利用地震层析成像方法处理唐山临时地震台网资料，得到该地震区中上地壳的速度图像。图像表明：上地壳速度在唐山断裂带两侧差异明显，速度结构特征是北西侧为高速区，东南侧为低速区，唐山断裂带为速度陡变带；中地壳速度表现为在研究区中部近东西向展布的低速带，其位置和方向与近东西向的丰台野鸡坨断裂有对应关系；唐山震源区无论是在深度方向还是水平方向都存在地壳速度陡变。

依据GPS结果，采用“块体加载”有限元方法对汶川地震前后山西断陷带的地壳运动进行数值模拟。结果显示：震前该区呈相对均一的NW向拉张，震后以构造挤压为主，南端为强烈拉张，主压应力最高值为前期5~6倍，主张应力最高值为前期的2倍，主压应力方向自北而南由NW向转为NEE向。这些与跨断层短水准、长剖面水准、GPS长基线时序曲线等解算结果一致，表明汶川地震后鄂尔多斯与华北平原块体之间相对挤压、扭错增强，并导致山西断陷带地壳形变与构造应力场变化明显。

基于中国地壳运动观测网络工程项目2006—2010年GPS监测成果，获取了大同盆地现今地壳三维形变场，基于此利用图形单元应变分析方法结合参数显著性检验方法，获取了大同盆地现今地壳应变参数及其分布特征，并分析了其与大同市地裂缝群发育的构造成因关系。研究结果表明：大同盆地现今地壳运动呈现出整体水平拉张、内部断陷下沉的发展模式；盆地内部整体以NW-SE向拉张应变为主，以盆地西北部最为显著，量值为1.9×10^-6/a，而此区域正是盆地内地裂缝最为发育的地区；盆地内地裂缝为NE向断裂活动所致。

以1999—2011年西藏、青海地区GPS区域站观测结果为基础，利用欧拉模型、多核函数法和球面应变模型，计算了青藏高原中南部地区区域整体无旋转基准下的运动场和应变场，对汶川地震前后两个时段的结果进行了对比分析。结果显示：青藏高原中南部地区多年来的总体运动特征未发生较大改变，整体以东西向拉张运动为主，中部以南北向的压缩变形为主，并且由南向北逐渐向两侧分异。北向运动主要集中在喜马拉雅块体和拉萨块体的中部，在拉萨块体的北部，北向运动已明显减弱。而在拉萨块体与羌塘块体分界处，区域运动方向已经明显转为东西向运动。汶川地震以后研究区东向运动有一定加强。

利用福建地区GPS连续观测资料，对该区的地壳变形总体特征及应变分配情况进行了研究。主应变率结果表明，福建沿海地区以NW向挤压变形为主；应变率量值在福建东南沿海最大，向内陆地区量值逐渐减小、方向逐渐偏转；政和-海丰断裂两侧存在明显变形差异，西侧以NE向挤压为主，东侧的东南沿海地区（26°N以南）以NW-EW向挤压为主，东北沿海地区（26°N以北）以NW-NS向挤压为主，并且该断裂带附近存在明显的剪切运动。福建沿海地区部分测站运动特征表明该区存在较明显的剪切变形。

根据GRACE重力场月均值结果，结合300 km平滑半径的扇形滤波器，计算了地面05°网格点上的重力扰动的时间变化，并利用经验正交函数方法对重力扰动值进行分析，获得与地震相关的同震重力扰动变化。结果显示，对于苏门答腊、智利和日本三次大地震，采用经验正交函数方法能够很好地获得地震同震重力扰动的变化；而对于汶川地震，由于震级相对较小，同震信号完全湮没在其他信号及误差中，因而无法获得其同震重力变化。为了检验多大的地震引起的同震重力信号能够从GRACE重力场结果中提取出来，以汶川地震为例，将理论计算的地震重力扰动加入到由GRACE重力场观测结果计算的重力扰动中，然后用经验正交函数方法对其进行分析。模拟结果表明，当震级大于Mw8.8时，地震的同震信号能够被分析出来；而当震级小于Mw8.6时，则不能分离出同震信号；震级介于Mw8.6~8.8时，有可能分离出同震信号。

