本文關(guān)鍵詞：基于GRACE重力衛(wèi)星的華北平原地表負(fù)荷形變監(jiān)測(cè)與模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水是人類生產(chǎn)生活的重要資源,同時(shí)也維持著自然環(huán)境平衡。水資源的開發(fā)和利用,制約著華北平原社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。由于地下水資源超采,華北平原已成為世界范圍內(nèi)地面沉降現(xiàn)象嚴(yán)重的地區(qū)之一。 地表負(fù)荷形變是指由于地表流體質(zhì)量(陸地水、海洋、大氣等)的季節(jié)性遷移和重新分布所引起的地表垂直形變現(xiàn)象。計(jì)算地表負(fù)荷形變可以揭示隱含在地面沉降背景下的地表自然形變現(xiàn)象,為地面沉降研究提供新的研究思路。傳統(tǒng)的地表形變觀測(cè)方法存在一定的空間局限性,本文以地球物理知識(shí)為理論基礎(chǔ),利用GRACE衛(wèi)星時(shí)變重力場(chǎng)資料,聯(lián)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法,探究地表負(fù)荷形變的反演方法,并分析氣候驅(qū)動(dòng)下的華北平原水文負(fù)荷形變成因機(jī)制。具體內(nèi)容如下： (1)聯(lián)合GRACE重力衛(wèi)星和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬地表負(fù)荷形變法。本文模擬出了華北平原內(nèi)5個(gè)測(cè)點(diǎn)2009-2010年的地表形變量。精度驗(yàn)證表明模型模擬精度較高,5個(gè)臺(tái)站的后驗(yàn)差比值C0.5,小誤差概率P0.8,R2均值為0.742, RMSE均值為0.501mm。進(jìn)一步探求不同水儲(chǔ)量輸入對(duì)模型精度的影響發(fā)現(xiàn),陸地水儲(chǔ)量作為模型輸入因子時(shí)模型模擬效果最好,且地下水儲(chǔ)量對(duì)地表負(fù)荷形變的影響比土壤水儲(chǔ)量大。 (2)基于GRACE時(shí)變重力場(chǎng)球諧系數(shù)反演地表負(fù)荷形變法。本文估算了中國(guó)的地表負(fù)荷形變量,并與27個(gè)GPS臺(tái)站觀測(cè)值進(jìn)行比較,大部分臺(tái)站的季節(jié)性信號(hào)擬合度較好,部分臺(tái)站出現(xiàn)一定偏差。計(jì)算估算結(jié)果的相關(guān)系數(shù)r和RMSE發(fā)現(xiàn),26%的臺(tái)站相關(guān)系數(shù)大于0.5,60%的臺(tái)站相關(guān)系數(shù)在0-0.5之間,14%的臺(tái)站表現(xiàn)出負(fù)相關(guān)。27個(gè)臺(tái)站的平均RMSE=6.2mm,南部地區(qū)的平均RMSE=5.2mm,北部地區(qū)的平均RMSE=6.7mm。 GRACE對(duì)大尺度流域的水儲(chǔ)量敏感度較高,因此在水儲(chǔ)量變化較為明顯的地區(qū),GPS和GRACE解算結(jié)果相關(guān)性更高。 (3)氣候驅(qū)動(dòng)下的華北平原水文負(fù)荷形變成因研究。本文分別探究了華北平原水文負(fù)荷形變的季節(jié)性變化以及長(zhǎng)期負(fù)荷變化。解算結(jié)果表明水儲(chǔ)量與負(fù)荷形變呈相反的變化趨勢(shì)。此外,同一時(shí)段內(nèi),土壤水儲(chǔ)量與地下水儲(chǔ)量呈相反的變化趨勢(shì),可能的原因是二者在季節(jié)上的不一致。進(jìn)一步解算華北平原區(qū)域內(nèi)的負(fù)荷形變長(zhǎng)期變化,發(fā)現(xiàn)引起華北平原地表負(fù)荷形變的原因包括土壤水負(fù)荷、地下水負(fù)荷。此外,地下水開采在一定程度上減輕了地表形變。因此,對(duì)于地下水開采程度較高的地區(qū),應(yīng)重視地下水負(fù)荷形變的影響。
【關(guān)鍵詞】：GRACE 地表負(fù)荷形變 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 球諧系數(shù) 華北平原 水儲(chǔ)量
【學(xué)位授予單位】：首都師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：P223
