近日，精密測量院江利明研究員領銜的影像大地測量學團隊，提出了一種衛星測高數據時空建模新技術，解決了湖泊水位測量的高程系統轉換難題，相關研究成果發表在國際地學著名期刊《環境遙感》（Remote Sensing of Environment）上。

　　衛星測高是全球湖泊水位動態監測的主要技術手段。目前，國內外測高衛星的原始觀測數據均以大地高發布，數值僅具有幾何意義。另一方面，湖泊水位的表達應考慮重力等因素的影響，需選用具備物理意義的高程坐標系。因此，在應用衛星測高數據進行湖泊水位測量時，高程系統轉換是一項必不可少的步驟?，F有絕大多數研究將測高衛星數據轉換至正高坐標系（例如EGM2008）下進行計算。受大地水準面模型誤差等因素的影響，大型湖泊的水位估算結果往往存在顯著的高頻系統誤差(圖1)。

伊塞克湖水位計算結果

　　研究團隊發展了基于時空樣條建模的衛星測高數據處理技術，實現了湖泊水位時序變化與不同高程系統空間差異（橢球高、正高、動力高與水平高之間）的聯合求解，最終將衛星測高數據轉換至水平高系統下，能夠有效減少湖泊水位計算的高頻誤差（圖1）。研究團隊在全球范圍內選取多個典型湖泊，應用ICESat-2激光衛星測高數據估算了EGM2008正高與水平高之間的差異（圖2），發現其數值與湖泊水深存在相關關系，證明EGM2008全球大地水準面模型在大型湖泊覆蓋范圍內存在由重力歸算導致的系統誤差。該項研究結果為衛星測高數據的湖泊水位高精度提取提供了理論和技術支持。

伊塞克湖(上)和貝加爾湖(下)EGM2008正高與水平高之間的差異

　　該研究以“Accurate estimation of lake levels by the spatio-temporal modeling of satellite altimetry data”為題在線發表，精密測量院為該項研究的第一完成單位，副研究員沈翔為通訊作者，中國地質大學(武漢)聯合培養碩士生胡源林為論文第一作者。

　　該研究得到國家重點研發計劃(No.2018YFC1406102and2017YFA0603103)、國家自然科學基金(No.41771428, 41974009and42004007)和湖北省重點研發計劃等項目(No.2021BID011)的資助。

　　論文鏈接： https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0034425723002328