System Earth via Geodetic-Geophysical Space Techniques pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer

作者:Guntner, Andreas 编

出品人:

页数:616

译者:

出版时间:2010-8-3

价格:USD 249.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9783642102271

丛书系列:

图书标签:

地球系统
大地测量学
地球物理学
空间技术
地球动力学
地表过程
卫星重力
卫星测高
大地水文
地球形变

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具体描述

The Earth 's magnetic and gravity field play an important role in global and regional geodynamics. Satellite exploration of these fields has received great attention in recent years. Research satellites such as CHAMP and GRACE as well as the ESA explorer GOCE apply new measurement techniques, thus allowing the recovery of the gravitational and magnetic field with unprecedented accuracy and resolution, spatial as well as temporal. Combined with terrestrial observations and computer models, this data will help develop a more detailed understanding of the Earth as a system. In Germany, many of the processing, modelling and interpreting methodologies for these new observation techniques are developed under the umbrella of the R&D-programme GEOTECHNOLOGIEN, funded by the Federal Ministry of Education and Research (BMBF). The research projects focus on a better understanding of the spatial and temporal variations in the magnetic and gravity field and their relationship to the dynamics of the Earth 's interior and global change processes. This volume presents the results of the multidisciplinary studies covered by the programme for the period 2005-2008. It includes the following topics: High-accuracy gravity field models, near-real-time provision and usage of CHAMP and GRACE atmospheric sounding, sea level variations, improved GRACE gravity time series and their validation by ocean bottom pressure measurements, integration of space geodetic techniques as a basis for the Global Geodetic-Geophysical Observing System (GGOS), high-resolution magnetic field models and global magnetisation maps and time-variable gravity and surface mass processes.

