Pues vaya... realmente solo incumple la GPL por no aplicar la licencia GPL (en los trabajos derivados se propaga como bien indicas) y publicar los fuentes de la obra derivada.
Supuesto que lo hubiera hecho bien (poner que es GPL y publicar código), entiendo que estaría en su perfecto derecho de sacar la misma app con cien anuncios intrusivos. Al fin y al cabo no deja de ser una modificación.
Los pasos lógicos para apps, fotografías y uso de obras en general es primero recabar pruebas y guardarlas. Luego contactar con el autor para que subsane los problemas. Ya que se está lucrando con tu código podrías reclamarle una indemnización, más que nada porque si le denuncias formalmente tienes las de ganar y no creo que le interese meterse en juicios.
También puedes denunciarlo en la plataforma (Play Store), de hecho ya que parece claro que lo ha hecho a propósito podrías ahorrarte el enviarle un correo y denunciarlo directamente. Seguramente le duela más la infracción de Google Play que un aviso cordial. Si es un plagiador profesional le dará igual porque tendrá mil cuentas, pero tampoco puede hacerse mucho más salvo que quieras optar por la vía judicial o algún organismo tenga un sistema para denunciar violaciones de licencia (lo he visto para GNU, pero no es tu caso porque no es un paquete del sistema operativo)