经纬讲堂·科研讲座（第六十三期）│融合GNSS和GRACE的陆地水储量反演

为使77779193永利官网学生更加了解学科专业知识，激发学生对本专业的学习兴趣与动力，掌握学习的方法与技能，77779193永利官网团委启动了本学期经纬讲堂·科研讲座活动。2024年4月11日晚上7：00，77779193永利官网团委于惠和楼207成功举办了科研讲座《融合GNSS和GRACE的陆地水储量反演》，本次讲座由沈祎凡老师主讲，77779193永利官网22级、23级部分学生参加。

沈祎凡老师首先讲解陆地水储量概念，指出陆地水包括积雪、冰川、土壤水、地下水、河流湖泊水、生物水等；并且指出当下中国水资源存在着年际分配不均、水资源供需矛盾突出、水资源利用率低等问题，进而向同学们介绍了GRACE重力卫星对观测陆地水储量的重要应用，并提出基于GNSS反演陆地水储量异常，进而对GNSS形变序列难以特征提取、GNSS 测站分布不均匀、GNSS与GRACE 联合反演等问题开展了探究。沈老师指出，针对 GNSS 形变序列特征难提取的问题，本研究从联合变分模态分解（Variational Mode Decomposition, VMD）和皮尔森相关系数（Pearson Correlation coefficient, PCC）对序列进行二次特征提取，构建了新型相关性特征提取修正法（Correlation Feature Extraction Correction Method, CFECM）；对于GNSS 测站分布不均匀地区，本研究利用机器学习中的随机森林（Random Forest, RF）算法反演出未知格网内的地壳垂向形变序列，构建了新型机器学习负载反演法（Machine Learning Loading Inverted Method, MLLIM）；针对局部地理区域具有相似的弹性特征的问题，本研究结合长短期记忆网络（Long Short-Term Memory, LSTM）和反距离定权等方法，构建了新型深度学习权重负载反演法（Deep-learning Weight Loading Inverted Model, DWLIM），并分别从空间分布和时序的角度对反演结果进行定性定量的评估验证。最后，沈老师向我们阐释本研究结果对于地壳非构造形变分析、水动力研究及区域水资源可持续管理等均具有非常重要的科学意义和应用价值。

陆地水储量反演（TWSA）：是指利用各种技术手段和方法，对地表水、地下水和土壤水等水资源在陆地上的分布、储量和变化情况进行估算和推断的过程。这个过程通常包括了数据获取、处理和分析等步骤，旨在了解水资源在不同地区的分布情况、变化趋势以及对人类活动和自然环境的影响。陆地水储量反演的结果对于水资源管理、环境保护、农业灌溉、城市供水等方面的决策具有重要的参考价值。本次讲座使同学们学习了融合GNSS和GRACE的陆地水储量反演的知识，提升了同学们对专业学习的兴趣，激励同学们努力学习专业知识，养成坚持不懈、脚踏实地、刻苦钻研的精神。

沈祎凡老师，工学博士，副教授。中国地球物理协会终身会员；中国地球物理协会代表会员；中国发明协会会员。担任多家国内外学术期刊审稿人。主要研究方向为融星导航定位系统和重力卫星的陆地水储量异常反演。于国内外核心期刊共发表学术论文20余篇 ，其中SCI10余篇。曾获辽宁省科技进步一等奖、英国伦敦国际发明铂金奖、日内瓦发明专利银奖、中国发明协会创业创新一等奖等荣誉称号。参与国家自然基金5项，辽宁省“攀登学者”人才项目1项，省部级项目3项。