对比空域法、时域法、直接法、解析法等卫星重力梯度反演法的优缺点，并综述国内外卫星重力梯度反演法的研究进展，对比了目前国际公布的GOCE地球重力场模型精度。结果表明，在210阶内，GO_CONS_GCF_2_DIR_R4模型精度较GO_CONS_GCF_2_SPW_R1模型精度平均提高8.883倍；在250阶内，GO_CONS_GCF_2_DIR_R4模型精度较GO_CONS_GCF_2_TIM_R1模型精度平均提高4.388倍；由于直接法不依赖于任何先验地球重力场模型，理论框架严密，因此地球重力场反演精度最高。

通过接触算法建立二维有限元模型，参考相应的震源机制解，通过合理设置地震参数，采用美国下一代地震动衰减关系（NGA）为有限元模型提供内源地震动输入波组，进而使用动力有限元法计算研究区内任意场址处的水平向基岩地震动峰值加速度及反应谱。对2012年唐山4.7级地震过程中的地面运动进行模拟，对台站观测值与有限元模拟值的幅值PGA和频谱Sa（T）进行比较。研究发现，场址处模拟地震动加速度反应谱组合的几何平均值与台站观测值一致性良好，同时断裂带两侧地震动峰值加速度出现明显不连续分布。

利用TEQC软件对福建GPS连续观测台网不同时期建设的基准站的数据质量进行检测，给出各个基准站M_P1、M_P2和CSR值的年度报告统计表。根据IGS的质量标准及野外观测调查，得出：1）早期建设的多数基准站观测环境没有发生大的变化,部分台站周跳变化较剧烈,主要原因是台站遭受雷击而导致接收机性能下降、周围树木遮挡增强及周围电磁干扰所致；2）通过厦门和福州两个基准站的数据质量分析发现，新型接收机比老式接收机具有更强的抗周跳能力；3）“十一五”新建的30个基准站中90%优于IGS标准，个别台站指标偏高的原因是基准站周围树木遮挡增强所致。

对芦山地震震中周围的GPS连续站观测资料进行分析处理，获得静态同震水平位移和动态高频形变。震中50 km范围内高频GPS同震形变波形清晰，最大震动幅度为70 mm，震动持续时间约30 s。同震水平位移分布符合逆冲断层破裂形变模式，同震位移矢量指向震中，大小随震中距离而衰减。距震中29 km观测到最大水平位移为21 mm，距震中150 km同震位移约1～2 mm。以GPS静态同震形变初步约束单断层的产状及滑移量，结果显示芦山地震主要破裂位于震中附近20 km内，平均逆冲滑动量约0.6 m。GPS测定的同震形变研究表明，芦山地震是发生在龙门山断裂带南段的一次逆冲型地震事件。

针对2013-04-20四川芦山7.0级地震，利用CODE提供的全球IONEX TEC数据和IRI 提供的TEC数据，在排除太阳活动和地磁干扰的情况下，采用四分位法，对IONEX TEC数据和IONEX TEC与IRI TEC的差值数据进行处理，发现地震前后电离层TEC均出现异常扰动现象。全球电离层TEC扰动存在自西向东移动的趋势，同时也发现了扰动存在赤道对称的现象。

利用二维小波分解技术，对青藏高原东北缘1994~1995年、2002~2003年和2011~2012年的相对重力场动态变化进行分解，分析1995-07-22永登Ms5.8级地震、2003-10-25民乐Ms6.1级地震和2012-05-11武威Ms4.9级地震的异常分布情况，研究小波多尺度分解技术在地震预测方面的应用。4阶小波分解结果对3次地震反映明显，重力场动态变化图像中与孕震相关的区域异常在4阶小波细节图震中附近更加突出，证明利用二维小波分解技术可判定地震危险区。

对华北地区1999以来的GPS观测数据进行处理，得到统一的GPS速度场。建立华北地区块体位错模型，利用模拟退火方法，反演主要块体的运动速率和断裂的活动性参数。研究表明，相对华南块体，研究区内各块体的欧拉角速度较小，且都为顺时针运动，断裂活动性相对较弱。整体上张家口蓬莱构造带处于左旋运动，运动速率约为1 mm/a，西段和东段表现出不同的性质，闭锁深度分别为40 km和30 km。山西断裂带具有一定程度的右旋走滑，走滑速率约为1 mm/a，断裂锁定深度为30 km。郯庐断裂带表现为右旋走滑，走滑速率在1 mm/a左右，断裂锁定深度为40 km。

