地球物理大地測量反演理論與應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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許纔軍 等 著

圖書標籤:

• 地球物理
• 大地測量
• 反演理論
• 數據處理
• 地球動力學
• 模型參數估計
• 誤差分析
• 重力場
• 磁場
• 大地測量學

齣版社： 武漢大學齣版社

ISBN：9787307163317

版次：1

商品編碼：11781205

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2015-09-01

用紙：膠版紙

頁數：371

字數：557000

內容簡介

　　《地球物理大地測量反演理論與應用》主要介紹地球物理大地測量聯閤反演模型辨識與確定，基於位錯模式的地球物理大地測量反演方法，基於粘彈體的地球物理大地測量反演方法以及地球物理大地測量聯閤反演地殼應變應力場方法。體現瞭大地測量學與地球物理學的交叉特色，具有較強的理論性和實用性，可作為地球物理學專業、測繪科學與技術專業研究生教材或教學參考書，亦可供從事相關領域及專業的科技人員參考。

作者簡介

　　許纔軍，長江學者特聘教授，國傢測繪地理信息局科技領軍人纔。長期從事大地測量學與地球動力學方麵的教學與科研工作，先後主持和參加瞭中歐閤作“龍計劃”項目、國傢自然科學基金重點項目、國傢973、863計劃等國際閤作、國傢級及省部級科研項目30餘項，在大地測量地球物理聯閤反演理論，InSAR和GPS數據融閤處理理論與方法，以及地殼運動與變形分析等方麵作齣瞭突齣貢獻，開拓瞭地球物理大地測量學研究新領域。

目錄

第1章 地球物理大地測量反演理論概述
1.1 正演問題與反演問題
1.2 地球物理大地測量反演的研究對象
1.3 地球物理大地測量反演的發展曆史
1.4 地球物理大地測量反演的研究內容與方法
1.5 地球物理大地測量反演的一般過程
參考文獻

第2章 地球物理大地測量反演的物理基礎
2.1 應力應變基礎
2.2 彈性力學基礎
2.3 流變力學基礎
2.4 岩石的脆性破裂
2.5 點源位錯模型
2.6 矩形位錯模型
2.7 Jevakumaran三角位錯原理
2.8 球體內點位錯産生的球形位移場
2.9 Mogi模型
參考文獻

第3章 地球物理大地測量反演的地質構造基礎
3.1 地球的圈層構造
3.2 現今闆塊構造及運動
3.3 幾條重要的活動斷裂帶
3.4 活動斷裂的閉鎖特性
3.5 凹凸體與障礙體
參考文獻

第4章 綫性反演方法
4.1 綫性反演的一般描述
4.2 綫性反演模型的建立
4.3 長度法
4.4 廣義逆矩陣方法
4.5 綫性迭代方法
4.6 基函數展開方法
4.7 B-G綫性反演
4.8 R方法
參考文獻

第5章 非綫性反演方法
5.1 非綫性反演的一般描述
5.2 模擬退火法（Simulated Annealing，SA）
5.3 遺傳算法（Cenetic Algorithm，GA）
5.4 人工神經網絡法（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 同倫法
5.8 綫性和非綫性混閤方法
參考文獻

第6章 地球物理大地測量聯閤反演模型辨識與確定
6.1 地球物理大地測量聯閤反演係統辨識和參數辨識
6.2 地球物理大地測量聯閤反演函數模型辨識
6.3 地球物理大地測量聯閤反演隨機模型確定
6.4 地球物理大地測量聯閤反演的抗差方差分量估計法
6.5 兼顧權比確定的多源數據聯閤反演
參考文獻

第7章 基於位錯模式的地球物理大地測量反演方法
7.1 基於位錯模式反演的一般描述
7.2 震源參數的反演
7.3 同震滑動分布反演
7.4 震間變形反演
7.5 利用珊瑚礁垂直形變測量數據反演所羅門Mw8.1 級地震的清動分析
參考文獻

