01-GRACE卫星重力数据下载

一、GRACE简介

GRACE双星观测系统由美国国家宇航局（National Aeronautics and Space Administration, NASA）和德国宇航中心（Deutsches Zentrum fÜr Luft- und Raumfahrt, DLR）联合研制，于2002年3月发射成功，并于2017年10月停止工作，设计寿命为5年，但其提供了超过15年的高精度的连续观测数据。GRACE卫星主要采用低低卫卫跟踪模式，采用近极圆轨道（轨道倾角为89°)，两颗卫星在500 km的轨道上保持约220 km 的距离跟踪飞行采集观测数据。其搭载的主要设备及其作用为:K/Ka波段微波测距系统用于测定两颗GRACE低轨卫星间的距离及距离变化率，测距精度为10 um，测速精度为0.2~0.3 um/s; 星载GPS卫星接收机用于确定GRACE卫星的精密轨道，定轨精度可达2~3cm；激光反射器用于与GPS 数据联合实现卫星的精密轨道确定，测距精度为1~2cm; 恒星敏感器用于精密测量GRACE卫星的姿态参数等。GRACE卫星的科学目标为测定静态地球重力场模型的中长波部分及时变重力场，探测大气层以及电离层的结构及其时变信息。GRACE可提供时间分辨率为单月甚至更高，空间分辨率为300~400 km的时变重力场模型。鉴于GRACE卫星计划现已广泛应用于地学研究，尤其是时变重力场在全球质量变化监测方面的空前成功，为了避免GRACE卫星计划结束后与下一代重力卫星项目实施前存在长时间观测数据缺失，提出了GRACE Follow On(GRACE-FO)项目。GRACE-FO双星已于2018年5月发射，其轨道设计及搭载的主要科学仪器设备与GRACE卫星一致，同时增加了精度更高的激光测距系统，测量非保守力影响的加速度计精度也显著提升，可以预期GRACE-FO能够延续GRACE计划提供数十年的高精度时变重力场模型用以研究全球质量变化，将继续推进大地测量学、水文学、海洋学、冰川学、地球物理学等领域的科学研究(Flechtner et al.,2013)。

二、GRACE(-FO)卫星重力数据下载

GRACE卫星的数据处理和产品发布主要由喷气动力实验室(JPL)，德国波茨坦地学研究中心(GFZ)和美国德克萨斯大学研究中心(CSR)共同完成。数据产品类型可分为level-0、level-1A、level-1B、level-2、level-3。其中level-2数据包括GAA高频大气模型球谐位系数、GAC大气海洋模型球谐位系数、GAD大气海洋球谐位系数、GSM大地水准面球谐位系数、GAB海洋模型球谐位系数。

三大机构发布的GRACE(-Fo)重力数据均可在ICGEM(International Centre for Global Earth Models) 官网获取，ICGEM官方网址：http://icgem.gfz-potsdam.de/home

进入官网首页，点击Temporal Models, 进入时变重力场模型下载页面。

在这里能够看到三大机构发布的月尺度GRACE(-FO) RL05或RL06的球谐系数文件。以CSR Release 06 (GFO)为例，点击CSR Release 06 (GFO)，进入具球谐文件下载页，这里分别有对应最大阶次为60阶、96阶的未滤波（unfiltered）或滤波后（DDK1-DDK8）的球谐系数文件（GSM），以及GAC和GAD产品。

根据需要下载相应的文件即可。