地表流体质量(包括大气、海洋以及陆地水等)重新分布与迁移会引起地表质量负荷在不同时间尺度上的变化。GPS观测得到的高程残差时间序列表现出明显的季节性变化,过去利用地球物理模型得到的地表流体质量迁移能解释大部分GPS垂向季节性运动。但由于地球物理模型本身可靠性较差,对研究结果产生了一定限制。2002年发射的GRACE卫星能够获得高精度的时变重力场信息,可估计地表流体质量引起的负荷形变。本文即利用最近重力卫星GRACE和地球物理模型估计的地表质量负荷位移,分析和比较GPS高程坐标时间序列,理解GPS高程方向非线性运动和误差源,有助于提高参考框架的精度和稳定性。并进一步利用GRACE和GPS等负荷位移研究地表流体质量负荷形变,了解地表流体质量变化和原因。　　 分析和比较GPS与GRACE估算的地表总质量垂直负荷位移季节性变化,发现在周年尺度上具有一定的吻合,扣除GRACE估算位移以后GPS台站高程残差的均方根(RMS)在大部分台站都有一定的减小,表明GPS高程时间序列周年变化主要是由地球物理流体质量负荷变化引起的。地球物理模型与GRACE的估算结果在火部分地区吻合较好,一定程度上验证了GRACE对流体负荷估计的可靠性,但二者之间仍然存在一定的差异。目前水文模型很难提供全球高精度的陆地水储量信息,由于缺少全球观测数据以及同化方法的局限性,存在较大的不确定度。GRACE对中长尺度全球水储存总量的监测能力足其它技术无泫比拟的。进一步分析和讨论GRACE、GPS和三种水文模型估计得到的垂直水负荷位移季节性变化。在周年时间尺度上,几种观测在周年相位和振幅上比较接近,但海岸带及南极等区域仍存在差异。所选用的三种水文模型GLDAS、NCEP和CPC的比较结果显示,GLDAS估算的水文负荷位移较为可靠。　　 另外,水储量的长期变化反应了水资源的流失(如洪涝、干旱以及地下水缺失)和冰雪融化等信息,对全球气候的研究意义重大。本文利用76个月的GRACE重力和GPS等资料初步分析全球陆地总质量负荷的长期变化,结果显示GRACE与GPS估计的垂直总负荷位移速度与GIA模型估计在冰后回弹影响较大的区域有较好的一致性,反映了GPS和GRACE估计的垂直负荷长期变化中大部分是由冰期后回弹引起的。GRACE扣除GlA影响后的长期变化反映冰雪融化和地下水缺失等不同区域陆地水迁移的信息,如喜马拉雅山冰川融化和印度地下水大量开采等。而对于长期变化的详细过程和机理,包括GPS垂直构造运动和水质量负荷的分离等,还有待将来进一步研究。