在对滑坡监测数据粗差进行有效处理及充分顾及滑坡监测数据自身特性的基础上，提出一种结合时序分解与相似分量重组的深度学习滑坡位移组合预测模型。首先，利用孤立森林法对滑坡时序监测数据的显著粗差进行处理，再对其平稳性、自相关性、正态性进行综合分析，确定模型预测中输入特征序列的最佳长度；其次，利用集合经验模态分解(EEMD)方法，将非稳态滑坡监测数据分解为多个平稳时间序列，再结合样本熵与K-means算法将其划分为高频、中频、低频3类时间分量；最后，通过对比不同神经网络模型的预测精度，分别构建适合于3类时间分量的预测模型，再将预测结果相叠加，实现对滑坡位移的高精度预测。实验区典型滑坡体北斗/GNSS监测数据测试表明，本文组合预测模型对含有显著粗差的滑坡监测数据具有较好的适用性，相较于单一及现有组合模型可显著提高滑坡位移预测精度。

综合运用InSAR和机器学习技术，对四川省金阳县进行滑坡易发性评价。通过解译滑坡更新数据集，基于12个评价因子，在Python环境下使用随机森林(RF)、支持向量机(SVM)和极端梯度提升(XGBoost)3种模型进行训练，完成滑坡易发性制图，并采用ROC曲线等验证模型预测性能。对负样本进行优化，使用机器学习得到样本优化后的滑坡易发性评价结果，并利用地表LOS向形变速率对其进行更新。结果表明，3种机器学习模型均具有较好的分区效果，XGBoost模型制图效果最佳，样本优化后模型精度最高，AUC值达到0.95。通过SBAS-InSAR技术获取地表形变速率可以减少分区错误，同时赋予滑坡易发性评价结果时效性。

基于溪洛渡水电站的可移动北斗变形监测系统，利用GNSS测站水平变形模拟实验，开展静态差分、事后动态差分(PPK)和动态精密单点定位(PPP)3种方法对比分析与形变监测精度评估。结果表明，单BDS与GPS+BDS双系统的观测精度相当，在3种解算方法中，静态差分精度最高，双系统和单BDS的外符合精度分别优于0.5 mm和0.7 mm，基线差分方法通过24 h长时序观测能够更加有效地消除坝区水汽干扰和电离层及多路径误差；动态PPK双系统和单BDS结果的最大误差分别为0.5 mm和1 mm，动态PPP分别为1.7 mm和1 mm，说明PPK和PPP也能获得精度接近1 mm的形变监测结果，具有较大的应用潜力。

联合青藏高原东南缘地区最新的水平与垂直GPS速度场，基于球面小波多尺度分析的应变求解方法，考虑区域地震矩与应变分布的权重关系，得到青藏高原东南缘三维地壳应变特征，并分析区域形变特征与地震活动的关系。结果表明：1)研究区面应变与垂直应变特征具有一致性。高面应变与低垂直应变主要集中在青藏高原腹地和金沙江北部区域，低面应变与高垂直应变主要集中在喜马拉雅东构造结与龙门山断裂。两者在空间上呈反比分布，说明GPS观测得到的水平速度与垂直速度具有耦合性，即对于该区域地壳形变与地震危险性研究，必须考虑垂向运动因素；两者在量级上也存在较好的一致性，进一步说明该区域的地壳变形可以近似认为是连续均质的弹性行为。2)应变速率类型与震源机制解具有一致性。由GPS解算得到的青藏高原东南缘应变类型可以很好地匹配该区域震源机制解。正断层震源机制主要分布在金沙江地带，逆冲断层震源机制主要分布在龙门山断裂与喜马拉雅东构造结区域，走滑断层震源机制主要集中在鲜水河-小江断裂带等走滑剪切作用显著的断裂带附近，说明由GPS观测得到的应变特征可以较好地描述该区域构造应力场特征。结合该区域应力应变空间分布特征和地震层析成像等结果，认为龙门山断裂与喜马拉雅东构造结处于挤压应变状态。

利用内蒙古地区728个震源机制解和2 793次地震事件的14 460条P波极性数据，采用3种不同策略对内蒙古地区应力场进行研究，获得地壳深层应力状态。将内蒙古地区划分为1°×1°网格，分别采用基于初动极性数据的综合震源机制方法、基于震源机制的贝叶斯右手三棱锥方法(BRTM)和极性数据反演结果与震源机制解数据加权融合方法进行反演。结果表明，基于极性数据和基于震源机制的方法具有较好的一致性。由于极性数据更为丰富，可克服震源机制解数据的有限性，获得更多区域的反演结果。将基于极性数据的反演结果与震源机制解数据加权融合后，采用BRTM方法获得125个格点的反演结果，可扩充计算区域和降低结果的不确定性。研究结果显示，内蒙古地区不同区域的应力场在空间上存在较大差异，东部地区主要表现为剪切和拉张特征，大兴安岭主脊表现为剪切特征，两侧盆地表现出拉张特征，东南部的赤峰和通辽一带局部呈现挤压特征，鄂尔多斯地块北缘主要表现出拉张特征，阿拉善地块主要表现出剪切特征；最大主应力方向存在较大差异，而最小主应力方向较为一致。

