胡立堂+孙康宁+尹文杰

摘要：GRACE卫星能反演区域地下水储量的月动态变化，而且数据免费，它为区域地下水管理提供了新的方法。首先总结了区域地下水管理、GRACE卫星在地下水储量和区域地下水管理中的应用现状；接着通过多个案例分析展示了GRACE卫星能成功应用于区域地下水储量动态评价，而且GRACE反演的地下水动态数据能用于区域地下水模型的参数识别，证实了GRACE卫星在区域地下水管理的应用潜力；最后指出GRACE卫星反演的数据在应用中的两大问题：该数据无法直接用于区域地下水资源评价和空间分辨率低。GRACE卫星如何有效用于区域地下水资源评价和如何提高GRACE卫星反演数据的空间分辨率是当前研究的发展方向。

关键词：GRACE卫星；地下水；储量；GRACE Followon；降尺度；数值模拟；监测；超采

中图分类号：P641.8文献标志码：A

Review on the Application of GRACE Satellite in Regional Groundwater Management

HU Litang1，2， SUN Kangning1，2， YIN Wenjie1，2

（1. School of Water Science， Beijing Normal University， Beijing 100875， China； 2. Engineering Research

Centre of Groundwater Pollution Control and Remediation of Ministry of Education，

Beijing Normal University， Beijing 100875， China）

Abstract： GRACE satellite can be used to derive monthly regional groundwater storage changes， and the data can be freely downloaded， which provides a new method for regional groundwater management. The processes in the management of regional groundwater， the application of GRACEderived groundwater storage and the current status of GRACE satellite used in regional groundwater management were summarized. GRACEderived data can be successfully used to the assessment of regional groundwater storage by case studies from the researchers all over the world. GRACEderived data can be used in model calibration for regional groundwater flow model. GRACE satellite shows great potential in regional groundwater management. However， there are two problems in the application of GRACEderived data. One is that the date can not be directly used to evaluate regional groundwater resource. The another one is low spatial resolution of GRACE data. Studying on the method for effectively evaluating regional groundwater resources from GRACE satellite and improving the spatial resolution of GRACEderived data are the problems to be addressed in the future.

Key words： GRACE satellite； groundwater； storage； GRACE Followon； downscaling； numerical simulation； monitoring； overdraft

0引言

近50年来，由于地下水的不合理开采，全球范围内出现不同程度的地下水位下降、地面沉降、海水入侵、河道萎缩、地下水质恶化、盐渍化、沙漠化等环境地质问题[1]。地下水动态监测是有效管理地下水的必要手段，因此，区域地下水管理依赖于地下水动态监测数据。就中国来说，国土资源部、水利部已着手联合建设国家地下水监测工程[2]，在全国范围内将耗资数十亿元形成国家级地下水监测站网。然而，地下水监测信息一般代表局部区域地下水动态，而且对于比较大的区域来说，系统的地下水监测网投资和维护成本大。如何结合有限的地下水监测信息和已开展的水文地质条件勘查成果进行有效的区域地下水管理，已成为水资源管理相关部门的现实问题需求。……