而華北平原在14萬(wàn)多平方公里的區(qū)域上,，形成了7萬(wàn)平方公里的大“漏斗”，水資源供需態(tài)勢(shì)之嚴(yán)峻，吸引了全球多國(guó)科學(xué)家開(kāi)展研究,。

據(jù)悉,，除了微波測(cè)距系統(tǒng)外,，最新發(fā)射升空的GRACE-FO還搭載了激光測(cè)距系統(tǒng),，其觀測(cè)精度達(dá)到納米量級(jí),，比微波提升了三個(gè)數(shù)量級(jí),。

揭示深層地下水虧損現(xiàn)狀

馮偉第一次借由GRACE數(shù)據(jù)算出華北地下水儲(chǔ)量時(shí),，頗感震驚?！拔覜](méi)有想到華北情況這么嚴(yán)重,，是全國(guó)GRACE衛(wèi)星信號(hào)最大的地區(qū)之一?！?/p>

GRACE對(duì)地下水儲(chǔ)量監(jiān)測(cè)的意義,，在于提供了相對(duì)獨(dú)立有效且易于獲取數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)手段。

在GRACE投入使用之前,，傳統(tǒng)地下水監(jiān)測(cè)手段包括地面水井監(jiān)測(cè)和水文建模,。據(jù)馮偉介紹，水井監(jiān)測(cè)的人力物力成本較高,，監(jiān)測(cè)范圍通常較為有限,。且由于多部門(mén)分別建有各自的監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，數(shù)據(jù)卻沒(méi)有充分共享,，學(xué)術(shù)界做研究時(shí)有時(shí)很難拿到數(shù)據(jù),。

利用水文模型研究地下水也有不足。模型的可靠性依賴(lài)于良好的水文地質(zhì)參數(shù)和可靠的實(shí)測(cè)資料,，例如土壤滲透系數(shù)和貯水系數(shù)等,，準(zhǔn)確性受外部影響較大。

而GRACE的一大貢獻(xiàn),，就是對(duì)深層地下水虧損“貢獻(xiàn)度”的揭示,。

馮偉說(shuō)，國(guó)家地下水公報(bào)通常只公布淺層地下水的情況,，即華北每年虧損約十幾億噸地下水,，但基于衛(wèi)星數(shù)據(jù)測(cè)算結(jié)果為年均60億-80億噸,，這意味著深層地下水的虧損量是淺層地下水的5-6倍。

通過(guò)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)和合成孔徑雷達(dá)干涉等技術(shù)對(duì)地表形變的監(jiān)測(cè),，研究者發(fā)現(xiàn),，我國(guó)華北地區(qū)的大面積沉降主要集中在中東部平原地區(qū),，這些地區(qū)的地面沉降，主要由深層地下水嚴(yán)重超采所致,。

亮點(diǎn)

下一代重力衛(wèi)星將采用“雙軌道四星”模式

盡管貢獻(xiàn)突出,，GRACE也有局限性，主要是受制于觀測(cè)精度和軌道設(shè)計(jì),，其分辨率僅為300公里左右,，無(wú)法提供更高分辨率的區(qū)域地下水儲(chǔ)量空間變化信息,。