《高精度衛星重力數據預處理技術及其水文應用》正式出版

地球重力場是表征地球內部物質分布與動態變化的核心物理場，其高精度測量不僅為大地測量學、地球物理學等基礎學科提供關鍵數據支撐，更在水文循環監測、氣候變化研究、地質災害預警等應用領域展現出不可替代的科學價值。21 世紀以來，以 CHAMP、GRACE、GOCE 為代表的衛星重力探測計劃，通過突破性的技術手段實現了全球重力場的高精度觀測，為揭示地球系統多圈層相互作用機制提供了革命性的數據支撐。然而，從衛星原始觀測數據到可用于科學研究的高精度重力場產品，需突破數據預處理、噪聲抑制、多源數據融合等關鍵技術瓶頸，這也成為當前地球科學領域的研究熱點與前沿方向。

作者團隊深耕衛星重力數據處理與水文應用領域多年，密切關注我國自主重力衛星技術發展，在衛星重力數據預處理技術、重力反演算法研發、流域水文監測等方向積累了豐富的理論成果與實踐經驗。本書聚焦高精度衛星重力數據預處理技術及其在水文領域的創新應用，系統闡述衛星重力探測的技術體系、數據處理流程與典型應用場景，旨在為相關領域研究者提供從基礎理論到技術實踐的系統性參考。

學術價值

空間對地觀測技術尤其是衛星重力觀測，展現了高時空分辨率地球系統物質遷移探測的能力及潛力，為高效監測水文環境和地質災害提供了獨有的數據支撐。實現高質量的衛星原始觀測數據預處理能力，打破國外在該領域的卡脖子技術，直接影響我國衛星觀測應用效果，是支撐我國衛星數據處理及應用能力的重要技術基礎。本書以適用于我國自主重力測量衛星高精度處理與應用需求為牽引，介紹高精度衛星重力數據預處理技術，突破衛星平臺級觀測數據構建關鍵技術問題，實現重力衛星原始觀測數據自主構建能力；介紹重力衛星在水文領域的相關應用，發展有長江流域特色的地下物質遷移監測的關鍵技術與方法，解決流域水文重力信號精細化提取關鍵技術；創新發展高精度重力反演方法，解決三峽及其鄰區的中上地殼密度結構精細化三維構建技術難題。

重力梯度測量衛星 L0-L1 數據預處理流程

水文重力觀測及組網技術方案

章節簡介

第 1 章以地球重力場的物理特性為切入點，主要概述衛星重力探測技術發展脈絡、數據處理方法體系及水文應用進展，構建學科研究的宏觀框架。

第 2 章聚焦重力衛星技術指標的仿真模擬，通過軌道參數優化、載荷精度建模與誤差傳遞分析，揭示衛星設計參數與重力場恢復精度的動態規律，為我國下一代重力衛星的工程實現提供理論依據。

第 3 章詳細闡述自主重力衛星 L1 數據預處理的關鍵環節，包括加速度計電壓-加速度數據轉換模型、多星象儀聯合姿態重建算法、溫度效應校正方法及角速度維納濾波融合技術。

第 4 章主要介紹構建水文重力監測網理論，研究衛星重力與地面重力數據的融合方法，實現陸地水儲量變化的高精度反演。

第 5 章系統闡述高精度三維重力反演理論，結合物性約束與正則化算法提升反演結果的地質解釋能力，并以三峽地區地殼結構研究為例，展示重力場精細化建模在地質災害評估中的潛力。

第 6 章探討衛星重力在陸地水儲量、全球水循環、流域極端旱澇監測等領域的智慧應用。第 7 章主要展望高精度衛星重力數據處理技術的未來發展方向，聚焦 AI 融合、準實時監測及多學科交叉應用等前沿趨勢，為未來研究方向提供戰略指引。

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ISBN：978-7-03-082792-0

本文編輯：杜權

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