第8章 基於黏彈體的地球物理大地測量反演方法
8.1 岩石圈介質的黏彈性鬆弛模型
8.2 黏彈性.彈性對應原理
8.3 黏性通道上覆彈性地殼的黏性鬆弛響應
8.4 二維斷層的黏彈性響應
8.5 三維斷層的黏彈性響應
8.6 塔裏木盆地的黏滯係數反演
參考文獻

第9章 地球物理大地測量聯閤反演地殼應變應力場
9.1 地殼應變應力場反演的基本內涵
9.2 塊體運動與應變模型
9.3 地殼應變應力場聯閤反演模型
9.4 四維整體大地測量有限單元法
9.5 基於震源機製的地殼構造應力場
9.6 地震庫侖應力場與地震危險性
參考文獻

精彩書摘

　　《地球物理大地測量反演理論與應用》：
　　1.4 地球物理大地測量反演的研究內容與方法
　　當前，人類社會麵臨資源短缺、自然災害頻繁和生態環境退化問題，要求現代大地測量學科必須麵嚮資源開發、減災和監測生態環境。可以說，地球物理大地測量反演正成為大地測量學科深入地學領域、探索地球奧秘，透過復雜的地球動力學現象，研究其力學機製，進而解釋區域性或全球性地球事件的最基本、最重要的方法。
　　地球物理大地測量反演的主要任務可以歸納為以下幾個方麵（劉鼎文，1989；趙少榮，1991；陳鑫連等，1994；許纔軍，2009）：
　　（1）利用監測不同周期變化的活動闆塊的邊界運動、應變積纍、闆內變形以及其他構造運動或區域性的地殼運動信息來研究地震時空展布規律，反演方法求解地殼彈性應力。應變的分布，研究軟流圈的流變持性、闆塊之間的力學耦閤程度、建立闆塊驅動機製。
　　（2）通過監測全球重力場或區域重力場隨時間的變化信息，反演研究地球內部構造和物質分布狀態，推斷地幔對流的模式；研究冰蓋一海洋質量遷移引起的地殼形變，反演地幔的有效黏度。
　　（3）在活動斷裂帶上，特彆是地震活動帶上，綜閤利用GNSS、水準測量和重力測量的定期復測，以及InSAR監測數據可以反演求解斷層的幾何和運動參數並分析其構造應力的積纍，結閤其他地球物理數據評估地震發生的可能性和估計震源參數，研究地震破裂過程和地震機理。
　　（4）綜閤利用GNSS、重力測量和衛星測高等大地測量技術，可以監測冰期後迴彈、極地冰原的運動和變化、陸地冰川的運動以及海平麵變化以至厄爾尼諾和拉尼娜事件的發生與發展，並據此分析全球環境變遷，對其動力學機製和效應進行解釋。
　　（5）監測人類活動對環境的影響，城市地麵沉降、礦山崩坍，岩體滑坡以及其他自然因素導緻地錶變化而造成的各種災害，進行反演研究並進行災害預測、預警。
　　地球物理大地測量反演的主要任務也決定瞭地球物理大地測量反演的主要研究內容和方法。主要是地球物理大地測量反演模式、反演算法、反演結果的解釋及可靠性。
　　地球物理大地測量反演模式可分為兩類：單一種（類）觀測資料的反演和多種（類）觀測資料的反演。單一種（類）觀測資料的反演包括由單一地球物理資料的反演，單一大地測量資料的反演或者單一地質資料的反演；多種（類）觀測資料的反演包括由地球物理與大地測量資料的聯閤反演，地質和大地測量資料的聯閤反演，以及地球物理、地質和大地測量資料的聯閤反演等。
　　地球物理大地測量反演算法可以分成兩大類：綫性反演算法和非綫性反演算法，其中非綫性反演算法包括有最速下降法、共軛梯度法、牛頓法、變尺度法、濛特卡洛法，以及目前常用的模擬退火法、遺傳算法、人工神經網絡法，還有最近幾年發展起來的多尺度反演方法、粒子群算法（PSO）等。
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前言/序言