利用GPS电离层层析技术对苏门答腊岛上空4月1日至15日的电离层三维电子密度空间分布进行重建，采用2倍标准差方法对反演出的电子密度值进行异常探测。在排除太阳活动和地磁干扰的情况下，发现在11日UT10:00，13日UT6:00，14日UT6:00—14:00，15日UT14:00—16：00时间段出现较大范围的电离层电子密度异常，且分布在震中上空附近，初步认为该异常与4月苏门答腊岛地震有关。

介绍利用GPS和GRACE观测结果联合反演北美洲的地球模型参数，并检验现有的冰盖模型（ICE-5G and ICE-3G）的预测结果是否与卫星观测结果相符合。反演结果表明，现有的冰盖模型不能正确给出哈德逊海湾西部和东南部两个区域的重力变化中心，预测结果与GRACE卫星观测结果不符合。对ICE-5G冰盖模型的修正试验证实，在哈德逊海湾西部冰盖体积要减小~20%，而在东南部冰盖体积要增大~40%，这样才能使模型计算的垂直形变和重力变化与GPS和GRACE观测结果一致。基于三层地球模型的反演结果表明由卫星观测数据估计的岩石圈有效厚度 (~150 km，80%置信度) 大于由相对海平面数据得到的估值（~90 km); 上、下地幔的有效黏性系数分别为3.7 × 10²⁰ Pas 和1.9 × 10²¹ Pas (90%置信度)，比由相对海平面数据得到的相应估值小~20%。

地基雷达常采用高频信号作为传播信号，而高频信号易受大气影响，利用地基雷达干涉测量技术进行高精度目标变形监测时，为获取优于毫米级的监测精度需对雷达信号进行环境改正。针对小范围场景提出一种基于离散稳定点的全局环境改正方法，实验证明该方法可优化测量结果。

利用射线路径上两点之间大气参数满足的理论关系，给出了大气对天文大气折射的影响，不但考虑了干大气，而且考虑了水汽电子位移极化和偶极子转向极化对天文大气折射的贡献。该积分表达式不依赖于大气分布模型，适应不同方位的计算和高精度的需求。

论述支持向量机（SVM）建模参数的不同寻优思路，通过三组GPS高程转换方案，利用参数寻优时间、转换精度等指标，分析了不同参数寻优方法的特点与应用效果。

利用曲面拟合对GPS高程进行转换时，GPS观测数据中的误差会通过曲面参数的解算过程传播到转换后的高程数据中。为分析观测误差对高程数据的影响，分别对二次多项式曲面、三次多项式曲面、移动二次多项式曲面的拟合模型进行研究，利用最小二乘估计、总体最小二乘和加权总体最小二乘算法进行高程转换。数值试验表明，在考虑观测数据中的误差后，采用总体最小二乘估计方法进行高程转换，精度明显提高。

根据生存回归模型计算时效因子对位移效应量的影响。首先把原始监测得到的位移数据的数值序列转换为“事件状态”集合{s^(p)_i|0,1}，然后把时效因子分别以“月”、“季度”和“年”为单位，代入回归模型计算其对位移数据的影响。计算结果显示，不同单位的时效因子在分析其对位移数据影响时，计算结果略有不同。

为解决InSAR大气校正受SAR影像数量的限制或天气状况影响问题，提出一种新的对流层延迟估算方法——基于地形和气象要素的对流层延迟估算模型，并以北京GPS网为例进行对流层延迟估算模型的构建和对流层延迟估算。结果表明，利用该模型的估算结果与GPS对流层延迟吻合较好，精度基本在mm级，可满足InSAR大气校正的要求。

为解决异常同名点影响点云配准问题，基于罗德里格矩阵，对同名点所构成的向量矩阵进行分解，通过分解得到的块状矩阵，推导出异常同名点探测的数学模型，给出了异常点探测的条件和异常点探测的最小值。实例验证表明：该方法对异常同名点进行探测及剔除再计算配准参数可行，且有助于提高点云配准的精度。

基于RAMP DEM模型，以南极沃斯托克地区的ERS1数据处理为例，比较了直接法、间接法和重定位法三种坡度改正方法的精度。结果表明重定位法的精度优于其他两种方法，直接法精度最差。

