日前，中國科學(xué)院測量與地球物理研究所大地測量與地球動力學(xué)國家重點實驗室“大地測量精密探測新理論與新技術(shù)”創(chuàng)新任務(wù)團(tuán)隊和“衛(wèi)星大地測量與全球變化”研究團(tuán)隊在高精度時變重力場產(chǎn)品研制和軟件系統(tǒng)研發(fā)方面獲得重要進(jìn)展。

IGG時變重力場模型與國際同類產(chǎn)品的比較

衛(wèi)星重力測量是一種對地球的質(zhì)量分布和遷移所導(dǎo)致的重力場及其變化進(jìn)行衛(wèi)星測量的技術(shù)。由于地表質(zhì)量遷移會導(dǎo)致地球重力場發(fā)生變化，而地球重力場的變化又會導(dǎo)致兩顆重力衛(wèi)星彼此之間的距離發(fā)生變化，因此通過測定兩顆重力衛(wèi)星彼此之間距離的變化，就能反演地球重力場變化及地表的質(zhì)量遷移。

中國科學(xué)院測量與地球物理研究所大地測量與地球動力學(xué)國家重點實驗室的研究團(tuán)隊成員成功攻克了GRACE衛(wèi)星重力測量數(shù)據(jù)處理與分析關(guān)鍵核心技術(shù)，通過反演獲得高精度時變重力場產(chǎn)品(IGG)，使我國在重力衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用方面實現(xiàn)獨立自主。

據(jù)介紹，該系列高精度時變重力場產(chǎn)品與美國德克薩斯大學(xué)空間研究中心、美國噴氣推進(jìn)實驗室和德國地學(xué)中心的同類產(chǎn)品精度相當(dāng)。

目前，IGG系列時變重力場產(chǎn)品已向全球用戶發(fā)布，在相關(guān)軟件系統(tǒng)研發(fā)方面，研究團(tuán)隊自主開發(fā)了具有獨立知識產(chǎn)權(quán)的GSOFT_S重力場反演軟件系統(tǒng)和GRAMAT衛(wèi)星重力應(yīng)用軟件系統(tǒng)，并已獲得相關(guān)軟件著作權(quán)。

在我國，衛(wèi)星重力測量由距離地球表面400多公里的兩顆衛(wèi)星實施。這兩顆衛(wèi)星與小轎車大小相仿，相距200多公里，其測量誤差僅相當(dāng)于人類頭發(fā)絲直徑的百分之一。截至目前，中國科學(xué)院測量與地球物理研究所科研人員利用衛(wèi)星重力測量對我國華北、東北的地下水進(jìn)行監(jiān)測，并且獲得了一系列重要發(fā)現(xiàn)。

此次研究的突破實現(xiàn)了重力衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用的獨立自主，對下一代重力衛(wèi)星計劃的模擬仿真、區(qū)域水資源管理利用以及相關(guān)地球動力學(xué)研究等具有重要參考意義。