空間科學與地球動力學前沿探索 圖書信息： 書名： 空間科學與地球動力學前沿探索 作者： [作者姓名 1]，[作者姓名 2] 等 齣版社： [某權威科學齣版社] 齣版年份： [某年份] 內容簡介： 本書係統梳理瞭當代空間科學與地球動力學研究領域最新的理論突破、觀測技術進展以及前沿應用。全書結構嚴謹，內容涵蓋麵廣，旨在為地球科學、空間物理、行星科學以及相關工程技術領域的科研人員、高年級本科生和研究生提供一個全麵、深入的知識參考框架。 第一部分：空間環境與高層大氣動力學 本部分聚焦於地球磁層、電離層和熱層（Thermosphere）的復雜耦閤過程。詳細探討瞭太陽活動對近地空間環境的調製作用，特彆是太陽風、磁層亞暴以及電離層等離子體輸運機製。書中深入分析瞭磁層與電離層能量交換的物理過程，引入瞭多尺度數值模擬方法，用以解析極光現象的激發機製和全球電離層結構的變化規律。 重點章節包括： 1. 太陽活動與空間天氣事件分析： 闡述瞭太陽耀斑、日冕物質拋射（CME）的物理特性，以及它們如何引發地球磁場擾動。引入瞭先進的太陽活動預測模型，並討論瞭對衛星通信、導航係統潛在影響的評估方法。 2. 電離層精細結構與全球分布： 提供瞭對電離層不均勻性、電子密度起伏的深入剖析。結閤最新的乾涉測量技術和雷達觀測數據，探討瞭赤道反常區（EAZ）和極區電離層的動力學特徵。特彆關注瞭中高緯度電離層“斑點”現象的形成機製及其對無綫電信號傳播的影響。 3. 熱層與中性大氣動力學： 考察瞭由電離層加熱驅動的熱層環流和密度變化。討論瞭重力波、湍流在熱層能量傳輸中的作用，並利用高分辨率衛星數據驗證瞭大氣拖曳模型（Atmospheric Drag Models）的準確性。 第二部分：地球深部結構與闆塊構造理論 本部分將研究視角轉嚮地球內部，重點闡述瞭地震學、大地熱學和岩石物理學在揭示地幔-地核係統演化中的核心作用。內容側重於利用先進的地球物理成像技術，解析地幔對流模式、岩石圈減薄機製以及俯衝帶的精細結構。 深入討論瞭以下關鍵議題： 1. 地震波層析成像的新進展： 介紹瞭三維和四維地震波層析成像技術（包括全波形反演FWI）在解析地幔柱頂、俯衝闆片形態上的突破。書中詳細對比瞭不同速度模型（如S40RTS, LLNL-G3）的差異性解釋，並討論瞭地幔過渡帶（Transition Zone）的物理解釋，如橄欖石的多晶型相變。 2. 地幔對流與岩石圈動力學： 探討瞭驅動闆塊運動的深部熱力學機製。結閤數值模擬結果，分析瞭地幔熱柱（Plume）的上升軌跡、地幔楔（Mantle Wedge）的物質循環，以及俯衝洋殼的脫水過程如何影響上覆地幔的粘滯性和岩漿活動。 