根據(jù)新京報(bào)網(wǎng)5月28日的報(bào)道，隨著美國的兩顆重力衛(wèi)星GRACE-FO于近日被成功送上太空的既定軌道，國內(nèi)科研領(lǐng)域基于該類衛(wèi)星提供的數(shù)據(jù)，針對觀測地區(qū)重力場的變化推算該區(qū)域地下水資源開采度的觀測，也將持續(xù)推進(jìn)。

      此前，中國科學(xué)院測量與地球物理研究所利用美國GRACE衛(wèi)星（Gravity Recovery and Climate Experiment，GRACE）所提供的數(shù)據(jù)，完成了對中國華北平原地區(qū)地下水資源超采情況的推算。

      報(bào)道指出，該項(xiàng)觀測由研究所“衛(wèi)星大地測量與全球環(huán)境變化”團(tuán)隊(duì)的馮偉博士牽頭進(jìn)行，其團(tuán)隊(duì)于2013年3月首次在水資源領(lǐng)域期刊《Water Resources Research》發(fā)表了研究結(jié)果，而此番研究對于加深人們對華北地區(qū)地下水的認(rèn)識，對了解地球系統(tǒng)的質(zhì)量變化和遷移、區(qū)域水資源管理和開展全球水循環(huán)研究具有重要意義。

      馮偉團(tuán)隊(duì)在今年4月發(fā)表于《遙感》期刊的論文結(jié)果表明：2002-2014年間，華北平原每年地下水超采達(dá)到60億-80億噸，這一采集速度使該地區(qū)的地下水資源處于長期持續(xù)虧損的狀態(tài)，且這些資源大多數(shù)為難以恢復(fù)的深層地下水。

      實(shí)際上早在2011年，原環(huán)保部和國土資源部就已經(jīng)在其發(fā)布的《全國地下水污染防治規(guī)劃（2011-2020年）》中就提到：截至2011年，華北平原東部深層承壓地下水水位降落漏斗面積達(dá)7萬多平方公里，部分城市地下水水位累計(jì)下降達(dá)30-50米，局地累計(jì)水位下降超過100米，已然成為世界最大的地下水“漏斗區(qū)”。

      而基于GRACE衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)對從淺層到深層地下水資源過度開采的量化揭示，無疑讓對地下水資源保護(hù)的嚴(yán)峻形勢，變得更直觀而迫切。

      新京報(bào)網(wǎng)在綜合專家意見時(shí)提到，對地下水資源監(jiān)測的傳統(tǒng)方法有水井監(jiān)測法和水文模型法，其中前者方法的監(jiān)測范圍較為有限且成本較高，后者則依賴于可靠的實(shí)測數(shù)據(jù)。從實(shí)際應(yīng)用的角度來看，常態(tài)化的地下水資源開采量推算手段包括：

      1. 基于重力衛(wèi)星所提供的數(shù)據(jù)，保持對監(jiān)測地區(qū)重力場數(shù)據(jù)的監(jiān)測，并進(jìn)行對比得出水資源開采量的數(shù)據(jù)情況。
      2. 利用InSAR（合成孔徑雷達(dá)干涉）技術(shù)對地表形變進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測。已經(jīng)有研究發(fā)現(xiàn)，華北中東部平原地區(qū)已出現(xiàn)大面積沉降形變，沉降原因與地下水資源的過度開采密切相關(guān)。

      值得注意的是，InSAR技術(shù)長期以來被視為幫助人們間接了解地下水資源過度開采危機(jī)的一種監(jiān)測手段。泰伯網(wǎng)在此前的報(bào)道中提到，InSAR是依托于多學(xué)科交叉的應(yīng)用技術(shù)。隨著重力衛(wèi)星監(jiān)測手段的常態(tài)化推進(jìn)，InSAR或?qū)⒆鳛楸匾妮o助手段，和基于重力場變化的推算數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，從而更清晰、全面地反映出地下水資源的變化情況，甚至可以為政府有關(guān)部門制定細(xì)化的地下水資源保護(hù)方案，提供可靠的依據(jù)。

      中國國土資源航空物探遙感中心教授級高級工程師葛大慶強(qiáng)調(diào)，重力衛(wèi)星觀測和InSAR的數(shù)據(jù)結(jié)果盡管都并不會(huì)直接反映對地下水資源的規(guī)模，但二者從不同的尺度，及相互之間的結(jié)合，揭示了因地下水過度開采所引發(fā)的重力場變化和地表形變。葛大慶指出，InSAR地表沉降監(jiān)測在國內(nèi)已經(jīng)成為一項(xiàng)業(yè)務(wù)化的工作，至今已經(jīng)開展多輪，這些數(shù)據(jù)可以為全國區(qū)域的水文監(jiān)測提供支持。

      此前一直投入使用的重力衛(wèi)星GRACE受限于數(shù)據(jù)的精細(xì)度，其對地下水資源開采量估算也會(huì)存在著不可避免的誤差。而此次投入使用的GRACE-FO，則在上一代衛(wèi)星基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高了數(shù)據(jù)的分辨率，為估算的精度提供了更可靠的支持。

      另外可喜的是，馮偉在接受新京報(bào)網(wǎng)的采訪時(shí)表示，由中歐科學(xué)家組成的致力于下一代“雙軌道四星”重力衛(wèi)星研發(fā)的科研團(tuán)隊(duì)，也取得了階段性的進(jìn)展。據(jù)悉，該衛(wèi)星系統(tǒng)將為水文領(lǐng)域、大地測量、地球物理、海洋科學(xué)和大氣科學(xué)領(lǐng)域的重力觀測提供數(shù)據(jù)支持，此外在觀測數(shù)據(jù)的分辨率方面，該衛(wèi)星系統(tǒng)也將占優(yōu)勢。