基于卫星测高、GRACE与GPS的两极冰盖高程变化及物质平衡研究

两极冰盖是全球循环的冷源，对全球变化具有极其重要的影响和作用。分析和研究冰盖高程变化及物质平衡状况，有助于了解冰盖对全球变化的反馈。本项目将中山站至DOME A作为核心监测区，首先以昆仑站区为实验区，利用其GPS数据评估卫星测高监测冰盖高程变化的性能，然后联合卫星测高、GRACE和GPS观测信息，研究两极冰盖及核心监测区的现今高程变化与物质平衡状态，具体研究内容包括：1)卫星测高数据的精化、评估与冰盖高程时空变化分析；2)GRACE数据处理和分析；3)两极冰盖冰后回弹反演；4)两极冰盖和核心监测区的现今物质平衡状态分析。通过本项目的研究，可以定量监测两极冰盖及核心监测区的高程变化、物质平衡状态及其对全球海平面变化的贡献，解决不同手段监测冰盖变化的各项关键技术及数据融合技术，为冰盖动力模式的模拟研究提供相关参数。

气候变暖背景下，极地冰雪是地球系统中变化最为快速的内部变量之一，其中极地冰盖物质平衡是关系到未来全球海平面变化的关键因素之一。卫星测高和卫星重力是监测两极冰盖物质平衡的重要手段，GPS是重要的验证资料，国内外在这方面进行了广泛的研究。我们针对该研究热点进行了深入研究。首先，我们在卫星测高数据精化处理方面进行了颇有成效的研究，提出了一种新的卫星测高回波波形的波形重定算法子波形阈值法，提高了卫星测高测距精度；提出了一种新的卫星测高交叉点分析算法FFM，相对于传统交叉点分析算法，该算法提高了高程变化时间序列精度，进而提高高程变化率精度；利用重复轨道分析算法，获得了南极冰盖高程变化时空分布；在南极冰盖，对GRACE的几种滤波算法进行了对比分析；利用两次GPS重复观测资料，计算得到了内陆Dome A区域的最新DEM，并于世界上首次获得了该区域的冰流速和应变场。