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西南极冰盖2002—2023年冰川尺度的点质量模型解算与分析: 2024年; 利用重力恢复与气候实验卫星(gravity recovery and climate experiment,GRACE)及其后继卫星GRACE-FO(GRACE follow-on)解算的Tongji-Grace2022时变重力场模型,并用卫星测高数据构建高分辨率约束信息,采用两步点质量建模方法解算了西南极冰盖2002-04—2023-12冰川尺度的高分辨率(27 km×27 km)点质量产品。在研究时段内,产品估计的西南极冰盖质量变化趋势为-139.36±19.92 Gt/a,对全球平均质量海平面变化的贡献量为0.38±0.06 mm/a,与三大GRACE官方机构全球点质量产品的估计结果一致,但空间分辨率显著提高。利用独立的输入-输出法产品评估了三大GRACE官方机构产品、卫星测高产品及本产品。结果表明,本产品对西南极20个冰川(组)质量变化趋势估计表现最优,其线性回归系数和R2值分别为0.82和0.93,显著高于其他点质量产品,且截距最小;与卫星测高产品相比,本产品的R2值更高且截距更小,展示出更高的估计精度。研究时段内,西南极冰盖的长期表面物质异常与冰动力相关质量变化率分别为-11.70±0.59 Gt/a和-113.58±6.56 Gt/a,表明冰动力相关质量变化是西南极冰盖质量损失的主要驱动因素;Pine Island、Thwaites、Getz冰川及PSKP冰川组(Pope、Smith、Kohler、Philbin冰川)的长期质量变化率之和约占西南极冰盖的90%,其变化率分别为-44.19±3.33、-26.17±5.44、-27.04±0.94和-27.92±1.02 Gt/a,对全球海平面变化的贡献率依次为0.122±0.009、0.072±0.015、0.075±0.003和0.077±0.003 mm/a。; 沈云中王微; 关键词：GRACE 点质量模型冰盖

利用三维加速度点质量模型法监测2010年中国西南干旱被引量：1: 2022年; 在附有空间约束的三维加速度点质量模型法的基础上引入水文模型进行约束,利用水文模型计算地理点之间的相关性,采用L曲线法确定最优正则化参数。计算结果表明,引入水文模型的三维加速度点质量模型法相比零阶Tikhonov约束的三维加速度点质量模型法信噪比大于0的比例更高。采用该方法对2010年中国西南地区干旱情况进行监测;同时,在剔除季节性信号后,利用主成分分析法对水储量异常进行分析。结果表明,西南地区在2009年秋至2010年春存在明显的水储量负异常特征。; 苏勇魏伟李琼谷延超; 关键词：水文模型主成分分析

利用三维加速度点质量模型法解算华北地区陆地水储量变化被引量：3: 2022年; 三维加速度点质量模型法为反演陆地水储量变化提供了新的途径,采用三维加速度点质量模型法计算了中国华北地区2003—2014年的水储量变化。为了检验反演结果,采用球谐系数法以及德克萨斯大学空间研究中心(Center for Space Research,University of Texas at Austin,CSR)发布的RL06 Mascon模型进行对比分析。研究结果表明,两种方法反演结果均反映出华北地区陆地水储量长期处于亏损趋势,但不同方法计算的亏损速度有一定的差别,三维加速度点质量模型法采用CSR提供的RL06数据反演的华北地区陆地水储量亏损速度为-3.09 cm/a,而球谐系数法反演结果为-2.60 cm/a;三维加速度点质量模型法特征点的反演结果与Mascon法相关系数更高,而球谐系数法与三维加速度点质量模型法结果之间的差异主要是由条带噪声约束平滑策略不一致导致的。; 魏伟苏勇郑文磊谷延超张洛恺; 关键词：卫星重力测量水储量变化

反演地表质量变化的附有空间约束的三维加速度点质量模型法被引量：5: 2019年; 重力卫星可以在相同误差尺度下对全球质量变化进行连续重复观测,并在近十余年来取得了巨大成功,探索重力卫星数据精化处理方法和相关应用研究具有重要意义.本文基于三维加速度点质量模型法的基本原理,进一步发展建立了时变重力场模型球谐位系数的变化和地面点质量变化的关系,可有效考虑地表质量变化导致的负荷形变的影响;引入等权形式、线性形式、指数形式和高斯形式的空间约束方法处理南北条带噪声和向下延拓导致的病态问题,并与零阶Tikhonov正则化方法进行对比分析.采用模拟数据和一个月的实测GRACE时变重力场模型计算全球质量变化,对三维加速度点质量模型法和几种空间约束方法进行对比分析验证.计算结果表明,对于3°等面积的全球格网质量点,高斯和指数形式空间约束方法的最优相关距离约为500km,等权和线性形式空间约束方法的最优相关距离约为600km,各方法均可有效处理条带噪声的影响,四种空间约束方法的计算效果优于零阶Tikhonov正则化方法,本文的相关方法为进一步利用三维加速度点质量模型法监测全球质量变化提供了借鉴.; 苏勇郑文磊余彪游为于冰肖东升; 关键词：卫星重力测量

