数相位钟(IRC)和武汉大学发布的相位小数偏差(UPD)产品,特别是在窄巷模糊度固定中,这种差异更加明显;分析固定解精度水平及其相较于浮点解提升情况,使用OSB-WUM和OSB-COD产品可显著提升切向(Along)和径向(Radial)的精度,得到的固定解轨道精度较高,而使用IRC和UPD产品则表现稍差。 展开更多

关键词 低轨卫星 模糊度固定 卫星偏差产品 重力恢复与气候实验继任卫星(grace-FO) 精密定轨

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基于多层感知机重建GRACE与GRACE-FO之间数据缺失的黄河流域陆地水储量变化 被引量：7

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作者 石通 刘新 +3 位作者 穆大鹏 李成名 郭金运 邢云鹏 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期2448-2463,共16页

GRACE重力卫星于2017年6月结束,GRACE-Follow On(GRACE-FO)任务于2018年5月启动,导致了约一年的数据缺失.为了研究长时间序列陆地水储量的变化情况,需要重建这两代重力卫星之间的数据.本文基于多层感知机的神经网络模型,通过将GLDAS、CP... GRACE重力卫星于2017年6月结束,GRACE-Follow On(GRACE-FO)任务于2018年5月启动,导致了约一年的数据缺失.为了研究长时间序列陆地水储量的变化情况,需要重建这两代重力卫星之间的数据.本文基于多层感知机的神经网络模型,通过将GLDAS、CPC土壤湿度、土壤温度、蒸散量以及降水量等数据作为输入参数,GRACE等效水高作为输出参数来训练神经网络,以黄河流域为研究区域,得到缺失等效水高.通过分析黄河流域等效水高时间序列,得出在2002—2020年间研究区域水储量整体上呈现以-0.51±0.03 cm·a^(-1)速率减少的趋势.GRACE反演的等效水高相对于降水、蒸散量以及土壤温度滞后时间达2~3个月.通过小波分析验证了GRACE与GLDAS、CPC计算的等效水高具有较强的相关性,且均具有明显的周年共振周期. 展开更多

关键词 grace grace-FO 多层感知机 黄河流域 等效水高

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基于GRACE和GRACE-FO的黄河流域陆地水储量及影响因素分析 被引量：19

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作者 任立良 王宇 +3 位作者 江善虎 卫林勇 王孟浩 张怡雅 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期26-32,共7页

基于GRACE和GRACE-FO卫星陆地水储量遥感数据,采用长短期记忆(LSTM)神经网络模型,结合水量平衡方程和全球陆地数据同化系统(GLDAS)重建GRACE与GRACE-FO间的陆地水储量变化量,分析黄河流域2002年4月至2020年3月陆地水储量变化特征,探究... 基于GRACE和GRACE-FO卫星陆地水储量遥感数据,采用长短期记忆(LSTM)神经网络模型,结合水量平衡方程和全球陆地数据同化系统(GLDAS)重建GRACE与GRACE-FO间的陆地水储量变化量,分析黄河流域2002年4月至2020年3月陆地水储量变化特征,探究影响陆地水储量变化的环境因子。结果表明:LSTM模型可以有效填补GRACE与GRACE-FO间的陆地水储量变化量;黄河流域陆地水储量呈明显下降趋势,上、中、下游下降趋势依次增大,陆地水储量与地下水储量的变化特征高度相关;黄河流域上、中、下游年陆地水储量变化量与年降水量和年干燥度指数呈极显著相关关系,表明黄河流域陆地水储量变化受到降水和蒸散发的影响。 展开更多

关键词 陆地水储量 grace 长短期记忆神经网络模型 GLDAS 水量平衡方程 黄河流域

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基于GRACE重力数据反演黄河流域陆地水储量变化 被引量：2

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作者 丁皓 史晓亮 吴梦月 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期109-115,共7页

基于GRACE重力卫星数据反演黄河流域2002-2013年陆地水储量变化,并通过GLDAS验证GRACE反演结果。在此基础上采用皮尔逊相关系数法进一步探究陆地水储量与降水、气温、蒸散和植被NDVI的关系。结果表明:基于GRACE数据能够较好地反演陆地... 基于GRACE重力卫星数据反演黄河流域2002-2013年陆地水储量变化,并通过GLDAS验证GRACE反演结果。在此基础上采用皮尔逊相关系数法进一步探究陆地水储量与降水、气温、蒸散和植被NDVI的关系。结果表明:基于GRACE数据能够较好地反演陆地水储量;2002-2013年间黄河流域的水储量以0.56 cm/a的速度减少,且具有明显的季节特征,水储量在1-6月呈亏损状态,7-12月呈盈余状态;对黄河流域水储量变化与降水、气温、蒸散和NDVI进行滞后性分析,表明其与降水、蒸散、NDVI有两个月的滞后效应,与气温为3个月。 展开更多