利用区域地质、DEM、降雨量和地质灾害调查数据，基于GIS平台，从高程、坡度、地形起伏度、沟壑密度、降雨量和地层岩性6个方面，对博州地区主要地质灾害的空间分布特征进行分析。结果表明，博州主要地质灾害集中分布于地形切割强烈、沟谷多、坡度大、地形起伏度大、降雨量大、岩性软弱的中高山和河谷地带。

利用GRACE时变地球重力场数据反演长江、黄河流域的水储量变化，并对比水文模型研究其季节性和年际变化特征。将流域水储量变化与降水资料进行对比分析发现，长江、黄河流域的水储量变化与降水量在不同尺度和频段存在较好的时空变化一致性。研究表明，利用GRACE时变重力场可以监测全球陆地水储量的变化，其监测能力可揭示cm级等效水高变化。

利用TOPEX/Poseidon卫星测高资料和验潮站资料计算了1994~2000年香港邻近海域的年均和季均海平面变化。结果表明，两种数据得到的海平面变化过程具有很好的同步性，但由T/P卫星测高资料得到的绝对海平面上升速率为7.73 mm/a，比由验潮站数据得到的12.18 mm/a相对海平面上升速率低4.45 mm/a。对比同时期香港验潮站处的陆地沉陷速率表明，卫星测高数据与验潮站数据推出的验潮站陆地垂直运动速率，可以用来验证和估算验潮站处的地面升降运动。

对中国大陆构造环境监测网络（简称“陆态网络”）连续重力台站记录的于田Ms7.3级地震震前8 d连续重力资料进行分析,分别于震前6 d和2 d在中国大陆不同区域发现了周期为4~8 s的重力扰动信号。前者信号强度从鹤岗台经太原银川台向西至库尔勒台逐渐减弱，形成一个条带;后者信号强度从温州厦门台向西至襄樊万州台逐渐减弱，形成一个区域。本研究对全面认识震前扰动现象、揭示其产生机理具有重要意义。

根据陆态网络(CMONOC)技术规程，参加绝对重力测定任务的绝对重力仪需在观测任务开始前进行比对观测，用以检验绝对重力仪的观测精度及稳定性，以及绝对重力仪之间的系统偏差，为评估观测结果提供参考依据。2013-06，相关单位的绝对重力仪在武汉4个绝对重力点上进行比对观测。结果显示,各个仪器的偏差均优于±2×10^-8ms^-2，能够满足CMONOC绝对重力测量的要求。

提出一种改进的粒子群算法（IPSO）。该算法在粒子群速度调整中加入了邻域最优粒子影响，并引入惯性权重非线性递减策略和学习因子动态调整方法。将改进的粒子群算法与BP神经网络结合形成IPSO_BP模型，并应用于大坝多源变形监测数据的预报与反演。结果表明，IPSO_BP模型收敛速度更快，有效提高了大坝多源监测数据的预报与反演能力。

基于二维有限元数值方法，模拟复杂条件下隧道内的地震全波波场，分析隧道地震超前预报中反射记录的多方向和多波反射波特征，证实分离前方有效反射波和其他方向的干扰反射波,以及有效反射波的P波、S波分离在预报准确性中的重要性。基于多个数值模型，研究了F-K变换进行波场分离的有效性和影响因素。研究表明，在隧道前方反射层倾向与隧道轴线交角变化较大范围内（90°～45°），F-K变换都可以有效分离多方向和多波反射事件，提取主要来自掌子面前方的有效反射波剖面。来自隧道顶、底的缓倾界面的具有双曲时距曲线特征的干扰波和S波的高视速度会对P波的波场分离产生较大干扰；而由于S波的低速和强能量特征，其波场分离受具有双曲时距曲线特征的干扰波的视速度影响较小，且不受P波的影响。

选取三峡水库2003年6月135 m和2012年175 m蓄水后的典型水库地震活动为例进行水库地震类型分析。135 m蓄水后首发微震群活动为非构造型水库“诱发”地震的例证，成因类型包括岩溶型、矿塌型和浅表应力调整型；2012年175 m蓄水后秭归屈原镇M_L3.8地震序列与仙女山断裂和九畹溪断裂关系密切,为构造型水库“触发”地震震例。从库水荷载和渗透作用两方面探讨水库地震发震机理,库水荷载与快速响应型地震关系密切，滞后响应型则主要由库水渗透引起。

