地球物理大地测量反演理论与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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许才军 等 著

图书标签:

• 地球物理
• 大地测量
• 反演理论
• 数据处理
• 地球动力学
• 模型参数估计
• 误差分析
• 重力场
• 磁场
• 大地测量学

出版社： 武汉大学出版社

ISBN：9787307163317

版次：1

商品编码：11781205

包装：平装

开本：16开

出版时间：2015-09-01

用纸：胶版纸

页数：371

字数：557000

内容简介

　　《地球物理大地测量反演理论与应用》主要介绍地球物理大地测量联合反演模型辨识与确定，基于位错模式的地球物理大地测量反演方法，基于粘弹体的地球物理大地测量反演方法以及地球物理大地测量联合反演地壳应变应力场方法。体现了大地测量学与地球物理学的交叉特色，具有较强的理论性和实用性，可作为地球物理学专业、测绘科学与技术专业研究生教材或教学参考书，亦可供从事相关领域及专业的科技人员参考。

作者简介

　　许才军，长江学者特聘教授，国家测绘地理信息局科技领军人才。长期从事大地测量学与地球动力学方面的教学与科研工作，先后主持和参加了中欧合作“龙计划”项目、国家自然科学基金重点项目、国家973、863计划等国际合作、国家级及省部级科研项目30余项，在大地测量地球物理联合反演理论，InSAR和GPS数据融合处理理论与方法，以及地壳运动与变形分析等方面作出了突出贡献，开拓了地球物理大地测量学研究新领域。

目录

第1章 地球物理大地测量反演理论概述
1.1 正演问题与反演问题
1.2 地球物理大地测量反演的研究对象
1.3 地球物理大地测量反演的发展历史
1.4 地球物理大地测量反演的研究内容与方法
1.5 地球物理大地测量反演的一般过程
参考文献

第2章 地球物理大地测量反演的物理基础
2.1 应力应变基础
2.2 弹性力学基础
2.3 流变力学基础
2.4 岩石的脆性破裂
2.5 点源位错模型
2.6 矩形位错模型
2.7 Jevakumaran三角位错原理
2.8 球体内点位错产生的球形位移场
2.9 Mogi模型
参考文献

第3章 地球物理大地测量反演的地质构造基础
3.1 地球的圈层构造
3.2 现今板块构造及运动
3.3 几条重要的活动断裂带
3.4 活动断裂的闭锁特性
3.5 凹凸体与障碍体
参考文献

第4章 线性反演方法
4.1 线性反演的一般描述
4.2 线性反演模型的建立
4.3 长度法
4.4 广义逆矩阵方法
4.5 线性迭代方法
4.6 基函数展开方法
4.7 B-G线性反演
4.8 R方法
参考文献

第5章 非线性反演方法
5.1 非线性反演的一般描述
5.2 模拟退火法（Simulated Annealing，SA）
5.3 遗传算法（Cenetic Algorithm，GA）
5.4 人工神经网络法（Artificial Neural Network，ANN）
5.5 粒子群算法（Paricle Swarm Optimization，PSO）
5.6 多尺度反演法（Multi-Scale Inversion）
5.7 同伦法
5.8 线性和非线性混合方法
参考文献

第6章 地球物理大地测量联合反演模型辨识与确定
6.1 地球物理大地测量联合反演系统辨识和参数辨识
6.2 地球物理大地测量联合反演函数模型辨识
6.3 地球物理大地测量联合反演随机模型确定
6.4 地球物理大地测量联合反演的抗差方差分量估计法
6.5 兼顾权比确定的多源数据联合反演
参考文献

第7章 基于位错模式的地球物理大地测量反演方法
7.1 基于位错模式反演的一般描述
7.2 震源参数的反演
7.3 同震滑动分布反演
7.4 震间变形反演
7.5 利用珊瑚礁垂直形变测量数据反演所罗门Mw8.1 级地震的清动分析
参考文献

第8章 基于黏弹体的地球物理大地测量反演方法
8.1 岩石圈介质的黏弹性松弛模型
8.2 黏弹性.弹性对应原理
8.3 黏性通道上覆弹性地壳的黏性松弛响应
8.4 二维断层的黏弹性响应
8.5 三维断层的黏弹性响应
8.6 塔里木盆地的黏滞系数反演
参考文献

第9章 地球物理大地测量联合反演地壳应变应力场
9.1 地壳应变应力场反演的基本内涵
9.2 块体运动与应变模型
9.3 地壳应变应力场联合反演模型
9.4 四维整体大地测量有限单元法
9.5 基于震源机制的地壳构造应力场
9.6 地震库仑应力场与地震危险性
参考文献