关键词 陆地水储量 grace GLDAS 影响因子 黄河流域

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利用GRACE数据研究柴达木盆地区域水储量时空变化及干旱特征 被引量：2

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作者 杨国林 孙学先 +3 位作者 胡栋 锁旭宏 邵明 曹辰 《导航定位学报》 CSCD 2023年第1期107-112,共6页

为了进一步研究青藏高原东北部柴达木盆地水储量变化时空分布及其干旱特征,提出一种水储量时空变化及干旱特征分析方法:利用重力恢复与气候实验卫星(GRACE)数据、全球陆面数据同化模型(GLDAS)数据以及中国地面气候资料日值数据集(V3.0)... 为了进一步研究青藏高原东北部柴达木盆地水储量变化时空分布及其干旱特征,提出一种水储量时空变化及干旱特征分析方法:利用重力恢复与气候实验卫星(GRACE)数据、全球陆面数据同化模型(GLDAS)数据以及中国地面气候资料日值数据集(V3.0)中5个气象站点降水数据,通过500 km高斯滤波和去相关滤波、基于空间约束的区域质量变化估计方法和反距离加权平均法,得到2004—2016年间柴达木盆地水储量变化、相对水储量指数和标准化降水指数(SPI)。研究结果表明:时间分布上,2004—2016年柴达木盆地水储量变化整体呈上升趋势,且在2004—2006年、2007—2012年和2013—2016年3个时间段内分别呈下降—上升—下降趋势,与水文模型GLDAS计算得到的水储量变化趋势基本一致;空间分布上,除11月之外其余月份均有较为明显的南北差异;在相对水储量指数与SPI对比中,相对水储量指数与SPI变化趋势基本相同,不同于SPI指数,相对水储量指数变化幅度更小,且反映柴达木盆地干旱情况较SPI更为准确;通过GRACE监测到柴达木盆地2004—2007年为极端干旱发生状况比较严重的时间段,2006年出现夏伏旱,2015年2月干旱严重,2009年和2013年个别月份出现干旱,与柴达木盆地实际干旱情况一致。 展开更多

关键词 重力恢复与气候实验卫星(grace) 柴达木盆地 水储量时空变化 相对水储量指数 标准化降水指数 干旱

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基于GRACE及GRACE-FO重力卫星的北方寒区干旱分析与评估 被引量：1

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作者 王子龙 田子卿 孙昌鸿 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期73-79,90,共8页

中国北方寒区水资源紧缺、干旱事件频发,研究一种准确高效干旱监测方法尤为重要。研究利用GRACE及GRACE-FO重力卫星数据计算得到一种标准化水储量赤字指数(GRACE-DSI),据此对北方寒区2002~2022年干旱事件进行量化,探究其干旱变化特征。... 中国北方寒区水资源紧缺、干旱事件频发,研究一种准确高效干旱监测方法尤为重要。研究利用GRACE及GRACE-FO重力卫星数据计算得到一种标准化水储量赤字指数(GRACE-DSI),据此对北方寒区2002~2022年干旱事件进行量化,探究其干旱变化特征。结果表明,2002~2022年研究区内共发生8次干旱事件,其中2007年7月至2009年12月干旱事件历时最长、旱情最为严重且波及面积最广。GRACE-DSI监测结果与现有记载吻合程度高,可准确监测干旱事件发生节点、持续时间与严重程度,与PDSI、SPI、SPEI等传统干旱指数相比具有良好一致性。因此,GRACE-DSI对于推动北方寒区干旱监测研究进展意义重大,在跨流域尺度干旱监测方面优势显著,同时为水资源优化配置、农业生产水量调配、生态水环境治理提供科学依据。 展开更多

关键词 grace grace-FO 干旱 干旱指数 北方寒区

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GRACE下的青海省水储量时空变化与降水相关性 被引量：1

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作者 胡栋 杨国林 +3 位作者 锁旭宏 刘涛 邵明 曹辰 《导航定位学报》 CSCD 2022年第4期181-186,共6页

