超能芳，王正涛,2，孙　健

1. 武汉大学测绘学院，湖北 武汉 430079； 2. 武汉大学地球空间环境与大地测量教育部重点实验室，湖北 武汉 430079

The Inversion of Terrestrial Water Storage Changes by Non-isotropic Combination Filter

CHAO Nengfang1,WANG Zhengtao1,2,SUN Jian1

1. School of Geodesy and Geomatics, Wuhan University, Wuhan 430079, China; 2. Key Laboratory of Geospace Environment and Geodesy, Ministry of Education, Wuhan University, Wuhan 430079, China

Foundation support： The National Basic Research Program of China(973 Program)(No.2013CB733301)；The National Natural Science Foundation of China(Nos.41074014;41274032)

各向异性组合滤波法反演陆地水储量变化

超能芳1，王正涛1,2，孙健1

1. 武汉大学测绘学院，湖北 武汉 430079； 2. 武汉大学地球空间环境与大地测量教育部重点实验室，湖北 武汉 430079

TheInversionofTerrestrialWaterStorageChangesbyNon-isotropicCombinationFilter

CHAONengfang1,WANG Zhengtao1,2,SUNJian1

1.SchoolofGeodesyandGeomatics,WuhanUniversity,Wuhan430079,China; 2.KeyLaboratoryofGeospaceEnvironmentandGeodesy,MinistryofEducation,WuhanUniversity,Wuhan430079,China

Foundationsupport：TheNationalBasicResearchProgramofChina(973Program)(No.2013CB733301)；TheNationalNaturalScienceFoundationofChina(Nos.41074014;41274032)

摘要：地球时变重力场模型反演陆地水储量变化已为全球气候变化研究作出巨大贡献，考虑到时变重力场模型球谐系数中存在相关性，其高阶次项具有较大的误差，需采用最优的滤波方法进行空间平滑。本文提出一种新的各向异性组合滤波方法，其基本思想是将改进的高斯滤波法与均方根(root mean square，RMS)滤波法组合，即对球谐系数的低阶次采用改进的高斯滤波法，而高阶次采用RMS滤波法。首先分析了最新的GRACE RL05系列时变重力场模型系数误差特性，基于全球水储量变化反演结果，分析比较了高斯滤波、改进的高斯滤波、RMS滤波和DDK滤波与本文提出的组合滤波法的有效性及精度，并利用模型结果进行了验证，计算结果表明，组合滤波法的中误差最小。研究结果表明，本文提出的组合法相比于先前的滤波方法，可有效地过滤高阶次的噪声，消除南北条带误差，同时减少信号泄漏，提高信噪比，保留更多有效的地球物理信号，进而提高反演精度。

关键词：GRACE；球谐系数；时变重力场；滤波

1引言

GRACE(gravityrecoveryandclimateexp-eriment)[1]卫星为地球时变重力场的研究提供了各种数据，联合其观测数据和模型数据可以量化大气圈、水圈和岩石圈之间的相互作用关系。……