利用地磁内、外源场分离的方法，反演1998-01-10张北地震前地下和空间等效电流体系的演化图像，分析了地磁低点位移出现前后等效电流体系的变化特征。研究表明，内、外源场等效电流体系的变化与地磁“低点位移”异常现象之间存在着同步异常变化的内在联系，等效电流体系变化可能是地磁低点位移异常现象产生的原因之一。

2013-06~07在广西平果铝3号排泥库附近发生小震群活动，震中空间分布集中，震源深度较浅。地震波形特征表明，有流体参与地震过程，较大地震震源机制的主压应力方向与区域构造应力场方向不一致。基于传染型余震序列模型(ETAS模型)的定量检测显示，此次震群流体触发强度较高，排泥库泥浆泄露对地震活动触发有直接影响。

根据支持向量机的预测能力只与支持向量有关的思想，提出滚动预测时剔除非支持向量的改进的滚动预测模型。实际的大坝沉降监测算例表明，改进的滚动预测模型是有效的，预测精度得到提高。

以西安地震台体应变资料为例，通过对相关干扰因素的有效处理，得到与汶川8.0级地震孕育、发生过程相关的震前、同震和震后异常变化。对这些异常变化的信度分析和研究表明，西安台的体应变资料对汶川8.0级地震存在显著的响应过程。

针对曲率半径小、曲度大的顶管工程施工，测量难度较大，传统的一站式测量以及激光导向测量无法满足施工要求，为此开发了顶管施工自动引导系统。以福州市建新先农220 kV输电线路三曲线顶管工程为例，通过优化算法和对实际顶管工程问题的分析，解决了顶管自动导向系统在该类复杂曲线中的自动导向问题，并阐述自动导向方法、进行精度分析。通过应用该自动导向系统，确保顶管精确贯通。

在三频载波相位观测值组合理论基础上，提出一种三频组合模糊度固定方法（TCCAR），并实现了北斗三频数据的快速相对定位。TCCAR方法采用三组弱电离层超宽巷组合，可以快速解算整周模糊度，同时避免周跳问题。实测数据表明，TCCAR法的解算速度比LAMBDA搜索算法提高44.91%，同时对15.26 m的基线实现了mm级的相对定位。

基于架设在山东荣成、云南下关、宁夏盐池、河北唐山和河南郑州的UNICORECOMM UR370型北斗接收机接收到的北斗和GPS信号，利用武汉大学自主研发的PANDA软件，对比分析了北斗导航系统与GPS精密单点定位精度。结果显示，北斗导航精密单点定位精度在水平方向为1~2 cm，垂直方向为3~4 cm；GPS精密单点定位精度在水平为亚cm级，垂直方向约为1~2 cm。虽然北斗导航系统的精密单点定位精度要低于GPS 50%，但已经能应用在定位精度要求几个cm或更低精度的领域。

以组合周跳检验量标准差最小为标准，相位组合波长和电离层延迟放大系数为约束条件，选取一组适用于北斗三频数据的线性无关的相位组合，探讨了伪距/相位组合法在不同类型卫星下的周跳探测性能，并采用一组实测北斗三频数据测试了该方法的周跳修复性能。结果表明，该方法可实时探测与修复GEO和IGSO卫星观测数据的周跳；而当采样间隔较小时，可实时探测与修复MEO卫星观测数据的周跳。

在区域差分增强中，常利用相位平滑伪距来减小多路径效应及伪距观测噪声的影响，而现有的码相无发散平滑方法仅仅利用了单频伪距信息。为进一步降低多路径效应的影响，提高北斗伪距差分定位的精度，提出基于观测值加权的相位平滑伪距方案。利用实测的北斗数据对该方法进行验证，明显改善了定位精度。

提出基于卫星升降轨多孔径雷达干涉(MAI)与常规InSAR联合处理的严密模型(融入了三维位移分量及相位解缠偏差校准参数)和基于加权最小二乘解算的方法提取地表三维形变场。以2003年伊朗Bam地震为实验区，选择已有滑动断层模型和基于像素偏移估计(AZO)的方位向形变结果作为参考，对联合解算所得到的三维形变场进行准确性评价。分析表明，MAI在方位向形变的估计精度和计算效率比AZO均有明显提升；实测形变场和已有滑动断层模型吻合程度较高，二者在垂直、南北和东西3个方向的均方根误差分别为2.7、4.1和3.2 cm。