针对青海省水储量时空分布不均及与降水相关性的问题,利用2004—2014年重力恢复与气候实验卫星(GRACE)RL06版本月重力场模型数据、全球陆地数据同化系统(GLDAS)数据以及青海省28个气象站数据,通过500 km高斯滤波和去相关滤波结合方法、... 针对青海省水储量时空分布不均及与降水相关性的问题,利用2004—2014年重力恢复与气候实验卫星(GRACE)RL06版本月重力场模型数据、全球陆地数据同化系统(GLDAS)数据以及青海省28个气象站数据,通过500 km高斯滤波和去相关滤波结合方法、皮尔逊(Pearson)相关系数分析方法、基于空间约束的区域质量变化估计方法和反距离加权平均法,将三者之间进行对比分析。结果显示,在研究时段内,GRACE和GLDAS反演得到的水储量变化在时间分布上均呈上升趋势,其中GRACE反演得到的水储量上升速率为(3.42±0.67)mm/a,GLDAS上升速率为(0.35±0.20)mm/a;在空间分布上,青海省水储量变化除6月外,其余月份均呈现出从东南到西北逐渐增加或减少的趋势。通过计算得出水储量变化与降水之间的Pearson相关系数在研究时间序列内为0.61,在季节性研究中为0.79,均属于强正相关。表明降水是影响青海省水储量变化的主要原因。 展开更多

关键词 重力恢复与气候实验 青海省 水储量时空变化 全球陆面数据同化模型 降水 皮尔逊相关系数

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GRACE重力卫星运行管理的参考借鉴

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作者 李静静 黄令勇 +2 位作者 张驰 金贤咏 柳丽 《海洋测绘》 CSCD 北大核心 2023年第3期6-10,共5页

低低跟踪重力卫星在全球重力获取、反演应用等方面有着重要的战略作用,我国已布局相关卫星的研制建设。为确保未来我国自主低低跟踪重力卫星系统的高效稳定运行,重点对GRACE及其后续星组GRACE-FO卫星的组织模式和管理机制进行了系统梳... 低低跟踪重力卫星在全球重力获取、反演应用等方面有着重要的战略作用,我国已布局相关卫星的研制建设。为确保未来我国自主低低跟踪重力卫星系统的高效稳定运行,重点对GRACE及其后续星组GRACE-FO卫星的组织模式和管理机制进行了系统梳理与总结分析。基于我国重力卫星技术发展研究现状,对未来卫星运行管理模式进行了探讨分析,给出了实用的工程运行管理建议,可为后续卫星运行管理提供参考借鉴。 展开更多

关键词 低低跟踪重力测量卫星 grace卫星 重力场模型 卫星运行管理 卫星观测质量记录

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重力卫星加速度计数据预处理研究

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作者 潘宗鹏 肖云 +1 位作者 刘晓刚 明锋 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3697-3706,共10页

静电悬浮加速度计主要用于测量重力卫星质心处受到的非保守力,是重力卫星的核心载荷,卫星平台和环境中的各类干扰均会对加速度计测量产生影响.本文重点研究了GRACE Follow-On卫星加速度计ACC1A原始数据的预处理方法,给出了加速度计数据... 静电悬浮加速度计主要用于测量重力卫星质心处受到的非保守力,是重力卫星的核心载荷,卫星平台和环境中的各类干扰均会对加速度计测量产生影响.本文重点研究了GRACE Follow-On卫星加速度计ACC1A原始数据的预处理方法,给出了加速度计数据预处理详细流程,重点分析了卫星平台和环境中各类干扰引起加速度计数据异常的量级和处理方法(包括姿控推力器推力偏差、磁力矩器干扰、温控开关、阻尼震荡等引起的异常影响).基于加速度计ACC1A原始数据生成ACT1A产品和ACT1B产品,并与JPL发布相应产品进行比较.结果表明,ACT1A产品的三轴线加速度残差中误差优于10^(-17)m·s^(-2),残差幅度谱密度优于10^(-18)m·s^(-2)/(Hz)^(1/2),ACT1B产品的三轴线加速度残差中误差优于10^(-11)m·s^(-2),残差幅度谱密度优于10^(-12)m·s^(-2)/(Hz)^(1/2),均低于加速度计测量精度10^(-10)m·s^(-2),生成的产品可以用于后续重力场反演. 展开更多

关键词 重力卫星 grace Follow-On 加速度计 数据预处理

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顾及GNSS测站分布特征的陆地水储量异常反演

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作者 徐志新 沈祎凡 +1 位作者 亢培峰 吕广涵 《导航定位学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期153-161,共9页