利用半约束点质量模型拟合(似)大地水准面被引量：1: 2019年; 本文利用位场等效逼近原理,对传统的点质量模型进行改化,提出了一种位置固定、埋深自由的点质量模型,并将该模型应用到(似)大地水准面拟合中。利用不同的试验区进行拟合实验,实验结果表明在平原地区,文中所提方法与四次曲面拟合法精度相当,比二次曲面拟合精度提高37.1%;山地地区相比于两种传统拟合方法精度分别提高13.7%和7.7%;而且该方法可以充分利用拟合点信息,格网数据拟合效果较四次曲面拟合分别提升56.8%。本文提出的方法可以适应多类点位分布,具有很强的适应性。综上所述,利用本文提出的方法进行(似)大地水准面拟合达到了较高精度。; 欧阳松南; 关键词：点质量模型迭代算法曲面拟合

利用半自由点质量模型拟合局部(似)大地水准面被引量：1: 2019年; 为提高GPS/水准法拟合(似)大地水准面的精度,基于重力场等效逼近理论,建立一种半自由点质量模型。顾及相邻点之间的关系并结合高程异常与扰动位之间解析式的特殊性,提出确定模型参数(埋深和大小)的迭代算法,通过拟合点下方多个不同埋深质点实现重力场元的多频段拟合,并利用不同条件的实验数据进行拟合实验。结果表明,利用该模型进行(似)大地水准面拟合是可行的,其精度较传统的Kriging/Co-Kriging法高。; 况代智冯进凯李伟; 关键词：点质量模型迭代算法

附加空间约束的径向点质量模型方法反演区域地表质量变化被引量：3: 2018年; 径向点质量模型反演方法本质上是空间扰动重力的向下延拓,属于病态问题,通常采用正则化方法求解。针对该问题,对径向点质量模型方法进行改进,提出附加空间约束的径向点质量模型方法,引入符合实际的空间约束条件,建立空间约束条件的虚拟观测方程,并采用赫尔默特方差分量估计确定原始观测方程和虚拟观测方程的合理权比,使反演结果更加稳定。以南美大陆区域为研究区域进行陆地水储量变化反演,试验结果表明:增加空间约束后,法方程组条件数明显减小、病态程度降低,反演结果与球谐系数法反演结果、GLDAS模型结果整体相一致,验证了方法的正确性,说明该方法可有效应用于区域地表质量变化反演,为利用卫星重力监测地表质量变化提供了一种新途径。; 郭飞霄孙中苗赵俊孙中苗肖云; 关键词：GRACE卫星时变重力场点质量模型正则化

两极地区局部点质量模型构建方法: 2018年; 针对两极地区位系数模型计算扰动引力时的奇异问题和点质量模型方程解不稳定问题,分别引入扰动引力去奇异算法和基于换极法的两极地区局部点质量模型构造方法.数值实验结果表明,去奇异算法能有效解决靠近极点处扰动引力计算过程中出现的奇异性问题,基于换极法的点质量模型在两极地区方程结构稳定,精度与位系数模型相当.本文方法可为极区飞行器扰动引力快速赋值提供新的思路.; 冯进凯王庆宾黄佳喜张超范雕; 关键词：极区点质量模型稳定性条件数奇异性

大范围点质量模型快速构建方法研究被引量：3: 2017年; 针对大范围点质量模型构建中遇到的大型线性方程解算的难题,提出基于窗口控制的残差点质量模型构建方法。将点质量模型由原来的稠密线性方程转化为稀疏线性方程,并在普通计算机上完成112 896阶稀疏线性方程的求解。以空中扰动引力计算为例,与传统的点质量模型和位系数模型的计算结果进行比较。结果表明,该方法能够在保证计算精度的同时有效扩大解算范围,提高解算效率。; 黄佳喜王庆宾张超冯进凯; 关键词：点质量模型扰动引力

采用点质量模型方法反演中国大陆及周边地区陆地水储量变化被引量：7: 2017年; 研究了反演区域陆地水储量变化的点质量模型方法,采用Tikhonov正则化方法解决了反演过程中参数估计病态问题。利用GRACE(gravity recovery and climate experiment)时变重力场模型数据,用点质量模型方法反演了中国大陆及其周边地区陆地水储量变化,将点质量模型反演结果与球谐系数法反演结果、GLDAS(global land data assimilation)水文模型数据进行了验证分析,并选取了4个特征点计算了陆地水储量变化时间序列。实验结果表明,由于点质量模型方法将研究区域内不同网格质量变化对地球重力场的影响分离开来,所得区域陆地水储量变化局部信号更明显,并且点质量模型方法反演结果与GLDAS水文模型数据相关性更强。; 郭飞霄苗岳旺肖云汪菲菲; 关键词：点质量模型正则化卫星重力

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