为解决GPS反演大气可降水量(PWV)所需的气象参数，通过标准大气（SA）模型分析插值得到了GPS站气压与相邻探空站气压、GPS站与探空站之间高差的关系，及基于分段高差的气压插值公式。该公式与标准大气模型精度相当，且在高差小于100 m时，其计算更为简单。利用新的气压插值公式、Saastamoinen干延迟模型与建立的局地加权平均温度模型，将四个IGS站（BJFS、KUNM、LHAZ和TWTF）提供的对流层天顶延迟转化得到大气可降水量（GPS PWV），与探空大气可降水量（RS PWV）进行对比，结果表明在不同高差条件下基于分段高差的气压插值模型计算得到的GPS PWV与RS PWV差值的均方根误差为1~3 mm，说明该气压插值模型可应用于无气象数据的GPS反演PWV。

以灰色GM(1,1)模型初始条件的优化为主要研究目的，分别讨论了以x⁽¹⁾(1)、x⁽¹⁾(n)为初始条件的GM(1,1)建模机理；提出了同时利用x⁽¹⁾(1)和x⁽¹⁾(n)为GM(1,1)模型初始条件的新方法，以x⁽¹⁾(t)的模拟值与原始数据的1-AGO序列的误差平方和最小为约束条件，推导了初始条件优化后的预测模型公式；对模型预测精度起决定性作用的参数进行分析，给出了初始条件优化后模型的适用范围。经大量的数据模拟和预测，发现初始条件优化后的GM(1,1)模型各项精度指标均优于传统的GM(1,1)模型。

使用高性能北斗/GPS接收机，于2011年底采集了实测的北斗和GPS数据，分析了不同运动状态下、不同区域、不同卫星导航系统的导航定位特征。结果表明，单独的北斗二代导航系统可以胜任中国及周边海域的标准定位需求。

分析InSAR技术监测滑坡灾害存在的技术难点，提出采用L波段的高分辨率PALSAR雷达数据，基于雷达干涉测量技术及多源观测数据，对滑坡地质灾害进行综合监测。以北京房山区史家营滑坡为实验区，选取2008—2010年7景ALOS PALSAR雷达数据，通过分析时空基线构建4个干涉对，分别获取了不同时段的滑坡分布及滑坡位移，并对滑坡位移及相干图进行分析。试验证明基于雷达干涉测量技术联合多源观测数据是进行滑坡地质灾害定量监测的最有效的手段之一。

鉴于地理要素分类与编码在地理信息组织、数据转换等方面的应用作用，提出基于地理要素分类与编码的基础地理数据库构建策略，并借助Geodatabase按照现行分类原则在大类上构建要素数据集，在中类上构建要素类。在此基础上，建立要素分类编码与要素类的映射机制，将其应用于DLG数据入库软件开发中，并通过ArcGIS Engine和ObjectArx两者无缝结合开发数据转换接口嵌入AutoCAD进程中得到体现，从而实现DLG数据自动、高效地入库。

针对INS/GNSS组合导航中GNSS观测值存在粗差的问题，研究了基于抗差EKF的紧组合导航算法。给出了INS在当地水平坐标系下的误差方程和INS/GNSS紧组合量测方程，根据量测方程建立了最小二乘解算模型，利用最小二乘残差统计量构造了等价协方差矩阵，给出了相应的计算过程，并利用实测数据对算法进行了验证。结果表明：当GNSS观测值中存在粗差时，基于抗差EKF的紧组合导航能够较好地削弱粗差观测值的影响，提高了组合导航系统的精度。

根据GLONASS卫星频间差与接收机型号之间的关系，对GLONASS卫星频间差进行预报。讨论了引入GLONASS卫星频间差的导航定位模型。利用GLONASS卫星频间差的预报值选取IGS观测站数据进行导航定位的实例解算，计算结果表明引入GLONASS卫星频间差预报值可以明显提高导航定位的精度。

采用总体最小二乘方法研究地壳应变(率)参数的反演，不仅考虑观测值的误差，同时考虑通常由监测点坐标组成的反演参数的系数矩阵的误差影响，推导了利用监测点位移或速度反演地壳应变(率)参数的总体最小二乘方法的求解公式；基于反演参数的系数矩阵中既含有不依赖于监测点坐标的常数部分又含有监测点坐标部分，将系数矩阵分为两部分，通过矩阵拉直运算求解总体最小二乘方法反演应变参数的随机模型；通过模拟算例比较分析了利用总体最小二乘方法与最小二乘方法反演地壳应变参数的差别，证实了总体最小二乘方法研究地壳应变参数的合理性和实效性。