《大地星辰：从空间视角探寻地球的脉动》这是一本旨在以全新的、超越传统界限的视角，深入理解我们赖以生存的地球家园的著作。本书并非罗列枯燥的地理数据或天体物理公式，而是试图构建一座连接遥远星空与地球深层奥秘的桥梁，通过尖端的大地测量学与地球物理学的空间技术，解读地球这颗行星在宇宙尺度下的独特生命体征。我们生活在一个信息爆炸的时代，但对于地球本身，我们又常常感到陌生。它为何如此独特？生命的繁衍为何在此沃土得以绽放？它又在经历着怎样的变化？《大地星辰》将带领读者踏上一段科学探索的旅程，从太空中回望我们的星球，以一种前所未有的精度和广度，揭示地球的动态本质。本书的核心理念在于，通过大地测量学和地球物理学的交叉融合，并巧妙运用空间技术的强大赋能，我们可以获得对地球系统前所未有的洞察。大地测量学，作为一门古老而又充满活力的学科，它不仅是测量地球的形状、大小和重力场，更是精确描绘地球表面每一处细微变动的基石。而地球物理学，则深入探索地球的内部结构、组成及其动态过程，从地幔的对流到地核的运转，无不关乎地球的生命延续。当这两门学科与现代的空间技术——卫星导航系统（如GPS、GLONASS、Galileo、北斗）、卫星测高、合成孔径雷达干涉测量（InSAR）、激光扫描（LiDAR）以及各种遥感成像技术——相结合时，它们便拥有了监测和分析地球活动的“天眼”和“顺风耳”。《大地星辰》将系统性地阐述这些技术如何被应用于以下几个关键领域，从而构建起对地球的立体认知：一、地球的几何形态与构造运动：我们常常认为大陆板块是固定的，但事实远非如此。《大地星辰》将详细介绍如何利用全球导航卫星系统（GNSS）和甚长基线干涉测量（VLBI）等技术，对地球表面进行亚毫米级的定位监测。通过长期观测，我们可以精确捕捉到大陆板块的漂移、俯冲，以及地壳断层的微小滑动。这些看似微不足道的位移，却是理解地震、火山活动，甚至全球地貌演变的关键。本书将深入探讨如何利用这些高精度数据，构建更加精准的地球形变模型，预测潜在的地质灾害，并为工程建设提供至关重要的安全评估。此外，卫星测高技术，例如海洋测高卫星，能够以前所未有的精度绘制全球海平面的起伏，这不仅是对海平面上升这一全球性气候变化的直接监测，更是对海洋环流、潮汐变化乃至深海热液活动的精细描绘。结合InSAR技术，我们可以对陆地表面的沉降、抬升，如城市化引起的地下水抽取导致的地面沉降，或是自然地貌的缓慢隆起，进行大范围、高分辨率的监测。二、地球的重力场与内部动力学：地球的重力场并非均匀分布，其微小的异常变化蕴藏着关于地球内部物质分布和运动的信息。《大地星辰》将重点介绍重力卫星（如GRACE、GOCE）所带来的革命性影响。通过测量地球重力场的细微变化，我们可以推断出地下水储量的增减、冰川融化质量的损失、甚至地幔对流的模式。这些信息对于理解全球水循环、气候变化对地球质量分布的影响，以及地球内部的动力学过程具有不可估量的价值。本书还将探讨如何利用这些重力数据，结合地震学研究，来构建更精确的地球内部模型。例如，通过分析地震波在不同介质中的传播速度，我们可以了解地幔的温度和密度分布，进而推断出板块构造的驱动机制。三、地球大气层与气候变化的遥感证据：地球的大气层是一个复杂而动态的系统，它直接影响着我们的天气和气候。《大地星辰》将聚焦于多光谱和高光谱遥感技术，展示如何从太空监测大气成分、温度、湿度以及气溶胶的分布。这些数据是理解温室气体浓度变化、臭氧层空洞演变、以及空气污染扩散的关键。本书将详细解析如何利用卫星遥感数据，追踪全球气候变化的证据，例如，通过监测地表温度、植被覆盖率、雪盖和冰川范围的变化，来量化全球变暖的影响。同时，也将探讨如何利用这些遥感数据，改进天气预报模型，提高预测的准确性，减少极端天气事件带来的损失。四、地球磁场与空间环境：地球的磁场是我们免受太阳风和宇宙射线侵害的天然屏障。《大地星辰》将深入探讨地磁场的产生机制，以及如何利用地磁卫星监测地磁场的变化。地磁场的变化不仅与地球内部的动力学过程相关，也直接影响着我们日常生活中的导航和通信系统。本书还将关注空间天气对地球的影响。太阳活动（如太阳耀斑和日冕物质抛射）产生的带电粒子流，可能对卫星、通信系统甚至电网造成干扰。通过空间探测器对太阳活动进行监测，并结合地磁场数据，我们可以更好地预警和应对空间天气事件。五、地球水圈的动态变化：地球的水圈是生命存在的关键，而其动态变化也日益受到人们的关注。《大地星辰》将重点介绍如何利用卫星测高、微波遥感和InSAR等技术，监测全球河流、湖泊、湿地以及海洋的面积、水量和水位变化。特别值得关注的是，本书将展示如何利用这些技术，精细监测地下水资源的 depletion。在许多干旱和半干旱地区，地下水的过度抽取对生态环境和人类生存构成严重威胁，而卫星遥感技术为我们提供了前所未有的监测手段。此外，关于冰川和冰盖融化的卫星观测数据，将为理解海平面上升的趋势提供坚实依据。《大地星辰》的独特之处在于：技术与应用的深度融合：本书并非单纯的技术手册，而是将先进的大地测量学、地球物理学空间技术与其在实际地球科学问题中的应用紧密结合，让读者看到技术如何转化为解决现实问题的强大工具。跨学科的视角：它打破了传统学科的壁垒，将地理学、地质学、海洋学、气象学、空间科学等领域的研究方法和成果融为一体，展现了地球系统科学的整体性。可视化与直观性：尽管是科学著作，但本书将尽可能通过精美的图表、卫星影像和模型可视化，使复杂的科学概念变得易于理解，让读者仿佛置身于太空，亲眼见证地球的演变。面向未来：随着技术的不断发展，我们对地球的认识也在不断深化。《大地星辰》将展望未来大地测量学与地球物理学空间技术的发展方向，以及它们将在应对气候变化、资源管理、灾害预警等全球性挑战中扮演的更重要角色。总而言之，《大地星辰：从空间视角探寻地球的脉动》是一部关于我们星球的宏大叙事。它将带领您飞越地表，潜入深海，遨游太空，用科学的眼睛去审视地球的每一个呼吸、每一次脉动，从而深刻理解这颗蓝色星球在宇宙中的独特性，以及它所面临的挑战与机遇。这是一本献给所有对地球充满好奇，渴望了解其过去、现在与未来的读者的书。