禮臣博士是首位應用GPS偵測地震震波的科學家。
簡稱「GPS」的Global Positioning System，即「全球衛星定位系統」，由美國政府研發，空軍營運，可以全天候為地球98%地區提供準確的定位、測速和精準的時間。GPS系統包含太空中的GPS人造衛星、地面控制站（數據輸入站和監測），而用戶端為GPS接收器，如智能手機。接收器接收到的衛星訊號愈多，解碼出來的位置就愈精確，不過成本也愈高。
過去10年，科學家發現，GPS 儀器的運轉愈來愈快和準確，可以應用在一些計劃以外的用途，例如偵測地殼移動、監測潮汐變化、泥土濕度和積雪厚度等現象。美國科羅拉多大學博爾德分校（University of Colorado Boulder）航天工程學系的吉斯汀‧禮臣（Kristine Larson）博士早在2000年就開始探討GPS在地質科學的應用，她說：「當時大家的反應都很負面，認為我瘋了。不過，事實證明這些建議都是切實可行的。」
以下是五種你未必知曉的GPS用途：
1. 監測地震
地質科學家幾百年來依靠地震儀測量地震的強度和破壞力。GPS接收器能夠偵察緩慢的地質變動過程，那是地震儀無法提供的資料。在地震中，加州陸地出現斷層，地震儀測量到地面震動，而GPS則可以告知科學家，斷層另一邊版塊的移動速度。
由於人造衛星發射的訊息波長可以短至20厘米，帶來高像素圖象和精準度高的定位。工程師亦提升了GPS接收器更新定位的速度，每秒可更新多達20次。
禮臣博士與團隊在2003年一項研究中，用GPS接收器勘察美國阿拉斯加發生黎克特制7.9級地震後，震波如何造成西部地殼變動。研究人員在2011年用日本9.1級大地震的GPS數據，得知海床在地震中移動了60米。
美國奧勒岡大學和科羅拉多州的地質勘察專家研究以往12次地震的GPS數據， 發現地震一開始，GPS數據在10秒內就可以推測到地震的規模有多大。美國西岸各地都已經在地震預報系統中引入 GPS。智利亦正在建立監測地震和海嘯的GPS 網絡。
2. 監察火山活動
許多火山監測中心都在監察的山脈設置GPS接收器，當岩漿在地下開始流動時，山脈表面會發生移動，因此科學家透過監測火山周邊GPS站在特定時段裡的升降幅度，便可掌握熔岩的流向。
去年夏威夷的火山爆發前夕，科學家利用 GPS了解到火山哪部分的移動速度最快，從而制訂居民疏散計劃。在火山爆發後，由人造衛星傳送到地面的GPS訊號會經過火山噴到空氣中的物質，因此科學家憑著訊號傳送受干擾或延緩的狀況，可分析到火山灰的量、飄散範圍和速度。火山灰熱柱可以堵塞飛機的噴射引擎，對航行構成風險，GPS監察對此提供了低成本的風險管理方案。
3. 量度積雪
一般GPS接收器，如智能手機，可以接收來自人造衛星的訊號，同時也會收到由地面反彈的訊號。
科學家曾經以為反射的訊息都是雜亂的「噪音」，沒有意義。直至15年前，禮臣博士和其他專家著手研究由地面反射的GPS 訊號頻率，並用技術去除雜亂訊息，得出的訊號可以用作遙距感應工具，例如監測地下泥土含水量或地面積雪的厚度（積雪愈厚，回饋訊息和接收器之間的距離愈短）。後者有助掌握山區由融雪而得的水源是否足夠。
在極地，通常沒有足夠氣象監測站全年監察降雪情況。科羅拉多州的專家檢視南極洲西部23 個GPS接收站在2007至2017年間的數據，發現可以直接量度雪的變化，藉此了解每年冬天冰床厚度，並與每年夏季冰雪融化體積作比較。
在南極洲西部的GPS站是極地監測網絡Polar Earth Observing Network的 一部分，它收集 GPS和震波的數據，從而了解冰層。 Nicolas Bayou/UNAVCO
4. 監測水位變化
地質物理學家約翰‧伽利徹賈（John Galetzka）在孟加拉恆河和布拉瑪普特拉河（Brahmaputra River）交匯處設置GPS訊號接收站，測量河床沉澱物是否穩固和陸地下沉幅度，藉以推測風暴吹襲時洪水氾濫的風險和海平線上升狀況。
伽利徹賈的團隊在位處紅樹林邊陲的小學屋頂裝置GPS站，並在附近的稻田豎立另一GPS接收器。當地面出現沉降，稻田GPS接收器就會垂直移動。科學家量度GPS的回饋訊號便可得知稻田的儲水量和其他水災風險因素。
禮臣在阿拉斯加用GPS數據研究地殼變動期間，在好奇心驅使下檢視了由水反饋至GPS接收器的訊號，意外地發現了這樣可以準確監測港口的潮汐。這個發現非常有用，因為欠缺潮位計的地方以後可以採用GPS監察潮汐。
在田野安裝GPS儀器。 圖片:Ethan Gutmann
5. 分析大氣層
科學家始料不及，GPS可以用來分析大氣層。大氣中的水蒸氣和帶電的粒子都會阻礙GPS訊息傳送。科學家由此得到啟發，用GPS測量大氣中的水蒸氣，可預測降雨和降雪機會。2013年7月一場大風暴中，天文學家就用GPS數據測量潮漲為沿岸地區帶來多少濕氣，在洪水來襲前17分鐘發出警報。
科學家亦透過 GPS 數據，偵測海底的電離層，從而推測發生海嘯的機會。假以時日，這技術將可以補足傳統海嘯警報系統，量度海浪的高度。
另外，科學家也嘗試利用GPS研究日全蝕的影響。一班研究人員在2017年在美國的GPS站量度高空大氣層的電子數目，如何隨月球影子略過美洲而下降，光度亦隨之減低。