3. 岩石圈流變學與構造應力場： 基於實驗室高溫高壓實驗數據，量化瞭地殼和上地幔岩石的流變學參數。將這些參數應用於區域構造應力場反演，解釋瞭如東非大裂榖、阿爾卑斯造山帶等構造區的應力傳遞與形變模式。 第三部分：地球形變監測與高精度測量技術 本部分匯集瞭現代地球形變觀測的前沿技術，特彆是基於衛星遙感和地麵網絡的形變監測方法及其在地球係統科學中的應用。強調瞭數據處理、誤差源分析和多源數據融閤的技術路綫。 核心內容包括： 1. 乾涉閤成孔徑雷達（InSAR）技術深度解析： 詳述瞭PS-InSAR和SBAS技術在監測地錶沉降、火山形變和滑坡方麵的應用原理。書中詳細介紹瞭大氣延遲（APS）的校正方法，以及如何利用高頻時間序列數據提取微小形變信號，並討論瞭獲取高精度三維形變場的技術挑戰。 2. 全球導航衛星係統（GNSS）形變監測網絡： 概述瞭GNSS在構造形變、同位素參考框架維持中的關鍵作用。重點介紹瞭對GNSS觀測數據中非構造性信號（如大氣水汽、潮汐效應）的精確分離技術，以及如何通過數據同化將GNSS形變速率場與地震斷層滑動模型相結閤。 3. 衛星重力與大地水準麵研究： 介紹瞭GRACE/GRACE-FO任務的數據産品及其在水儲量變化、冰川均衡調整（GIA）監測中的應用。書中探討瞭如何利用高階地球重力場模型（如EGM係列）來研究地殼均衡調整和地幔物質密度異常。 第四部分：行星科學與類地行星內部演化 本書的最後部分將地球科學的原理拓展至太陽係其他類地行星，對比研究瞭火星、月球等天體的內部結構、熱演化曆史以及錶麵動力學過程。 主要涉及： 1. 月球與水星的內部結構： 綜閤分析瞭月震學數據和重力場數據，重構瞭月球和水星的地幔層厚度、熔融狀態以及磁場起源的可能性。討論瞭潮汐加熱對這些小型天體內部熱平衡的影響。 2. 火星構造與氣候演化： 結閤高分辨率地形數據和火星重力場數據，研究瞭火星的構造曆史，如塔爾西斯火山區的形成機製和奧林帕斯山的岩漿活動。探討瞭早期火星水圈的消失與內部冷卻過程的耦閤關係。 3. 係外行星與宜居性評估： 引入瞭關於係外行星大氣逃逸、內部熱力學模型的新興研究。基於地球動力學模型，探討瞭預測和評估岩石係外行星宜居性（Habitability）的地球物理指標。 總結： 《空間科學與地球動力學前沿探索》緻力於整閤物理學、數學和地質學的前沿工具，為讀者提供一個理解地球和類地行星復雜係統演化的多學科視角。本書內容緊跟國際學術熱點，理論闡述深入淺齣，對培養下一代地球係統科學傢具有重要的指導意義。

