重力衛(wèi)星GRACE數(shù)據(jù)在陸地水儲量估算與干旱監(jiān)測的應(yīng)用

1.8萬字 41頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘要
美國宇航局與德國宇航局在2002年3月聯(lián)合發(fā)射的重力衛(wèi)星GRACE（Gravity Recovery And Climate Experiment） 此衛(wèi)星系統(tǒng)由完全相同的兩顆GRACE衛(wèi)星組成其間距為135英里的，由于采用先進(jìn)的高精度測控技術(shù)如微波測距以及GPS等，其可以反演出地球系統(tǒng)質(zhì)量的重新分布情況。GRACE提供的地球重力場模型時變序列階次數(shù)超過120階，時間分辨率達(dá)到1個月，由此推測地表水、土壤水以及地下水的水量變化。與傳統(tǒng)衛(wèi)星遙感相比，其可以獲得宏觀的水儲量變化；相比于全球水文模型，其增加了本身的確定性，降低了數(shù)據(jù)的繁瑣性，為研究全球水循環(huán)問題提供了全新的手段。在長時間尺度上，GRACE可以觀測極地、高原冰川的冰雪融化，海平面抬升等狀況，從而研究全球氣候變化。在短時間季節(jié)尺度上，根據(jù)近年國內(nèi)外的研究結(jié)論，GRACE可以觀測小于1cm的地表水量變化，其觀測的區(qū)域水儲量變化與現(xiàn)有水文模型吻合度極好，為研究流域水儲量變化提供了有力手段。
本論文主要研究內(nèi)容及成果：
（1） 結(jié)合整個中國范圍精度為500米的DEM數(shù)據(jù)，使用ArcGIS制成整個中國的流域圖；
（2） 把已經(jīng)制好的流域圖和選定的水文站結(jié)合將水文站作為流域出口，在此基礎(chǔ)上生成相應(yīng)的流域集水區(qū)圖；
（3） 以相應(yīng)的流域集水區(qū)圖作為邊界來處理GRACE數(shù)據(jù)，再進(jìn)一步反演得到相應(yīng)的逐月水儲量變化；
（4） 將所收集的實測水文氣象數(shù)據(jù)與GRACE反演數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對比，以檢測其精度及所能反應(yīng)的情況；
（5） 對長江流域、黃河流域和松花江流域大旱發(fā)展過程中的相關(guān)資料進(jìn)行分析，同時將GRACE反演的陸地水儲量結(jié)果與其對比。


關(guān)鍵詞：GRACE重力場 反演 水儲量變化 土壤含水量 降雨量 流量 干旱