基于SWARM星群的地球重力场模型建立及其在地球动力学中的应用研究
批准号:
41474018
项目类别:
面上项目
资助金额:
80.0 万元
负责人:
王正涛
依托单位:
学科分类:
物理大地测量学
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
黄金维、晁定波、黄海兰、周晓慧、超能芳、冯建迪、邱耀东、陈文进、王彬
中文摘要
卫星重力计划CHAMP、GRACE、GOCE极大推进了地球重力学的发展及其在地球相关科学中的应用,在地球动力学、水文学、地震学和全球气候变化等研究领域取得了一系列瞩目的成果。2013年11月,欧空局成功发射SWARM卫星计划,包括3颗类CHAMP卫星组成星群,其观测可直接用于地球重力场的研究,填充已有卫星重力计划与GRACE-Follow-On发射之前的卫星重力观测空白。本项目旨在研究利用SWARM星群的高-中-低跟踪和高精度基线组合确定地球重力场模型与时变重力场模型序列,联合GRACE卫星观测数据、水文数据和遥感数据,建立黄河流域、华北平原、渭水平原及东北平原15年陆地水储量分布季度和年际变化特征趋势,为中国区域水资源可持续利用问题作中长期评估;基于低轨卫星轨道摄动与区域构造应力场的转换关系,利用SWARM高精度GPS轨道建立中国区域构造应力场模型,为地震监测研究提供新的技术手段。
英文摘要
The satellite gravity missions of CHAMP, GRACE, GOCE have vastly boosted the development of gravitation and its application in earth-related fields, which have made a series of remarkable achievements in geodynamics, hydrology, seismology and global climate change researches. The ESA satellite mission SWARM which includes three single CHAMP-like satellites was successfully launched in November 2013. The observations of SWARM can be directly used to study the Earth gravity, which fills a gap between the existing gravity mission and GRACE-Follow-On.The objective of this project is to determine the gravity field model and the time variable gravity field series based on the High-Middle-Low tracking and high precision baselines between the constellation of SWARM; and to establish 15 years distribution of terrestrial water storage variations quarterly and annual trends in Yellow River basin, North China Plain, Wei Plain and Northeastern Plain jointed GRACE, Hydrological and Remote sensing data, which makes a long-term assessment of the sustainable of water resources in China. Furthermore, based on the conversion relationship between the low satellite orbit perturbation and regional tectonic stress field, we will build the China tectonic stress field model by using the high precision of GPS orbits in SWARM, providing a new technology in researchment of monitoring earthquake.
项目围绕Swarm卫星星群计划,研究了Swarm卫星轨道观测数据精化处理技术,实现了Swarm卫星cm级精密定轨算法,完成了一整套低轨卫星精密定轨程序;构建了基于Swarm星群的高-中-低跟踪和高精度基线组合的70阶地球重力场模型与60阶时变重力场模型;研究对比了时变重力场反演区域地表浅层水储量变化的不同数据处理方法,确定了联合Swarm和GRACE地球重力场模型恢复时变重力信号的理论与算法,结合GLDAS模型、GNSS基准站数据及水文站数据,验证了GRACE+Swarm时变重力场模型反演区域水储量的可行性,并建立了15年时间尺度的黄河流域、华北平原、渭水平原及东北平原陆地水储量分布季度和年际变化特征,为中国区域水资源可持续利用提供数据基础;基于低轨卫星轨道摄动与区域构造应力场的转换关系,建立了利用Swarm卫星摄动轨道构造应力场的数学模型,监测了中国东海区域2015年地震前后的应力场变化,分析比较了Swarm摄动轨道数据的选择对2015年的尼泊尔地震及日本小笠原地震前后应力反演结果的影响。
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DOI:
10.13203/j.whugis20160168
发表时间:
2018
期刊:
武汉大学学报(信息科学版)
影响因子:
--
作者:
[张兵兵, 王正涛, 冯建迪, 邱耀东]
通讯作者:
邱耀东
Retrieving Groundwater Depletion and Drought in the Tigris-Euphrates Basin Between 2003 and 2015
反演2003年至2015年底格里斯-幼发拉底河流域地下水枯竭和干旱
DOI:
10.1111/gwat.12611
发表时间:
2018-09-01
期刊:
GROUNDWATER
影响因子:
2.6
作者:
[Chao, Nengfang, Luo, Zhicai, Jin, Taoyong]
通讯作者:
Jin, Taoyong
Decline of Geladandong Glacier Elevation in Yangtze River's Source Region: Detection by ICESat and Assessment by Hydroclimatic Data
长江源区各拉丹冬冰川海拔下降:ICESat探测与水文气候资料评估
DOI:
10.3390/rs9010075
发表时间:
2017-01
期刊:
REMOTE SENSING
影响因子:
5
作者:
[Chao Nengfang, Wang Zhengtao, Hwang Cheinway, Jin Taoyong, Cheng Yung-Sheng]
通讯作者:
Cheng Yung-Sheng
DOI:
--
发表时间:
2016
期刊:
地理空间信息
影响因子:
--
作者:
[宁津生, 王正涛]
通讯作者:
王正涛
Precise Orbit Solution for Swarm Using Space-Borne GPS Data and Optimized Pseudo-Stochastic Pulses
使用星载 GPS 数据和优化伪随机脉冲的群体精确轨道解决方案
DOI:
10.3390/s17030635
发表时间:
2017-03-01
期刊:
SENSORS
影响因子:
3.9
作者:
[Zhang, Bingbing, Wang, Zhengtao, Li, Fupeng]
通讯作者:
Li, Fupeng
共 26 条
基于多源卫星重磁测量及磁流体发电机模型探究核幔边界流体动力学特征
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批准号:42274003
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项目类别:面上项目
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资助金额:56万元
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批准年份:2022
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负责人:王正涛
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依托单位:
10800阶地球重力场模型的椭球谐展开数值算法
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批准号:41974007
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项目类别:面上项目
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资助金额:63.0万元
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批准年份:2019
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负责人:王正涛
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依托单位:
μm级GEO/GNSS-LEO高低卫星跟踪模式确定地表浅层物质迁移的关键技术研究
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批准号:41774019
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项目类别:面上项目
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资助金额:67.0万元
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批准年份:2017
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负责人:王正涛
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依托单位:
联合多源卫星观测数据监测青藏地区冰川消融和长江流域水储量变化关键技术
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批准号:41274032
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项目类别:面上项目
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资助金额:70.0万元
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批准年份:2012
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负责人:王正涛
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依托单位:
建立超高阶地球重力位模型的关键技术研究
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批准号:41074014
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项目类别:面上项目
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资助金额:45.0万元
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批准年份:2010
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负责人:王正涛
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依托单位:
联合ICESAT和GRACE卫星观测数据研究极地冰盖变化与海冰质量均衡
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批准号:40704004
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:19.0万元
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批准年份:2007
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负责人:王正涛
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依托单位:
国内基金
海外基金