GPS垂直位移反演云南省水儲量變化.pdf

1、科學技術(shù)的發(fā)展使得空間大地測量出現(xiàn)數(shù)據(jù)多元化以及高精度的特點，全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System(GPS))憑借精度高，實時以及全天候等特點被應用到各個領域中。國外學者應用連續(xù)運行的GPS網(wǎng)絡垂直位移觀測數(shù)據(jù)反演得到美國局部地區(qū)陸地水儲量變化，大量研究結(jié)果表明GPS在某些方面優(yōu)于GRACE，為陸地水變化的監(jiān)測提供了新的技術(shù)手段。我國GPS連續(xù)運行觀測網(wǎng)絡建設已經(jīng)十分完善，探究應用國內(nèi)當前GPS網(wǎng)絡監(jiān)測陸地水

2、變化的可行性具有重要意義。地球表面流體的流動會引起地表物質(zhì)的重新分布，彈性地球會隨之產(chǎn)生負荷形變響應。GPS能夠直接記錄該負荷形變，本文通過對云南省及其周邊地區(qū)47個國家陸態(tài)網(wǎng)(Crustal MovementObservation Network of China(CMONOC)) GPS連續(xù)觀測站數(shù)據(jù)處理，以垂直位移量為觀測值，外加平滑約束，通過L曲線得到最佳平滑參數(shù)，進而反演得到2010-2015年云南省陸地水儲量變化的時間序列。

3、由GPS數(shù)據(jù)反演得到的結(jié)果表明云南省水儲量的分布呈現(xiàn)出明顯的地域化特征:西南部高山地區(qū)的水儲量周年變化高于東部平原地區(qū)，呈現(xiàn)出由西到東、低緯向高緯度遞減的特點;在時間尺度上，結(jié)果表明云南省大部分地區(qū)水儲量季節(jié)性變化在10月（大約夏季結(jié)束）達到最大值，在4月（冬季結(jié)束）份降至最小，并且通過對2010～2015年時間序列結(jié)果的線性擬合來看，云南省近年來水儲量變化呈緩慢增長趨勢，速度大約為20mm/yr。除此之外，本文還結(jié)合GRACE、GLD

4、AS以及降雨數(shù)據(jù)綜合分析，結(jié)果表明GPS反演得到的云南省陸地水儲量變化時間序列與GRACE和GLDAS數(shù)據(jù)結(jié)果在時空分布具有較高的一致性，GPS結(jié)果與GRACE、GLDAS結(jié)果的相關系數(shù)分別為0.79、0.71，證明GPS觀測數(shù)據(jù)可以作為獨立的觀測量反演陸地水儲量變化，甚至還具有獨自的優(yōu)勢:
　　(1)相對GRACE300km的空間分辨率，密集的GPS網(wǎng)可以提高結(jié)果的分辨率;
　　(2) GPS數(shù)據(jù)可以說是近實時的，其數(shù)據(jù)延

5、遲僅一天，而GRACE數(shù)據(jù)延遲約一個月，可提高監(jiān)測的實時性;
　　(3)GRACE由于其運行維護需要導致的數(shù)據(jù)缺失（2010-2015年期間有12月的數(shù)據(jù)缺失），可以由GPS提供相應的尺度因子以及插值所需的變化趨勢信息等。
　　(4) GPS反演得到的陸地水儲量中包含了GLDAS中沒有的地下水以及湖泊河流水。
　　由于反演結(jié)果極大地依賴于GPS網(wǎng)絡的密集程度以及GPS觀測值的精度，目前國內(nèi)的GPS觀測網(wǎng)絡在各方面尚未完