课题基金 / 基金详情

基于GRACE重力卫星研究黄土高原退耕还林以来水储量变化

批准号:
42104084
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
常乐
依托单位:
学科分类:
地震学
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
常乐

项目摘要

结项摘要

相似基金

相关文献

中文摘要
研究黄土高原在退耕还林(草)工程实施以来水储量变化问题具有重要的科学和社会意义。目前的研究方法主要有两种,即传统现场采样方法和现代大地测量方法。现场采样方法效率低、成本大,无法覆盖整个区域和全深度,难于实现连续观测,因此难于研究整个黄土高原水储量变化。GRACE重力卫星是一个新的有效途径,可以连续的监测整个黄土高原的重力变化。GRACE重力卫星观测到的信号主要成分是水储量变化,还包含植被生长引起的质量变化、煤炭开采、土壤侵蚀等,而且还存在数据截断和滤波造成信号泄露与信号衰减问题。本项目拟利用GRACE及GRACE Follow on重力卫星数据,结合MODIS、土壤侵蚀、煤炭开采等数据分离水储量变化信号,然后使用合理的反演方法分离和恢复黄土高原水储量变化,计算水储量变化时间序列、趋势、空间分布及年际波动,分析解释影响水储量变化的主要因素,确定退耕还林(草)工程对黄土高原水储量的影响。
英文摘要
It is of great scientific and social significance to study the change of water storage in the Loess Plateau since the implementation of the Grain for Green Project. At present, there are two main research methods: the traditional field sampling method and modern geodetic survey method. With low efficiency and high cost, the field sampling method cannot cover the whole region and full depth, and it is difficult to realize continuous observation. Therefore, it is difficult to study the changes of water storage in the whole Loess Plateau. The GRACE gravity satellite is a new and effective way to continuously monitor the gravity changes of the entire Loess Plateau. The main component of gravity change observed by GRACE gravity satellite is water storage change, but also includes mass change caused by vegetation growth, coal mining, soil erosion and other signals, and there are also signal leakage and attenuation problems caused by data truncation and filtering. This project plans to use GRACE and GRACE Follow on gravity satellite data, combined with MODIS, soil erosion, coal mining and other data to separate water storage change signals. Then, a reasonable inversion method was used to separate and restore the change of water storage on the Loess Plateau, calculate the time series, trend, spatial distribution and annual fluctuation of water storage, analyze and explain the main factors affecting the change of water storage, and determine the influence of the project of Grain for Green on the water storage on the Loess Plateau.
黄土高原退耕还林工程实施以来植被增加明显,这对区域水储量也产生了较大的影响。目前退耕还林对区域水储量的影响还存在较大的争议。本文利用GRACE重力卫星来研究区域总水储量变化,但是该区域的重力信号非常复杂,需要多源数据进行信号分离。我们使用相应的数据将煤炭开采、土壤侵蚀、植被增长,以及华北区域水储量变化等信号的影响进行了分离,最终得到黄土高原区域水储量变化信号。从2005年到2015年黄土高原区域平均水储量呈先下降后上升并保持相对稳定的趋势,总体变化趋势为2.1±0.4 mm/yr,从2009年到2015年的变化趋势为1.0±0.8 mm/yr。从2005年到2015年变化趋势空间分布来看,大部分区域处于下降趋势,但是从2009年到2015年,黄土高原东南部水储量增加,这与植被增加的区域相吻合。这可能是因为黄图高原植被增加时,会增加区域水的消耗,但是当覆盖率达到一定程度时,会使区域降水的增加量大于区域水的消耗量,区域含水量增加。
国内基金
海外基金