基于2019—2022年京津冀及周边地区37次M_L3.2~5.9地震的963个烈度计和410个强震仪台站数据，利用P_d方法建立垂直向波形在P波到时后2~7 s的P_d幅值与震级之间的36种估算模型，通过拟合关系标准差确定烈度计和强震仪的最佳滤波频段分别为1~3 Hz和0.5~3 Hz，同时建立二者在P波到时后3 s内的P_d方法震级估算模型。参数拟合结果表明，模型拟合斜率和相关系数较高，标准差较小，模型整体可靠度较高。反向验证和新数据验证结果显示，与台网编目震级相比，单台P_d方法震级偏差主要集中在±0.5范围内，说明本文建立的2种P_d方法震级估算模型具有可行性，可以较好地应用于京津冀地区。

基于福建数字地震台网编目资料，选取2010—2023年发生在福建地区的3 720次地震，研究福建地区近震震级M_L偏差，采用震级残差法获得适用于福建地区的量规函数R₃(Δ)、台站校正值S_j和介质传播方向校正值S_θ，以提高近震震级精度。结果表明，校正后的震级偏差标准差从0.29降至0.19；为提高预警震级的准确性，应用首台震级测定，震级偏差标准差从0.31降至0.25。由此可见，新修订的量规函数、台站校正值和介质传播方向校正值在福建地区具有较强的适用性。

在同一场地分别采用T型、直线型、正五边型和螺旋型4种不同观测台阵进行微动探测对比实验，分析互相关分段时间窗口长度、观测台阵几何形状及其展布对频率-贝塞尔(F-J)频散能量成像质量的影响。结果表明，对于相同时间长度的观测，增加互相关分段时间窗口长度能有效区分基阶和高阶频散曲线，但会减少叠加次数，降低频散谱分辨率；F-J方法对观测台阵排列无特别要求，随机分布、线性排列等均适用，在台阵口径相同的情况下，拥有更多台间距组合的观测台阵的频散成像质量和分辨率会更高；F-J方法对观测台阵的展布范围有一定要求，当展布范围过小时，F-J方法频散成像质量较差，无法分离高阶频散曲线。

利用南天山地区2020—2023年流动重力观测资料，获取2024-01-23乌什M_S7.1地震前不同时间尺度下区域重力场动态演化特征，并通过功率谱分析方法，获取各阶小波重力细节对应的近似场源深度。结果表明：1)流动重力(3 a尺度)结果显示，乌什M_S7.1地震前，乌恰至巴楚地区和阿克苏地区重力变化呈现明显的四象限分布，震中位于四象限边缘及零值线附近；2)2020—2023年南天山地区重力场小波变换(4阶小波重力细节)结果显示，乌什M_S7.1地震前，乌恰至巴楚地区重力变化出现明显的四象限分布，震中位于四象限边缘及零值线附近。

利用IGS发布的精密钟差数据，对已发射并在轨运行的6颗GPS_Ⅲ星钟的频率准确度、频率漂移率和频率稳定度等关键性能指标进行分析，并与前期GPS星钟进行对比。结果表明，GPS_Ⅲ搭载的铷钟整体运行稳定且数据质量较好，可能与抗干扰能力的提升有关，时频性能并无重大变化或明显不同，基本与上一代Block ⅡF铷钟一致，但频率稳定度更优，有助于提升PNT服务精度。研究成果可为其他GNSS系统空间段卫星的升级改造提供借鉴和参考。