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• 目錄8-11
• 圖目錄11-13
• 表目錄13-14
• 第一章 緒論14-26
• 第一節(jié) 選題背景、目的及意義14-16
• 一 選題背景14-15
• 二 選題目的及意義15-16
• 第二節(jié) 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展16-21
• 一 地表負(fù)荷形變研究方法進(jìn)展16-21
• 1 傳統(tǒng)GPS觀測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展17-18
• 2 基于GRACE衛(wèi)星重力場(chǎng)資料反演研究進(jìn)展18-19
• 3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬研究在地球科學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)展19-21
• 二 華北平原地面沉降監(jiān)測(cè)、模擬研究進(jìn)展21
• 第三節(jié) 研究?jī)?nèi)容21-22
• 第四節(jié) 技術(shù)路線22-25
• 第五節(jié) 研究創(chuàng)新點(diǎn)25-26
• 第二章 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來(lái)源26-34
• 第一節(jié) 研究區(qū)概況26-27
• 一 自然地理概況26
• 二 氣象水文概況26-27
• 三 地面沉降情況27
• 第二節(jié) 數(shù)據(jù)來(lái)源介紹27-34
• 一 GRACE重力衛(wèi)星數(shù)據(jù)27-29
• 二 GPS臺(tái)站觀測(cè)數(shù)據(jù)29-31
• 三 地球物理模型數(shù)據(jù)31-32
• 四 氣象站數(shù)據(jù)32-34
• 第三章 基于GRACE重力衛(wèi)星的地表負(fù)荷形變模擬研究34-64
• 第一節(jié) 聯(lián)合GRACE重力衛(wèi)星和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬地表負(fù)荷形變34-45
• 一 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本原理簡(jiǎn)述34-35
• 二 華北平原地表負(fù)荷形變影響因子討論35-37
• 三 華北平原地表負(fù)荷形變模型建立37-38
• 四 模型精度驗(yàn)證38-42
• 五 不同水儲(chǔ)量對(duì)模型模擬精度的影響42-45
• 第二節(jié) 基于GRACE時(shí)變重力場(chǎng)球諧系數(shù)反演地表負(fù)荷形變45-62
• 一 時(shí)變重力場(chǎng)估算地表負(fù)荷形變?cè)?/span>45-50
• 二 地表負(fù)荷形變反演結(jié)果驗(yàn)證與分析50-61
• 三 誤差分析61-62
• 第三節(jié) 小結(jié)62-64
• 第四章 氣候驅(qū)動(dòng)下的華北平原水文負(fù)荷形變成因研究64-76
• 第一節(jié) 氣候驅(qū)動(dòng)下的華北平原水文負(fù)荷形變解算64-70
• 一 陸地水儲(chǔ)量變化對(duì)地表負(fù)荷形變的影響研究64-66
• 二 土壤水儲(chǔ)量變化對(duì)地表負(fù)荷形變的影響研究66-68
• 三 地下水儲(chǔ)量變化對(duì)地表負(fù)荷形變的影響研究68-70
• 第二節(jié) 華北平原長(zhǎng)期地表負(fù)荷形變分析70-74
• 第三節(jié) 小結(jié)74-76
• 第五章 結(jié)論與展望76-79
• 第一節(jié) 結(jié)論76-78
• 第二節(jié) 展望78-79
• 參考文獻(xiàn)79-84
• 致謝84

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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  本文關(guān)鍵詞：基于GRACE重力衛(wèi)星的華北平原地表負(fù)荷形變監(jiān)測(cè)與模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：301789