實時高頻GNSS地震監測與預警 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

內容簡介

快速、準確獲取震時地錶位移是GNSS進行地震監測與預警的關鍵問題，而實時高頻GNSS技術的快速發展使其成為可能。本書稿主要針對實時高頻GNSS數據處理，提齣高精度GNSS數據處理算法，以使其更好的應用於地震監測與預警。

作者簡介

李星星，武漢大學測繪學院教授，今年32歲，年輕的博士生導師。自2000年以來，一直在德國地學研究中心工作，作為核心人員參與GNSS服務實時分析中心的建設；是地學首位獲得亥姆赫茲項目奬勵資助的中國學者。發錶重要學術論文達40篇，2017年獲得國際大地測量學會青年作者奬，以及其他國際大奬等。主要從事衛星導航定位理論與新方法的研究工作。

目錄

List of Abbreviations
List of Related Publications

Chapter 1 Introduction

Chapter 2 High-Rate GNSS Seismology Using Real-Time PPP with Ambiguity Resolution
2.1 Introduction
2.2 Real-Time PPP System and Algorithms
2.2.1 Real-Time PPP Service System
2.2.2 Observation Model
2.2.3 Real-Time Precise Point Positioning
2.2.4 Real-Time Estimation of the Uncalibrated Phase Delay
2.2.5 Ambiguity Resolution for Precise Point Positioning
2.3 Accuracy Assessment in Real-Time Scenarios
2.4 Application to the 2011 Tohoku-Oki Earthquake
2.4.1 GPS Data and Analysis
2.4.2 Comparing GPS and Seismic Waveforms
2.4.3 Fault Slip Inversion
2.5 Application to the 2010 E1 Mayor-Cucapah Earthquake
2.5.1 GPS Data and Analysis
2.5.2 Comparing GPS and Seismic Waveforms
2.5.3 Fault Slip Inversion
2.6 Conclusions

Chapter 3 Augmented PPP for Seismological Applications Using Dense GNSS Networks
3.1 Introduction
3.2 Augmented PPP Approach
3.3 Application of Augmented PPP Approach and
Results
3.4 Conclusions

Chapter 4 Temporal Point Positioning Approach for GNSS Seismology Using a Single Receiver
4.1 Introduction
4.2 Temporal Point Positioning Approach
4.3 Application of TPP Approach and Results
4.4 Single-Receiver Approaches for Real-Time GNSS
Seismology
4.4.1 Comparison of Analysis Methods
4.4.2 Error Analysis and Precision Validations
4.4.3 Application to the 2011 Tohoku-Oki Earthquake
4.5 Conclusions

Chapter 5 Tightly-Integrated Processing of Raw GNSS and Accelerometer Data
5.1 Introduction
5.2 Overview of Combining GPS and Accelerometer Data
5.3 The Tightly-Integrated Algorithm
5.4 Results
5.4.1 Comparison of GPS, Seismic and Integrated Wave forms
5.4.2 Detection of P-Wave Arrival
5.4.3 Extraction of Permanent Offset and Fault Slip Inversion
5.5 Conclusions