精彩书摘

　　《地球物理大地测量反演理论与应用》：
　　1.4 地球物理大地测量反演的研究内容与方法
　　当前，人类社会面临资源短缺、自然灾害频繁和生态环境退化问题，要求现代大地测量学科必须面向资源开发、减灾和监测生态环境。可以说，地球物理大地测量反演正成为大地测量学科深入地学领域、探索地球奥秘，透过复杂的地球动力学现象，研究其力学机制，进而解释区域性或全球性地球事件的最基本、最重要的方法。
　　地球物理大地测量反演的主要任务可以归纳为以下几个方面（刘鼎文，1989；赵少荣，1991；陈鑫连等，1994；许才军，2009）：
　　（1）利用监测不同周期变化的活动板块的边界运动、应变积累、板内变形以及其他构造运动或区域性的地壳运动信息来研究地震时空展布规律，反演方法求解地壳弹性应力。应变的分布，研究软流圈的流变持性、板块之间的力学耦合程度、建立板块驱动机制。
　　（2）通过监测全球重力场或区域重力场随时间的变化信息，反演研究地球内部构造和物质分布状态，推断地幔对流的模式；研究冰盖一海洋质量迁移引起的地壳形变，反演地幔的有效黏度。
　　（3）在活动断裂带上，特别是地震活动带上，综合利用GNSS、水准测量和重力测量的定期复测，以及InSAR监测数据可以反演求解断层的几何和运动参数并分析其构造应力的积累，结合其他地球物理数据评估地震发生的可能性和估计震源参数，研究地震破裂过程和地震机理。
　　（4）综合利用GNSS、重力测量和卫星测高等大地测量技术，可以监测冰期后回弹、极地冰原的运动和变化、陆地冰川的运动以及海平面变化以至厄尔尼诺和拉尼娜事件的发生与发展，并据此分析全球环境变迁，对其动力学机制和效应进行解释。
　　（5）监测人类活动对环境的影响，城市地面沉降、矿山崩坍，岩体滑坡以及其他自然因素导致地表变化而造成的各种灾害，进行反演研究并进行灾害预测、预警。
　　地球物理大地测量反演的主要任务也决定了地球物理大地测量反演的主要研究内容和方法。主要是地球物理大地测量反演模式、反演算法、反演结果的解释及可靠性。
　　地球物理大地测量反演模式可分为两类：单一种（类）观测资料的反演和多种（类）观测资料的反演。单一种（类）观测资料的反演包括由单一地球物理资料的反演，单一大地测量资料的反演或者单一地质资料的反演；多种（类）观测资料的反演包括由地球物理与大地测量资料的联合反演，地质和大地测量资料的联合反演，以及地球物理、地质和大地测量资料的联合反演等。
　　地球物理大地测量反演算法可以分成两大类：线性反演算法和非线性反演算法，其中非线性反演算法包括有最速下降法、共轭梯度法、牛顿法、变尺度法、蒙特卡洛法，以及目前常用的模拟退火法、遗传算法、人工神经网络法，还有最近几年发展起来的多尺度反演方法、粒子群算法（PSO）等。
　　……

