利用grace卫星数据估算柴达木盆地水储量变化

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1、分类号密级中国地质大学（北京）硕士学位论文利用GRACE卫星数据估算柴达木盆地水储量变化学号：2005120052研宄生：苏子校专业：地下水科学与工程砑宄方向：地下水环境指导教王广才教授2015年5月声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研宂成果，也不包含为获得中国地质大学（北京）或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢

2、意。签名日期b�I关于论文使用授权的说明本人完全了解中国地质大学（北京）有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被査阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。n/A开口保密(一年）（保密的论文在解密后应遵守此规定）分类号密级中国地质大学（北京）硕士学位论文利用GRACE卫星数据估算柴达木盆地水储量变化学号：2005120052研究生：苏子校专业：地下水科学与工程研究方向：地下水环境指导教师：王广才教授2015年5月ADissertation

3、SubmittedtoChinaUniversityofGeosciencesforMasterDegreeEstimatingWaterStorageVariationsinQaidamBasinUsingGRACEDataMasterCandidate:SuZixiaoMajor:GroundwaterScienceandEngineeringStudyOrientation:GroundwaterEnvironmentDissertationSupervisor:Prof.WangGuangcaiChinaU

4、niversityofGeosciences(Beijing)摘要发射于2002年3月的重力反演与气候试验卫星（GRACE）是全球第二颗重力测量卫星，能够探测到包括表层及深层洋流、地表及地下径流、地球内部质量变化、冰川（冰盖）与海洋间的物质交换等成分在内的重力场变化。作为一种高精度的新型遥感监测工具，GRACE为估算区域水储量变化提供了新的途径。柴达木盆地为我国四大内陆盆地之一，面积辽阔，目前针对其地下水与地表水的监测覆盖范围极为有限，难以建立起对该地区水储量及分布特征的全面认识。本研究将以GRACE卫星数据为基础

5、，对柴达木盆地的水储量变化进行估算。本文对GRACE计划的相关信息及GRACE数据产品进行了详细介绍，并对利用卫星数据反演区域水储量变化的基本原理进行了阐释。此外，我们对数据选取及数据处理方法进行了探索，本研究采用GFZ数据中心提供的Level-2数据产品（数据版本RL05，数据类型GSM），经前处理、异常化、去相关、空间平均一系列处理降低相关误差、截断误差等因素的干扰，生成数据用于计算区域水储量变化。数据处理及计算过程通过MATLAB软件及语言环境实现。我们对2003~2011年柴达木盆地的水储量变化进行了计算，

6、结果表明研究区水储量呈上升趋势，平均增速约为0.27mm/月，总增长量约为29.46mm，水储量变化表现出较明显的季节特征。本文根据水量均衡原理，利用降水量、实际蒸散量等辅助数据对计算结果进行了验证。2003~2011年研究区的降水量与实际蒸散量均呈波动式增长，累积降水量高于累积蒸散量，是导致水量增长的主要原因。盆地平原区水量的主要补给来源为冰雪融水与大气降水，每年5~10月的补给总量基本由降水量构成，期间融水量可忽略不计，其他月份融水量贡献约占补给总量的10~20%。从变化趋势的分布来看，柴达木盆地内各地区均表现

7、出不同程度的水量增长，增长中心位于西南部地区，盆地整体的水量变化主要受西部及西南部地区的变化控制，水量增量呈自西向东、自西南向东北的递减趋势。由于数据限制，水储量变化的分布特征及演化规律有待进一步的研究与论证。关键词：GRACE卫星数据，水储量变化，柴达木盆地，辅助数据EstimatingWaterStorageVariationsinQaidamBasinUsingGRACEDataAbstractTheGravityandClimateExperiment(GRACE),launchedinMarch2002,

8、isthesecondGravisatintheworld.ThegravityvariationsthatcanbedetectedbyGRACEinclude:changesduetosurfaceanddeepcurrentsintheocean,runoffandsubsurfacerunoff,variationsofmasswithintheea