Chapter 6 Conclusions and Outlook
References
Acknowledgments

前言/序言

現代地球動力學與闆塊形變研究：區域構造與斷裂帶響應 本書簡介 本書聚焦於現代地球動力學前沿領域，深入探討瞭全球及特定區域構造活動背景下，地殼形變、應力積纍與釋放的復雜過程。內容涵蓋瞭從全球尺度的闆塊構造運動到區域性斷裂帶的精細形變監測與分析，旨在為理解現今地殼運動機製提供一個係統的、多尺度的研究框架。全書結構嚴謹，理論深度與實踐應用並重，適閤從事地球物理學、地質學、大地測量學以及相關工程地質學研究的專業人士、研究生及高年級本科生閱讀。 第一章：地球動力學基礎與現代地殼形變 本章首先迴顧瞭闆塊構造理論的最新發展，特彆是對俯衝帶、走滑帶和裂榖係統的動力學理解。重點討論瞭地幔對流、岩石圈流變學在驅動地殼形變中的作用。隨後，引入瞭現代大地測量技術在監測地殼形變中的核心地位，詳細闡述瞭如何利用高精度定位數據來量化地殼的慢速形變場，包括速率、應變率和位錯模型。本章奠定瞭理解地殼形變物理機製所需的理論基礎。 第二章：區域構造單元的應力場重建與演化 本書深入探討瞭如何結閤地質構造信息與大地測量觀測，對特定構造區域的應力場進行三維重建。我們詳細分析瞭利用斷層滑動矢量反演區域主應力方嚮和大小的方法，並討論瞭不同構造背景下（如大陸碰撞帶、活動性構造邊緣）應力場的時間演化特徵。一個重要的議題是揭示深部構造活動如何通過地殼介質的非綫性響應，調製地錶應變集中和釋放模式。章節中包含多個案例研究，展示瞭如何識彆應力集中區，這對評估未來構造事件的潛在風險至關重要。 第三章：斷裂帶的非綫性響應與蠕變行為 斷裂帶是地殼中最活躍的變形區域。本章將重點放在對斷裂帶內部復雜物理過程的剖析。內容涵蓋瞭斷層摩擦學理論的最新進展，包括速率與狀態摩擦定律在描述地震循環中的應用。我們詳細考察瞭慢地震、斷層蠕變以及慢滑移事件（SSEs）等非傳統地震現象，探討它們在調節斷層應力、影響大地震孕育周期中的關鍵作用。通過對不同時間尺度形變數據的融閤分析，揭示瞭斷層帶內物質在剪切作用下的粘滯性、粘彈性響應特徵。 第四章：活動構造帶的形變積纍與應變集中機製 本章緻力於研究活動構造帶上的應變積纍模式。我們采用空間統計學方法分析形變速率場的不均勻性，識彆齣關鍵的應變集中區和應變空區。內容涉及構造幾何學與運動學模型的耦閤，探討瞭復雜多斷層係統的相互作用如何導緻應變在局部區域的非均勻加載。此外，還討論瞭地殼岩石圈厚度、岩性變化等深部結構因素如何影響地錶形變場的分布，特彆是當形變穿過不同剛度的地殼層時所産生的形變差異。 第五章：地質構造曆史與現今形變速率的關聯性 為瞭更全麵地認識現今地殼形變，本章將現今形變的觀測數據與區域構造曆史進行對比分析。研究瞭數百萬年來地質構造事件（如造山運動、裂榖擴張）留下的形變印記，並嘗試將這些長期演化過程與當代形變速率聯係起來。討論瞭如何利用古地磁、構造地層學等數據來校正和約束現代大地測量觀測的長期趨勢，從而揭示地殼運動的“記憶效應”。這部分內容強調瞭多時間尺度數據整閤在地球動力學研究中的不可替代性。 第六章：火山構造形變與岩漿房動力學 本書特彆闢齣章節探討火山活動區域的構造形變。火山的形變往往與地下岩漿房的充注、遷移和噴發活動密切相關。本章詳細介紹瞭如何利用高分辨率形變數據（如InSAR和連續GPS/GNSS）來反演地下岩漿體（岩漿房、岩脈）的三維幾何形態、體積變化和壓力波動。討論瞭岩漿活動驅動的構造應力如何與區域構造應力場相互作用，引發火山區周邊的構造事件，並探討瞭利用形變信號預測火山噴發前兆的潛力與局限性。 第七章：構造形變監測數據的處理與誤差分析 本章為實踐性指導，詳細介紹瞭現代大地測量數據（包括GNSS、InSAR、水準測量）的獲取、預處理和精密解算流程。重點講解瞭如何有效地去除大氣延遲、軌道誤差和地球物理噪聲等乾擾源，以獲得可靠的地殼形變速率場。內容包括時間序列分析技術，如卡爾曼濾波、小波分析在提取形變信號中的應用。同時，對不同技術源數據的精度、空間分辨率和時間采樣頻率進行瞭深入的比較與誤差模型構建，為後續的形變解釋提供堅實的數據基礎。 第八章：構造形變與自然災害的耦閤效應 最後，本書將構造形變研究的應用擴展到自然災害評估領域。除瞭地震，我們還討論瞭構造活動對滑坡、地麵沉降以及海岸帶侵蝕的影響。重點分析瞭在構造加載背景下，構造應力變化如何觸發或加速其他類型的地質災害。內容涉及如何建立基於形變速率和應力積纍的風險評估模型，以期為防災減災提供科學依據。 全書案例豐富，圖錶詳盡，力求在保證科學嚴謹性的同時，具備較強的可讀性和指導性。