前言/序言

空间科学与地球动力学前沿探索 图书信息： 书名： 空间科学与地球动力学前沿探索 作者： [作者姓名 1]，[作者姓名 2] 等 出版社： [某权威科学出版社] 出版年份： [某年份] 内容简介： 本书系统梳理了当代空间科学与地球动力学研究领域最新的理论突破、观测技术进展以及前沿应用。全书结构严谨，内容涵盖面广，旨在为地球科学、空间物理、行星科学以及相关工程技术领域的科研人员、高年级本科生和研究生提供一个全面、深入的知识参考框架。 第一部分：空间环境与高层大气动力学 本部分聚焦于地球磁层、电离层和热层（Thermosphere）的复杂耦合过程。详细探讨了太阳活动对近地空间环境的调制作用，特别是太阳风、磁层亚暴以及电离层等离子体输运机制。书中深入分析了磁层与电离层能量交换的物理过程，引入了多尺度数值模拟方法，用以解析极光现象的激发机制和全球电离层结构的变化规律。 重点章节包括： 1. 太阳活动与空间天气事件分析： 阐述了太阳耀斑、日冕物质抛射（CME）的物理特性，以及它们如何引发地球磁场扰动。引入了先进的太阳活动预测模型，并讨论了对卫星通信、导航系统潜在影响的评估方法。 2. 电离层精细结构与全球分布： 提供了对电离层不均匀性、电子密度起伏的深入剖析。结合最新的干涉测量技术和雷达观测数据，探讨了赤道反常区（EAZ）和极区电离层的动力学特征。特别关注了中高纬度电离层“斑点”现象的形成机制及其对无线电信号传播的影响。 3. 热层与中性大气动力学： 考察了由电离层加热驱动的热层环流和密度变化。讨论了重力波、湍流在热层能量传输中的作用，并利用高分辨率卫星数据验证了大气拖曳模型（Atmospheric Drag Models）的准确性。 第二部分：地球深部结构与板块构造理论 本部分将研究视角转向地球内部，重点阐述了地震学、大地热学和岩石物理学在揭示地幔-地核系统演化中的核心作用。内容侧重于利用先进的地球物理成像技术，解析地幔对流模式、岩石圈减薄机制以及俯冲带的精细结构。 深入讨论了以下关键议题： 1. 地震波层析成像的新进展： 介绍了三维和四维地震波层析成像技术（包括全波形反演FWI）在解析地幔柱顶、俯冲板片形态上的突破。书中详细对比了不同速度模型（如S40RTS, LLNL-G3）的差异性解释，并讨论了地幔过渡带（Transition Zone）的物理解释，如橄榄石的多晶型相变。 2. 地幔对流与岩石圈动力学： 探讨了驱动板块运动的深部热力学机制。结合数值模拟结果，分析了地幔热柱（Plume）的上升轨迹、地幔楔（Mantle Wedge）的物质循环，以及俯冲洋壳的脱水过程如何影响上覆地幔的粘滞性和岩浆活动。 3. 岩石圈流变学与构造应力场： 基于实验室高温高压实验数据，量化了地壳和上地幔岩石的流变学参数。将这些参数应用于区域构造应力场反演，解释了如东非大裂谷、阿尔卑斯造山带等构造区的应力传递与形变模式。 第三部分：地球形变监测与高精度测量技术 本部分汇集了现代地球形变观测的前沿技术，特别是基于卫星遥感和地面网络的形变监测方法及其在地球系统科学中的应用。强调了数据处理、误差源分析和多源数据融合的技术路线。 核心内容包括： 1. 干涉合成孔径雷达（InSAR）技术深度解析： 详述了PS-InSAR和SBAS技术在监测地表沉降、火山形变和滑坡方面的应用原理。书中详细介绍了大气延迟（APS）的校正方法，以及如何利用高频时间序列数据提取微小形变信号，并讨论了获取高精度三维形变场的技术挑战。 2. 全球导航卫星系统（GNSS）形变监测网络： 概述了GNSS在构造形变、同位素参考框架维持中的关键作用。重点介绍了对GNSS观测数据中非构造性信号（如大气水汽、潮汐效应）的精确分离技术，以及如何通过数据同化将GNSS形变速率场与地震断层滑动模型相结合。 3. 卫星重力与大地水准面研究： 介绍了GRACE/GRACE-FO任务的数据产品及其在水储量变化、冰川均衡调整（GIA）监测中的应用。书中探讨了如何利用高阶地球重力场模型（如EGM系列）来研究地壳均衡调整和地幔物质密度异常。 第四部分：行星科学与类地行星内部演化 本书的最后部分将地球科学的原理拓展至太阳系其他类地行星，对比研究了火星、月球等天体的内部结构、热演化历史以及表面动力学过程。 主要涉及： 1. 月球与水星的内部结构： 综合分析了月震学数据和重力场数据，重构了月球和水星的地幔层厚度、熔融状态以及磁场起源的可能性。讨论了潮汐加热对这些小型天体内部热平衡的影响。 2. 火星构造与气候演化： 结合高分辨率地形数据和火星重力场数据，研究了火星的构造历史，如塔尔西斯火山区的形成机制和奥林帕斯山的岩浆活动。探讨了早期火星水圈的消失与内部冷却过程的耦合关系。 3. 系外行星与宜居性评估： 引入了关于系外行星大气逃逸、内部热力学模型的新兴研究。基于地球动力学模型，探讨了预测和评估岩石系外行星宜居性（Habitability）的地球物理指标。 总结： 《空间科学与地球动力学前沿探索》致力于整合物理学、数学和地质学的前沿工具，为读者提供一个理解地球和类地行星复杂系统演化的多学科视角。本书内容紧跟国际学术热点，理论阐述深入浅出，对培养下一代地球系统科学家具有重要的指导意义。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，在我看来，填补了国内在该交叉学科领域内理论深度与前沿性同步发展的一个空白。以往的教材往往停留在经典理论的介绍，而对近十年间快速发展的地球动力学与大地测量学融合趋势，鲜有如此系统且深入的论述。我个人对其中关于地壳均衡模型与观测数据融合的反演策略特别感兴趣。作者对不同尺度、不同时间尺度的地球内部过程所产生的地表形变进行分离和量化，其所采用的统计学方法非常新颖，结合了贝叶斯推断和机器学习的一些前沿思想。这不是简单的拼凑，而是真正意义上的跨学科融合创新。阅读这些章节时，我强烈感受到了一种学术前沿的脉动，它不仅仅是在“记录”知识，更是在“创造”新的研究视角。对于希望在地球科学领域做出创新性成果的青年学者而言，这本书无疑提供了一个绝佳的思维起点和方法论参考。