評分☆☆☆☆☆

這本厚重的著作，光是翻開書頁就能感受到其中蘊含的深邃與嚴謹，裝幀設計典雅又不失學者的內斂氣質。我原本以為這會是一本偏嚮於純理論推導的枯燥讀物，但深入閱讀後纔發現，作者在闡述復雜概念時，總是能巧妙地穿插一些貼近實際的工程案例和曆史發展脈絡。比如，它對早期大地測量學中各種誤差模型的演變過程，描述得極其細緻，讓我仿佛身臨其境地體驗瞭科學傢們在艱苦條件下摸索真理的曆程。書中對不同大地基準之間的轉換機製，那種層層遞進的邏輯構建，簡直是教科書級彆的範本。特彆是關於全球導航衛星係統（GNSS）數據如何被整閤進傳統大地測量框架中的章節，作者不僅展示瞭數學模型的優雅，更深入剖析瞭實際數據處理中那些“不完美”的現實挑戰，這對於我這樣一個剛剛踏入該領域的研究生來說，無疑是及時雨。它不是簡單地羅列公式，而是教會你如何“思考”這些模型背後的物理意義，那種引導性的敘述方式，極大地激發瞭我的探索欲，讓我對這個學科産生瞭更深層次的敬畏與熱愛。

評分☆☆☆☆☆

初接觸這本書時，我最欣賞的是其體係結構的宏大與精密。它不像市麵上那些隻關注單一技術方嚮的專著，而是構建瞭一個完整的知識網絡。從最基礎的重力場理論齣發，逐步過渡到高精度的空間大地測量方法，再到最後如何將這些海量數據進行綜閤反演以構建精確的地球參考框架，整個脈絡清晰得如同精密的儀器內部結構。我特彆留意瞭其中關於非綫性反演算法的部分，作者沒有迴避那些計算復雜度極高的迭代過程，反而用一種近乎藝術傢的筆觸，將那些復雜的優化目標函數和約束條件進行瞭可視化的解讀，使得原本令人望而生畏的數學工具變得可理解、可操作。這種兼顧理論深度與工程實用性的平衡拿捏得恰到好處，讓那些在項目現場遇到瓶頸的工程師們也能找到解決問題的理論支撐。我敢說，這本書的內容深度，足以支撐起一個博士階段的深入研究，其知識密度令人咋舌，需要反復咀嚼纔能體會其真味。

評分☆☆☆☆☆

坦白地說，這本書的閱讀門檻是相當高的，它顯然不是麵嚮零基礎讀者的科普讀物。整本書貫穿著嚴密的數學邏輯鏈條，對讀者在高等數學、綫性代數以及概率論方麵的基礎要求極高。我花瞭很長時間纔消化瞭關於張量分析在描述地球形變中的應用那一塊內容。但正是這種對專業性的堅守，使得這本書具有瞭極強的“保值性”和權威性。它沒有為瞭降低閱讀難度而犧牲知識的準確性和完整性，這體現瞭一種對學術嚴謹性的極緻追求。對於已經具備紮實背景的專業人士來說，這本書更像是一部“工具箱”與“思想庫”的結閤體，當你麵對一個全新的、復雜的地球物理問題時，翻開這本書，總能找到可以藉鑒的數學框架或反演思路。它教會我的不是“答案”，而是“提問”的正確方式。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，在我看來，填補瞭國內在該交叉學科領域內理論深度與前沿性同步發展的一個空白。以往的教材往往停留在經典理論的介紹，而對近十年間快速發展的地球動力學與大地測量學融閤趨勢，鮮有如此係統且深入的論述。我個人對其中關於地殼均衡模型與觀測數據融閤的反演策略特彆感興趣。作者對不同尺度、不同時間尺度的地球內部過程所産生的地錶形變進行分離和量化，其所采用的統計學方法非常新穎，結閤瞭貝葉斯推斷和機器學習的一些前沿思想。這不是簡單的拼湊，而是真正意義上的跨學科融閤創新。閱讀這些章節時，我強烈感受到瞭一種學術前沿的脈動，它不僅僅是在“記錄”知識，更是在“創造”新的研究視角。對於希望在地球科學領域做齣創新性成果的青年學者而言，這本書無疑提供瞭一個絕佳的思維起點和方法論參考。

評分☆☆☆☆☆

這本大部頭的價值，並不完全體現在其理論的復雜性上，更在於其對“應用”邊界的不斷拓寬。書中詳細論述瞭如何利用最新的地球觀測數據，解決諸如地下水資源動態監測、火山形變預警乃至行星科學中的地質構造分析等實際問題。我尤其欣賞作者對“不確定性”處理的哲學態度——他們沒有試圖用完美的模型去擬閤混沌的自然現象，而是坦誠地展示瞭模型固有的局限性和數據噪聲的影響，並提供瞭一套行之有效的量化不確定性的方法論。這種成熟的、麵嚮工程實踐的視角，極大地提升瞭書本知識的轉化效率。它不僅是一本高深的理論著作，更是一份指導我們在復雜地球係統中進行可靠決策的行動指南，其提供的視角和方法論，對於提升整個行業的數據解釋能力，都具有不可替代的推動作用。

評分☆☆☆☆☆

正版，可以

評分☆☆☆☆☆

很好很好很好很好很好很好很好很好很好很好很好

評分☆☆☆☆☆

正版，可以

評分☆☆☆☆☆

好

評分☆☆☆☆☆

許老師剛齣版的一本書，很有用

評分☆☆☆☆☆

書質量不錯，送貨很快，快遞員態度很好。

評分☆☆☆☆☆

不錯

評分☆☆☆☆☆

不錯

評分☆☆☆☆☆

正版，可以