提出一种基于山区LIDAR地面点云数据提取山区脊谷特征线的算法。根据微分几何理论并结合局部多项式拟合，提取地面点云的法矢曲率信息，然后通过计算曲率极值系数来提取脊点和谷点，并根据最小生成树的原则进行跟踪和裁剪，最终生成脊谷特征线。实验表明，该算法可行。

为提高变形监测数据预测的精度与可靠性，提出了变形组合预测的串联与并联两种模式：即从变形时间序列分解的角度出发，构建了串联式组合模型；在线性定权和非线性定权约束条件下，建立了并联式组合预测模型。将两种模式的组合模型应用于某高层建筑的沉降变形预测，并对其预测效果进行比较。结果表明，组合预测精度优于单一预测模型，且提高了预测结果的可靠性。

采用集GPS和北斗于一体的信息组织传输方式，满足了指挥监控中对定位准确性和应用特殊性的要求；提出的网络北斗指挥机的方法，实现了服务器端北斗指挥机对多台远程客户端用户机的指挥监控，建立了“一对多”的通信模型，提高了北斗指挥机的利用率。另外，系统采用B/S与C/S结合的WebGIS结构模型，拓展了系统的功能和兼容性，并设计完成了一套基于网络北斗指挥机的WebGIS监控系统。

根据全球电离层图和国际参考电离层两种常用的电离层模式，对2011年中国区域三个电离层测高仪的观测数据进行了分析，并对其进行比较。结果表明全球电离层图比国际参考电离层能够更好地反映电离层电子含量的变化，而国际参考电离层当前最新版本IRI2011的精度比IRI2007的有了较大提高。

多项式拟合法探测周跳的能力受载波相位观测值的观测误差和采样率的较大限制。将观测数据分成若干段处理，虽然对结果有所改善，但降低了工作效率。采用历元间求差与抗差估计相结合的方法对多项式进行改进。并通过GPS/GLONASS实测数据进行实验，结果表明，利用抗差多项式拟合探测修复周跳的结果更加稳定可靠。

为确保河北CORS网用户定位结果的可靠性与可用性，利用电离层残差完备性监测指标IRIM、电离层残差内插不确定性指标IRIU对该网的数据进行了电离层完备性监测，结果表明该区域内电离层延迟在分米级以内，且较稳定。

建立了GPS/GALILEO组合单点定位的数学模型，在对各项误差改正的基础上，利用全球多卫星导航系统试验网跟踪站的观测数据，对GPS/GALILEO组合单点定位模型进行了试算。结果表明，当GPS观测卫星较充足时，增加1~2颗GALILEO观测卫星并不能有效地提高组合GPS/GALILEO定位的精度，当GPS观测卫星较少时，组合GPS/GALILEO系统相比单GPS系统，定位精度有较明显的改善。

针对三角网点云几何信息提取算法精度不高和散乱点云高次局部曲面拟合曲率计算程序复杂，在局部点集参数化基础上，推导了局部n次曲面拟合快速计算公式及其曲率计算公式，并通过实例比较了二次、三次、四次拟合曲面的曲率计算精度，证实了该理论公式不仅方便编程实现，且能保证计算精度。

介绍一种基于AT切石英晶体谐振器力-频线性关系原理研制的土层压力仪。该压力仪由三个相互垂直的压力传感器和一个温度传感器及采集器构成。 测试结果表明：传感器的量程为0～1.0 MPa；非线性度小于1.0%；重复性误差小于0.05%；滞后误差小于0.1%。温度的测量精度优于0.01℃。

针对高精度水平基准装置人工调试时人为误差大,费时费力等情况，对水平基准装置进行了自动化升级改造，并采用A类与B类标准不确定度的组合评分方式对升级改造后的图像测量系统进行不确定度分析，经检验其能满足计量检定的精度要求。

为从地磁水平分量序列中自动识别出磁暴，提出了一种基于Fisher和核Fisher组合的磁暴识别方法。使用北京十三陵地磁台的数据进行测试，在数据样本较少的情况下，该方法对于磁暴与非磁暴的平均识别率达到了85%以上，并随着样本数据的增多，识别率还将有所提高。

设计了一套铁路路基沉降的自动化监测系统。该监测系统由传感器子系统、数据采集与传输子系统和数据管理子系统构成。通过远程实时监控，可实时监测、发布铁路路基的沉降状况。

介绍老挝、缅甸重力测量情况及初步处理结果。