地下水是社会经济发展和人类生存所依赖的重要资源,由于人口增多、气候变化等原因,地下水资源的严重消耗成为世界各个地区面临的共同挑战,对地下水储量变化的监测越发重要。GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)卫星为研究各种空间尺度的陆地水储量变化开辟了新途径。通过结合水文模型,在陆地水储量变化中扣除土壤含水量、雪水当量等组份的变化,可以实现对地下水储量变化的定量估算。当前对塔斯马尼亚地下水储量变化的研究甚少,地下水资源监测主要依赖水位监测井,但监测数据时空分布不均,无法实现对地下水储量变化的全面认识。联合GRACE和水文模型是当前评价塔斯马尼亚地下水储量变化的唯一可行且有效的手段。本文利用GRACE卫星RL06数据经过滤波、泄露信号恢复处理等关键步骤得到塔斯马尼亚陆地水储量变化;为了减小单一水文模型的不确定性对地下水储量估计的影响,使用 GLDAS(Global Land Data Assimilation System)和 WGHM(WaterGAP Global Hydrology Model)两种水文模型协同GRACE反演结果对研究区的地下水储量变化进行估计。依据不同结果与实测地下水位数据的相关系数(PR)和均方根误差(RMSE)值等指标对GRACE-GLDAS和GRACE-WGHM两种结果进行综合,结合降雨和干旱指数数据分析塔斯马尼亚地下水储量变化特征。主要研究成果如下:(1)经过适当的处理,GRACE数据在较小空间尺度仍具有很好的适用性。GRACE数据处理过程中,通过比较高斯滤波、去相关滤波和组合滤波以及DDK系列滤波这几种常用的滤波方法可知,DDK4滤波能较好地去除GRACE数据的条带现象,并能保留真实信号的形状和量级。针对泄露误差,利用正向建模法能有效的恢复损失的信号,特别是在恢复信号振幅方面效果显著。(2)GRACE联合不同水文模型估计的地下水储量变化存在时空差异。GRACE-GLDAS和GRACE-WGHM在寒冷季节的差异较大。在塔斯马尼亚东部地区GRACE-GLDAS与实测数据结果相关性较高,相关系数达到0.64～0.85;而在北部地区GRACE-WGHM与实测数据相关性较高,相关系数达到0.69～0.88;RMSE指标结果与相关系数结果在地理分布上一致;GRACE-GLDAS结果的变化速率在数值上要大于GRACE-WGHM,约为GRACE-WGHM的2倍。(3)基于PR和RMSE等值综合后的结果能充分发挥不同结果在不同区域的优越性。最终结果显示:塔斯马尼亚地下水储量变化在东北部地区呈上升趋势,上升速率范围为1.91～5.67mm/year;在西部沿海地区呈下降趋势,下降速率范围为-1.24～-3.42mm/year。整个区域地下水储量变化与降雨变化密切相关,特别是在2006年-2009年降雨量骤减造成干旱,地下水储量变化以-12.17±4.42mm/year的速率下降;2013年以后,地下水储量以-6.03±3.01 mm/year的速率继续下降。该项研究为深入分析与提取塔斯马尼地下水资源的时空变化特征提供了科学依据,为更加精确估计地下水储量变化提供了思路。同时,对利用GRACE研究较小区域尺度的水储量变化和对水文模型的改进提供了参考。