评分☆☆☆☆☆

这本大部头的价值，并不完全体现在其理论的复杂性上，更在于其对“应用”边界的不断拓宽。书中详细论述了如何利用最新的地球观测数据，解决诸如地下水资源动态监测、火山形变预警乃至行星科学中的地质构造分析等实际问题。我尤其欣赏作者对“不确定性”处理的哲学态度——他们没有试图用完美的模型去拟合混沌的自然现象，而是坦诚地展示了模型固有的局限性和数据噪声的影响，并提供了一套行之有效的量化不确定性的方法论。这种成熟的、面向工程实践的视角，极大地提升了书本知识的转化效率。它不仅是一本高深的理论著作，更是一份指导我们在复杂地球系统中进行可靠决策的行动指南，其提供的视角和方法论，对于提升整个行业的数据解释能力，都具有不可替代的推动作用。

评分☆☆☆☆☆

初接触这本书时，我最欣赏的是其体系结构的宏大与精密。它不像市面上那些只关注单一技术方向的专著，而是构建了一个完整的知识网络。从最基础的重力场理论出发，逐步过渡到高精度的空间大地测量方法，再到最后如何将这些海量数据进行综合反演以构建精确的地球参考框架，整个脉络清晰得如同精密的仪器内部结构。我特别留意了其中关于非线性反演算法的部分，作者没有回避那些计算复杂度极高的迭代过程，反而用一种近乎艺术家的笔触，将那些复杂的优化目标函数和约束条件进行了可视化的解读，使得原本令人望而生畏的数学工具变得可理解、可操作。这种兼顾理论深度与工程实用性的平衡拿捏得恰到好处，让那些在项目现场遇到瓶颈的工程师们也能找到解决问题的理论支撑。我敢说，这本书的内容深度，足以支撑起一个博士阶段的深入研究，其知识密度令人咋舌，需要反复咀嚼才能体会其真味。

评分☆☆☆☆☆

这本厚重的著作，光是翻开书页就能感受到其中蕴含的深邃与严谨，装帧设计典雅又不失学者的内敛气质。我原本以为这会是一本偏向于纯理论推导的枯燥读物，但深入阅读后才发现，作者在阐述复杂概念时，总是能巧妙地穿插一些贴近实际的工程案例和历史发展脉络。比如，它对早期大地测量学中各种误差模型的演变过程，描述得极其细致，让我仿佛身临其境地体验了科学家们在艰苦条件下摸索真理的历程。书中对不同大地基准之间的转换机制，那种层层递进的逻辑构建，简直是教科书级别的范本。特别是关于全球导航卫星系统（GNSS）数据如何被整合进传统大地测量框架中的章节，作者不仅展示了数学模型的优雅，更深入剖析了实际数据处理中那些“不完美”的现实挑战，这对于我这样一个刚刚踏入该领域的研究生来说，无疑是及时雨。它不是简单地罗列公式，而是教会你如何“思考”这些模型背后的物理意义，那种引导性的叙述方式，极大地激发了我的探索欲，让我对这个学科产生了更深层次的敬畏与热爱。

评分☆☆☆☆☆

坦白地说，这本书的阅读门槛是相当高的，它显然不是面向零基础读者的科普读物。整本书贯穿着严密的数学逻辑链条，对读者在高等数学、线性代数以及概率论方面的基础要求极高。我花了很长时间才消化了关于张量分析在描述地球形变中的应用那一块内容。但正是这种对专业性的坚守，使得这本书具有了极强的“保值性”和权威性。它没有为了降低阅读难度而牺牲知识的准确性和完整性，这体现了一种对学术严谨性的极致追求。对于已经具备扎实背景的专业人士来说，这本书更像是一部“工具箱”与“思想库”的结合体，当你面对一个全新的、复杂的地球物理问题时，翻开这本书，总能找到可以借鉴的数学框架或反演思路。它教会我的不是“答案”，而是“提问”的正确方式。

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好

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好

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正版，可以

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书质量不错，送货很快，快递员态度很好。

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许老师刚出版的一本书，很有用

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好好好好好好好好好好

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