基于多层感知机重建GRACE与GRACE-FO之间数据缺失的黄河流域陆地水储量变化

作     者：石通 刘新 穆大鹏 李成名 郭金运 邢云鹏 SHI Tong;LIU Xin;MU DaPeng;LI ChengMing;GUO JinYun;XING YunPeng

作者机构：山东科技大学测绘与空间信息学院山东青岛266590 山东大学空间科学研究院山东威海264209 中国测绘科学研究院北京100036 

出 版 物：《地球物理学报》 (Chinese Journal of Geophysics)

年 卷 期：2022年第65卷第7期

页      面：2448-2463页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081601[工学-大地测量学与测量工程] 0816[工学-测绘科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(41774001) 国家测绘自主可控专项(816-517) 山东科技大学科研创新团队支持计划(2014TDJH101)资助 

主　　题：GRACE GRACE-FO 多层感知机 黄河流域 等效水高 

摘      要：GRACE重力卫星于2017年6月结束,GRACE-Follow On(GRACE-FO)任务于2018年5月启动,导致了约一年的数据缺失.为了研究长时间序列陆地水储量的变化情况,需要重建这两代重力卫星之间的数据.本文基于多层感知机的神经网络模型,通过将GLDAS、CPC土壤湿度、土壤温度、蒸散量以及降水量等数据作为输入参数,GRACE等效水高作为输出参数来训练神经网络,以黄河流域为研究区域,得到缺失等效水高.通过分析黄河流域等效水高时间序列,得出在2002—2020年间研究区域水储量整体上呈现以-0.51±0.03 cm·a^(-1)速率减少的趋势.GRACE反演的等效水高相对于降水、蒸散量以及土壤温度滞后时间达2~3个月.通过小波分析验证了GRACE与GLDAS、CPC计算的等效水高具有较强的相关性,且均具有明显的周年共振周期.