太阳光压摄动作为在轨导航卫星受到的最大非保守力，是卫星精密定轨的重要误差源，而目前多数光压模型是针对全球定位系统(GPS)卫星而建立的，对北斗三号(BDS-3)卫星精密定轨的适用性分析较少。本文借助MGEX观测数据对5种欧洲定轨中心拓展轨道模型(ECOM1-9、ECOM1-7、ECOM1-5、ECOM2、ECOMC)太阳光压模型进行定轨实验。结果表明，不同厂商研制的卫星对光压模型的适用性不同，对中国空间技术研究院(CAST)研制的卫星而言，ECOMC模型在径向、切向和法向均表现出最优适用性；对上海微小卫星工程中心(SECM)研制的卫星而言，径向、切向和法向分别为ECOM1-5、ECOMC、ECOMC模型精度最佳；对三维整体而言，CAST卫星和SECM卫星定轨均推荐采用ECOMC模型；从24 h预测结果来看，对于CAST卫星，ECOM1-9、ECOM1-7、ECOM1-5、ECOM2、ECOMC模型24 h预测精度分别为23.3 cm、20.6 cm、17.2 cm、21.8 cm、10.4 cm，对于SECM卫星，各模型预测精度分别为25.7 cm、19.1 cm、15.9 cm、12.9 cm、11.9 cm。

提出一种适用于复杂环境下低成本接收机精密单点定位(PPP)的自适应随机模型，该模型通过对单个历元所有GNSS卫星的伪距观测值和载波相位观测值的权重比进行自适应调节，以提升PPP性能。采用和芯星通UM982型号低成本GNSS接收机，在树荫、高楼和玻璃墙3种复杂环境下进行PPP实验。静态PPP实验结果表明，相比传统的经验定权随机模型，自适应随机模型定位精度在3种复杂环境下分别提升24%、45%和50%，收敛时间分别缩短49%、27%和24%。动态PPP实验结果表明，自适应随机模型定位精度在复杂环境下提升35%。

为降低复杂环境下GNSS定位误差，提出一种联合高精度测站和距离交会精确估计定位点坐标的方法。该方法首先将观测方程构建为非线性高斯-赫尔默特模型，针对其中的非线性问题，引入反向传播(back-propagation，BP)神经网络进行辅助处理。与传统线性化方法相比，BP神经网络能够有效拟合复杂的非线性函数关系。仿真和实测结果表明，该方法能有效降低复杂环境对定位精度的影响，E、N、U方向定位精度分别提高78.1%、72.8%、79.2%。

高程基准是测绘基准的重要组成部分，可为国家重大工程提供数据支撑。针对高程基准因受地表形变等因素影响而难以精准监测的问题，本文基于时序InSAR地表形变监测和水准数据时间序列分析地表形变结果，对形变区开展高程基准周期性复测，实现以高程基准成果更新、点位可用性分析、点位沉降情况分析为主要内容的动态监测，并以山东省为例进行实验。结果表明，该方法能有效降低监测成本和监测难度，成果可靠性强，可有效提升测绘基准保障能力和服务质量，为区域高程基准动态监测提供一种新思路。

针对地下水位数据的复杂特性(包括非线性趋势、季节性波动和随机扰动)，引入Facebook开发的Prophet时间序列预测模型，旨在利用其非线性趋势捕捉、季节性波动解析及对异常值和数据缺失的灵活应对能力，显著提升地下水位异常识别的准确性。黑龙江省绥化市北林区地震台观测数据表明，Prophet模型在捕捉时间序列动态特征上表现优越，能有效识别异常。模型调整后具有高拟合精度和高预测能力，预测误差低，决定系数高。此外，模型在地震预测中能识别出与地震相关的水位异常，可为地震前兆研究提供新视角。本文结果表明Prophet模型在处理复杂时间序列数据时具有可行性，可为地震预测提供新工具。

GNSS技术被广泛应用于滑坡监测，但在复杂和高危环境下，监测设备难以安装，而利用无人机抛投有望实现监测设备的无人化部署。针对无人机续航以及复杂环境下地形威胁等问题，抛投无人机的路径规划作为基础任务尤为关键。将复杂山区抛投无人机路径规划问题分为地质灾害区域三维实景地图构建、代价函数设计、航迹规划算法3个方面展开研究，并将基于自适应权重和Levy飞行策略的鲸鱼优化算法应用于抛投无人机航迹规划。以四川省汉源县红岩子滑坡为研究区，实现了复杂山区GNSS监测装备抛投无人机的路径规划。

针对地震前兆观测中的地电阻率法，研制出适合其观测系统的检测装置，并对装置进行理论仿真与实地检测。首先，通过对地电阻率测量系统进行剖析，指出现有检测系统的不足；然后，根据观测系统需求进行分析，设计对应的检测指标和电路，并将仪器检测精度设计至0.001级别，提升设备性能；最后，借助Simulink工具对检测装置进行理论仿真，对比研究干扰对观测结果的影响，并随机选取甘肃地区地震观测台站进行实地检测。结果表明，检测装置不仅能直观展示地电地阻率测量系统的工作状态，而且能精准评价地电阻率观测系统的实时优劣性，填补地电阻率观测系统检测装置的空白，为地震一线工作人员提供极大便利。