近日，辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院沈祎凡老师指导的本科生团队在国际学术期刊《Journal of Hydrology: Regional Studies》（中科院二区TOP）在线发表论文《A fusion strategy for terrestrial water storage anomaly inversion using joint GNSS and GRACE for Southwest China》。且该研究获批“2024年国家级大学生创新创业计划训练项目立项”，测绘工程22-1候望龙同学为项目负责人，盖宇、于皓、高鹏晟、汪子轶为团队成员。
图 1 大学生创新创业计划训练指导
研究简介
该文章研究了联合全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System, GNSS）和重力恢复和气候试验（Gravity Recovery and Climate Experiment, GRACE）卫星数据反演陆地水储量异常（Terrestrial Water Storage Anomaly, TWSA）的融合策略。陆地水储量（Terrestrial Water Storage, TWS）涵盖了积雪、冰川、土壤水、地下水、河流湖泊水和生物水等组成部分。TWS的精准监测对水资源可持续利用和全球生态平衡至关重要。水文站等传统手段的监测精度较高但存在局限。GNSS和GRACE为TWSA反演提供了新途径。然而，GRACE卫星数据时空分辨率较低分辨率较低（空间分辨率为330 km，时间分辨率为1个月），且与接续其任务的GRACE Follow-On（GRACE-FO）重力卫星存在约一年之久的空窗期，但其精度较高；GNSS数据时空分辨率较高，但全球GNSS测站分布不均匀，严重影响了TWSA反演精度。文章提出新型自适应加权融合TWSA反演法（Adaptive Weighted Fusion TWSA Inversion Method, AWFTM），以提高TWSA反演精度和时空分辨率，结果被用于填补GRACE/GRACE-FO数据间的空白。结合皮尔逊相关系数（Pearson’s Correlation Coefficient, PCC）和均方根误差（Root Mean Square Error, RMSE）构建SEC新指标评估最优融合权重，利用NSE、RMSE、PCC、PBIAS、MAE、KGE等多项指标评估反演精度。结果表明，利用AWFTM反演TWSA精度提高了23.90%，且时空变化峰起均位于云南省西南部和广西壮族自治区东南部，与中国气象网（China Meteorological Administration, CMA）提供的降雨数据空间分布一致，其有效证明AWFTM在空间上的可靠性。AWFTM反演结果可用于填补GRACE/GRACE-FO间的数据空白，不仅为GNSS和GRACE数据融合反演TWSA提供了创新性的解决方案，还为地学工作者提供高精度、高时/空分辨率的TWSA数据集，进而更好地服务于地球科学的研究和实践。
图2 研究流程图
论文链接号：https://doi.org/10.1016/j.ejrh.2025.102391
团队负责人：候望龙，测绘22-1班，现任测绘学院团委大学生科技创新中心主任。曾获国家励志奖学金、校级奖学金多次。获校“优秀学生干部”、“三好学生”、“校园文化活动积极分子”、“先进个人”等荣誉称号。在校雄鹰杯及其他竞赛中斩获多项奖项。累计志愿时长121.91小时，参与多项志愿活动并获得“优秀志愿者”称号。主持国家级大创项目1项，参与校级大创项目1项（已结题）。以导师第一作者，本人第二作者发表《Journal of Hydrology: Regional Studies》（中科院2区，TOP）期刊论文一篇。
在这里，每一份好奇都将被珍视，每一次尝试都可能成为突破的起点。无论你怀揣理论建模的奇思妙想，还是热衷前沿技术的实践探索，我们都期待与你并肩作战，在科研的浩瀚星空中，写下属于我们的闪耀篇章！
让我们以科研为帆，共赴星辰大海！欢迎感兴趣的同学加入！
联系人：候望龙（微信：hwl20050102）
