地球质量重新分布是地球时变重力场成因之一,时间尺度包括季节性和年际尺度,季节性或更短时间尺度上的变化主要反映陆地水储量变化。重力卫星测量手段在中长空间尺度陆地水储量变化的监测应用中,全球分布均匀,并且观测尺度统一,为研究全球水文问题提供了新的监测手段。特别是自GRACE卫星2002年发射成功以来,显著地提高了重力场的时空分辨率,GRACE卫星重力已广泛应用于全球环境变化和水文领域。真实的陆地水储量是难以被精确观测的,所以评价发布自不同机构的GRACE数据产品、获得更优的水储量反演结果是本研究的重点。本文围绕GRACE卫星数据在水文方面的应用这一主题,研究和比较了GRACE数据处理过程中的不同滤波方法,并利用水文模型对反演结果进行对比验证,结合水文、气象等资料对二者反演结果的一致性和差异性进行分析,讨论研究区水储量变化的原因和趋势。本文所做的主要工作和研究成果如下:(1)利用GRACE Level-2 RL05数据产品,基于时变重力场反演地表质量变化的基本原理,通过实验了解高斯滤波、Fan滤波、去相关滤波、二维离散小波方法对重力场模型误差的不同处理效果,并对滤波参数的选取进行了讨论,发现高斯滤波和Fan滤波都能有效削弱信号高频误差影响,Fan滤波相对效果更好。去相关滤波和二维离散小波都能有效削弱南北条带影响,其中2尺度二维离散小波相对效果更好。若选择合适的滤波参数,组合滤波的方法能更有效和全面的削弱误差并保留有用信号。(2)利用2003年1月至2013年11月的GRACE数据来反演青藏高原地区陆地水储量变化,对其进行时空分析,结果表明GRACE反演结果可以直接而明显的反映区域水储量的季节性变化,和GLDAS反演结果比较分析,二者一致性较好。将其划分时间段分析,GRACE和GLDAS水储量在前5年和后6年的时间跨度内有相同的趋势,并且GRACE和GLDAS均可以反映出2009年底至2010年初的西南干旱导致的水储量急剧减少。