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本发明公开了一种增强型时空卷积GRACE数据时序插补方法，其中方法包括：获取GRACE时间序列数据和环境时间序列数据；对其进行分解，分别得到GRACE时间序列数据和环境时间序列数据对应的趋势分量和去趋势分量；将GRACE时间序列数据和环境时间序列数据对应的去趋势分量输入至预先构建的ESTConvS2S模型，得到ESTConvS2S模型输出的GRACE时间序列数据的空缺值对应的去趋势分量预测值；基于GRACE时间序列数据的趋势分量和去趋势分量预测值，得到重建后的GRACE时间序列数据，确定陆地水储量异常TWSA时间序列预测值。本发明提高了复杂场景下TWSA预测的准确性。