针对基于单一模型数据无法准确反演小尺度区域内陆地水储量异常(TWSA)的问题,提出一种顾及全球卫星导航系统(GNSS)测站分布特征的陆地水储量异常反演方法:以河北省GNSS垂向形变序列和地壳水文负载(HYDL)形变模型数据为基础,结合地壳负... 针对基于单一模型数据无法准确反演小尺度区域内陆地水储量异常(TWSA)的问题,提出一种顾及全球卫星导航系统(GNSS)测站分布特征的陆地水储量异常反演方法:以河北省GNSS垂向形变序列和地壳水文负载(HYDL)形变模型数据为基础,结合地壳负载模型反演得到河北省2011—2020年间的陆地水储量异常模型TWSAGNSS-HYDL时空变化特征;然后利用地球重力恢复与气候实验(GRACE)卫星数据反演的陆地水储量异常反演模型TWSAGRACE进行验证。结果表明,2组数据的周年振幅时空分布呈现较好的一致性;TWSA的周年振幅凸起点均位于河北省的东南部和西南部;利用小波分析对2组TWSA进行分析,可知2个序列存在约350 d的共振周期,并且在相位上存在很好的一致性;TWSAGNSS-HYDL和TWSAGRACE的皮尔森相关系数和均方根误差分别为0.67 cm和1.8 cm。提出的方法可准确评估河北省水储量的时空特征,并为填补GRACE和GRACE-Follow On(FO)重力卫星之间的空白期提供参考。 展开更多

关键词 全球卫星导航系统(GNSS) 地壳水文负载(HYDL)模型 陆地水储量异常(TWSA) 地壳负载模型 地球重力恢复与气候实验(grace)卫星

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利用重力卫星观测资料解算中国大陆水储量变化 被引量：12

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作者 段建宾 钟敏 +1 位作者 闫昊明 江敏 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2007年第3期68-71,共4页

利用GRACE重力卫星2002年4月～2004年7月共计20个月的时变重力场数据,反演了中国大陆空间大尺度陆地水储量变化,并将该结果与美国气候预测中心(CPC)的全球水文模式结果进行了比较。结果显示:GRACE的结果与水文模式结果在大多数区域符合... 利用GRACE重力卫星2002年4月～2004年7月共计20个月的时变重力场数据,反演了中国大陆空间大尺度陆地水储量变化,并将该结果与美国气候预测中心(CPC)的全球水文模式结果进行了比较。结果显示:GRACE的结果与水文模式结果在大多数区域符合得相当好:在西藏、西南和华南地区,水储量季节性变化的幅值达到12～14cm;在华东、华中、西北东部地区,水储量季节性变化的幅度一般在8cm左右;在新疆地区,水储量季节性变化很小。而在华北、东北地区,GRACE的结果与模式结果存在较大差别。 展开更多

关键词 grace 时变重力场 陆地水储量 水文模式 大地水准面

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高精度空间加速度计及其应用 被引量：14

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作者 白彦峥 田蔚 +2 位作者 周泽兵 吴书朝 涂海波 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期601-606,共6页

高精度空间加速度计不仅可以用来测量航天器受到的非引力,例如航天器受到地球的热辐射压力、太阳辐射压力、大气阻力等,而且还可以作为惯性参考用来改善航天器的微重力水平,即对航天器进行无拖曳控制.通过对开环加速度计基本工作原理的... 高精度空间加速度计不仅可以用来测量航天器受到的非引力,例如航天器受到地球的热辐射压力、太阳辐射压力、大气阻力等,而且还可以作为惯性参考用来改善航天器的微重力水平,即对航天器进行无拖曳控制.通过对开环加速度计基本工作原理的研究,概述了高精度空间加速度计的发展趋势和现状,介绍了几种不同类型的高精度空间加速度计,重点讨论了其在地球科学和空间基础物理研究中的应用. 展开更多

关键词 空间加速度计 惯性传感器 卫星重力测量 空间引力实验

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白鹤滩水电站蓄水引起重力与库仑应力变化的模拟研究 被引量：4

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作者 佘雅文 付广裕 +1 位作者 赵倩 郭凌冬 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1925-1936,共12页

