利用Mascon方法反演区域地表流体质量变化的研究

摘要

GRACE卫星重力计划提供了高精度的全球时变重力场信息,可应用于研究地表物质迁移。目前主要有两种研究方法,包括利用时变重力场模型反演地表质量变化和利用研究区域的卫星观测数据直接反演局部地表质量变化。本文选择后一种方法,基于能量位差法计算研究区域上方的引力位差,再将位差观测值与局部地表的Mascon参数联系起来并解算病态方程。本文介绍了引力位差计算方法及基于空间约束的病态问题解算方法,利用模拟观测数据,反演了南美洲的水储量变化并对病态问题解算方法进行分析。研究结果表明在解算过程中,引入先验模型的空间约束迭代计算法可以有效提高反演结果精度。模拟计算结果验证了利用能量位差法反演局部地表水储量变化的有效性,2014年南美洲水储量变化结果表明,南美洲水储量呈季节性变化,在10天的时间尺度上也能明显反映出水储量变化特征。