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历经六载精确测量基准点,构建华北卫星重力标定场

作者: 来源: 发布时间:2026年06月17日 16:03 点击次数:[]

2026年6月15日,团队在河南济源地震台完成了卫星重力标定场最后一个站点的精确测量,标志持续六年/十期的华北区域标定场数据测量任务的完成。

重力测量不仅能够监测地球的物理特性、地质与水文状况,更与国家安全息息相关。以GRACE为代表的重力卫星,可实现大尺度监测地表质量变化,在陆地水储量变化、极地冰川消融等领域发挥重要作用。但不同机构发布的观测产品在区域季节变化、长期趋势变化的量级与空间分布特征上均存在明显不确定性,是重力卫星应用重点需要解决的难题之一。

为有效破解上述技术瓶颈,满足卫星重力测量系统的测试和精准标定核心任务需求,精密重力测量研究设施国家重大科技基础设施重点布局建设了华北卫星重力标定场(地理范围:35°~45°N,111°~119°E,覆盖约700km ×700km)。依托高精度地面“真值”网络,该标定场为重力卫星提供大范围、高精度的检核平台,提供我国在卫星重力测量地面标定与验证的关键支撑,将服务于国家重力基准框架体系建设与地球系统科学研究领域。

卫星重力标定场测区示意图

面向国家重力卫星高精度校准需求,项目团队在华北地区选取34个具备典型重力变化特征的GNSS连续观测站,系统开展了高精度绝对重力测量、重力垂直梯度测量、形变测量与水文地质调查等多源协同观测,历经六年的持续精准观测,积淀形成稳定可靠的微伽级数据质量,构建了跨年度、连续稳定的时间序列重力基准数据库,使得标定场不仅是一个静态空间格网,更成为刻画重力场随时间演化的动态基准基础设施。标定场地面观测站点的空间间距显著优于主流卫星重力产品的空间分辨率,并且高精度绝对重力测量的单点精度达到微伽级,重力垂直梯度、地表形变与水文辅助信息均按国家计量标准严格测量,最终形成一套集坐标、重力值、地表形变以及水文变化于一体的高精度重力测量基准设施。

华北卫星重力标定场建设是精密重力测量国家重大科技基础设施的重要组成部分,由中国科学院精密测量科学与技术创新研究院牵头实施,联合华中科技大学、中山大学、湖北省地震局、中国地震台网中心、中国气象局气象探测中心等多家单位协同攻关,先后完成绝对重力测量及重力垂直梯度测量、形变及水文资料观测收集等建设任务,将为国产重力卫星系统的定量化应用提供不可替代的地面标尺。