白鹤滩水电站为中国第二大在建水电站,蓄水过程引起的重力和库仑应力变化对于该地区的水储量变化和触发地震研究具有重要参考价值.首先,本文给出了水电站库区临近区域均衡重力异常场,结果表明该地区基本处于均衡状态,较为稳定.其次,利... 白鹤滩水电站为中国第二大在建水电站,蓄水过程引起的重力和库仑应力变化对于该地区的水储量变化和触发地震研究具有重要参考价值.首先,本文给出了水电站库区临近区域均衡重力异常场,结果表明该地区基本处于均衡状态,较为稳定.其次,利用白鹤滩水电站库区地形数据,模拟计算了蓄水过程引起的地表和GRACE-FO(Gravity Recovery and Climate Experiment Follow-on)卫星观测的重力变化,并与GRACE-FO实际观测数据进行了对比分析.模拟计算的重力变化表明,蓄水引起的重力变化为毫伽量级,万有引力作用为库区重力变化的主因,该重力变化比弹性形变的结果大两个量级.模拟GRACE-FO重力变化表明,白鹤滩地区蓄水引起的卫星观测重力变化为微伽量级,GRACE-FO有可能观测到白鹤滩水电站蓄水的重力变化.最后,计算了蓄水引起的地壳内部应力变化,并给出了小江断裂带北段断层的库仑应力变化,该结果表明库仑应力变化在巧家以南和以北的两个区域大于0.01 MPa,该地区触发地震的可能性需密切关注. 展开更多

关键词 白鹤滩水电站 均衡异常 重力变化 grace-FO 库仑应力

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不同插值法对下一代卫星重力反演精度的影响 被引量：3

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作者 郑伟 许厚泽 +1 位作者 钟敏 刘成恕 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期269-276,共8页

开展了下一代GRACE Follow-On卫星重力反演的研究论证。第一,基于6点Lagrange和Taylor星间速度插值法,利用轨道参数(轨道高度250 km、星间距离50 km、轨道倾角89°、轨道离心率0.001)和关键载荷匹配精度(激光干涉测距系统的星间速度... 开展了下一代GRACE Follow-On卫星重力反演的研究论证。第一,基于6点Lagrange和Taylor星间速度插值法,利用轨道参数(轨道高度250 km、星间距离50 km、轨道倾角89°、轨道离心率0.001)和关键载荷匹配精度(激光干涉测距系统的星间速度10-7m/s、GPS接收机的卫星位置10-3m和速度10-6m/s、加速度计的非保守力10-11m/s2),精确和快速反演了下一代GRACE Follow-On地球重力场;在120阶处,累计大地水准面精度分别为1.53×10-3m和2.51×10-3m。第二,基于6点Lagrange星间速度插值法反演下一代GRACE Follow-On地球重力场精度较基于6点Taylor星间速度插值法的反演精度平均提高2倍,因此Lagrange星间速度插值法对地球重力场反演精度的敏感性优于Taylor星间速度插值法。 展开更多

关键词 grace Follow-On卫星 Lagrange和Taylor星间速度插值法 卫星重力反演 地球重力场

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基于卫星遥感数据和SPA的淮河流域陆地水储量变化研究 被引量：1

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作者 吴淑君 李晓英 +1 位作者 郑浩然 王颖 《水资源与水工程学报》 CSCD 2019年第6期81-85,共5页

为研究流域陆地水储量多年变化情况,以淮河流域为例,利用2003-2016年GRACE重力卫星数据反演流域陆地水储量变化,分析其多年时空变化规律;利用MODIS遥感数据生成归一化植被指数NDVI,通过皮尔逊相关系数和SPA集对分析,结合降雨、温度、径... 为研究流域陆地水储量多年变化情况,以淮河流域为例,利用2003-2016年GRACE重力卫星数据反演流域陆地水储量变化,分析其多年时空变化规律;利用MODIS遥感数据生成归一化植被指数NDVI,通过皮尔逊相关系数和SPA集对分析,结合降雨、温度、径流、NDVI和环流数据分析陆地水储量变化的主要影响因子。结果表明:GRACE反演的淮河流域陆地水储量整体呈现微弱下降趋势,具有年周期性,秋季初期达到峰值;流域南部桐柏山和大别山区域陆地水储量上升,北部流域内的郑州区域陆地水储量显著下降;陆地水储量变化与温度相关度较低,主要受降雨、径流变化影响,呈正相关,受当地植被归一化指数和环流指数影响相对较小,呈负相关。 展开更多

关键词 陆地水储量变化 grace重力卫星 归一化植被指数(NDVI) 集对分析 影响因子 淮河流域

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