水是生物賴以生存的資源,陸地水與人類的生活密不可分。研究陸地水儲(chǔ)量的變化,是探究自然現(xiàn)象,如厄爾尼諾現(xiàn)象、拉尼娜現(xiàn)象及人為因素,如地下水抽取、修建水利等對水資源影響程度的重要手段。陸地水儲(chǔ)量的變化可能會(huì)引起諸如洪水、干旱等災(zāi)害的發(fā)生,將直接關(guān)系到人們的生活安全與經(jīng)濟(jì)建設(shè),所以,對陸地水儲(chǔ)量進(jìn)行有效探測,具有重要的科學(xué)與實(shí)際應(yīng)用意義。利用全球定位系統(tǒng)GPS（Global Positioning System）以其實(shí)時(shí)高精度和自動(dòng)化等特點(diǎn),被廣泛地應(yīng)用于監(jiān)測地表位移、板塊運(yùn)動(dòng)及反演陸地水等負(fù)荷。GRACE（Gravity Recovery and Climate Experiment）重力衛(wèi)星通過探測地球時(shí)變重力場,研究地表負(fù)荷源變化,可實(shí)現(xiàn)全球大尺度陸地水儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)監(jiān)測。本文探討了聯(lián)合GRACE和GPS資料在陸地水儲(chǔ)量研究中的實(shí)際應(yīng)用,主要工作和取得的成果如下:總結(jié)了目前國際上基于GRACE觀測數(shù)據(jù)反演陸地水儲(chǔ)量變化的方法及研究進(jìn)展;對GRACE時(shí)變重力場模型在陸地水儲(chǔ)量變化、冰川消融、海平面變化等方面的重要成果作綜述;并探討了聯(lián)合GRACE和GPS研究陸地水儲(chǔ)量及地表位移的方法及前沿進(jìn)展... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

四川CORS站分布圖，其中SCB表示四川盆地，SGB為松潘-甘孜塊體，SYR為川滇地區(qū)

圖 3-4 滑動(dòng)窗口去相關(guān)方法與 EOF 去噪對比。從圖 3-4 可以發(fā)現(xiàn)，EOF 濾波相比于移動(dòng)窗口結(jié)合去相關(guān)濾波方法，更能很好的保留 SPH 的時(shí)變特性。EOF 濾波在中緯度地區(qū)、北美西部、南亞等地區(qū)，很好的抑制了在使用濾波時(shí)出現(xiàn)的信號泄露現(xiàn)象。在南極和格陵蘭島地區(qū)，EOF濾波相比于移動(dòng)窗口去相關(guān)方法，反演結(jié)果受濾波平滑影響更小，且在低緯度的濾波效果較滑動(dòng)窗口去相關(guān)方法更為平滑。3.2 GRACE 信號恢復(fù)方法在 GRACE 數(shù)據(jù)后處理過程中，濾波方法的運(yùn)用和 GRACE 有限的空間分辨率會(huì)導(dǎo)致研究區(qū)域信號會(huì)受到區(qū)域外信號的影響，即信號泄露現(xiàn)象。Swenson 等（Swenson2006）使用流域平滑核函數(shù)法分離特定地區(qū)的重力場信號，以扣除泄露影響；Chen（Chen et al., 2013）等提出 Forward Modelling 方法以改正泄露誤差影響等，但此方法更適用于計(jì)算小區(qū)域（如冰川或河流流域）的泄露影響。3.2.1 尺度因子法

洪水和地下水變化情況，對人類的生活提供一定的保障（Chen et al., 2005a）。長江，黃河，淮河和珠江四個(gè)流域總面積占我國陸地總面積 33%。四大流域幾乎囊括我國中部，東部及南部所有省份，其中，長江口和珠江口是我國著名的經(jīng)濟(jì)貿(mào)易圈。研究這四大流域陸地水儲(chǔ)量的變化，對于監(jiān)測中國中部，南部和東部廣大地區(qū)由于水儲(chǔ)量變化導(dǎo)致的自然災(zāi)害（如干旱和洪水），具有重大意義，直接關(guān)系著我國大部分居民的生命與財(cái)產(chǎn)安全。4.2 2010 年厄爾尼諾現(xiàn)象對我國的影響2010 年，受厄爾尼諾現(xiàn)象的影響，我國南方出現(xiàn)了嚴(yán)重的冬旱夏澇現(xiàn)象。圖4-2 是利用 GRACE 數(shù)據(jù)，結(jié)合 350km 高斯濾波與去相關(guān)濾波（P3M8）進(jìn)行處理，得到的 2010 年中國陸地水儲(chǔ)量變化。可以看出，2010 年 1 月至 4 月，廣西、云南、貴州、重慶等地，陸地水儲(chǔ)量明顯偏低，據(jù)水利部門的資料顯示，2009 年和 2010 年，廣西、云南、貴州和重慶都處于枯水年，2010 年 1 月至 5 月，云南、貴州和四川出現(xiàn)罕見大旱天氣，直至 2010 年 5 月下旬雨季的出現(xiàn)，旱情才得以緩解，這與李進(jìn)等（2010）和李瓊等（2013）結(jié)果保持一致。

【參考文獻(xiàn)】：
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