以中国内陆和沿海IGS站为例,分别采用FES2004海潮模型、NAO99b海潮模型以及不同的地球模型计算海潮负荷对测站位移和基线长度的影响。结果表明，海潮负荷对测站位移的影响可达cm级，主要体现在U方向，沿海地区约为内陆地区的3~4倍；不同海潮模型之间的差异在沿海地区达到mm级，而不同地球模型之间的差异很小，可以忽略；海潮对GPS基线长度的相对影响约为10^-8。海潮负荷对基线分量影响的规律和测站类似，大小在mm级，对天顶延迟测定的影响在沿海地区可达1 cm。

扩展Kalman滤波算法（etended Kalman filter，EKF）对观测值质量要求较高，当观测值带有粗差时，EKF算法收敛失真甚至发散。提出采用抗差估计与EKF相结合的抗差EKF方法处理GNSS动态定位中的粗差问题。结果表明，抗差EKF方法可以有效抑制粗差观测值的影响，其定位精度相对标准EKF方法改善率优于70%。

在抗差GPS/COMPASS实时差分定位的基础上，对比分析了等权随机模型、高度角随机模型和信噪比随机模型对导航定位的影响，并由此提出高度角信噪比联合随机模型。试验证明，该模型与等权随机模型相比，明显提高了定位精度，也优于高度角和信噪比随机模型。

提出基于AutoCAD的直升机场净空评定方法。该方法通过数学建模构建出军用直升机场净空各障碍物限制面的平面模型，利用VBA语言对平面模型进行编写，自动生成含有军用直升机场净空区平面图形和障碍物净空评定数据库的程序，对某一具体障碍物执行净空评定，可直观显示军用直升机场净空障碍物的位置分布及净空评定结果。该方法原理简单，具有实用、快速、高效、准确等优点，适用于军用直升机场净空评定。

推导了加权整体最小二乘的迭代解法，分别用整体最小二乘法和加权整体最小二乘法计算了直线拟合问题。结果表明，加权整体最小二乘迭代解法的准度和精度比整体最小二乘好，而且系数矩阵中固定元素在计算结束后保持不变，证明了该解法的正确性。

为研究GM(1,1)模型初始条件对变形预测的影响，首先，讨论了不同视角下GM(1,1)初始条件选取的特点；其次，融合新陈代谢和新信息优先建模思想，提出基于初始条件滚动的RnGM模型；最后，通过实例将RnGM模型与已有的初始条件优化的GM(1,1)模型的预测结果进行比较。结果表明，RnGM具有较好的预测精度，更适合变形预测。

分析了GPS/北斗组合系统载波相位双差及其随机模型，采用Helmert方差分量估计确定了来自GPS/北斗系统观测值的权矩阵。实际数据处理结果表明，该方法提高了基线解算结果的精度和可靠性。

针对气象因素对基岩观测标志稳定性的影响，利用垂直摆倾斜仪对黄梅和荆门的GNSS观测墩进行试验，发现观测墩在南北向和东西向上存在回归性的日偏移运动，南北向的偏移变化大于东西向。南北向的偏移日变幅度和偏移日均值多在3 mm和1 mm以内，东西向的偏移日变幅度和偏移日均值多在2 mm和0.2 mm以内，且季节变化不显著。研究表明，日照导致墩体的温差变化是观测墩发生偏移运动的主因，降雨、气压变化、地球固体潮等因素对观测标志稳定性没有显著影响。基岩观测墩的日偏移运动对精密地壳运动观测造成一定的影响，需对观测墩采取温度防护措施或采用热膨胀率较低的特殊设计。

为改进传统校准方法的缺点，设计了一款新的微倾斜产生装置。利用该装置对观测中的VP倾斜仪进行校准，得到的灵敏度为9.414 mV/ms。

以固体潮汐、地球自由震荡及远震面波信号为输入，通过对比相同台站不同地倾斜仪器的响应记录，用振幅谱密度比方法分析水管仪、垂直摆、水平摆记录数据之间的差异。结果表明，水管仪与摆式仪记录的固体潮汐、地球自由震荡数据基本一致，但对于高频段远震面波的响应记录则存在较大差异。分析认为，水管仪与摆式仪的高频段性能差异以及基线长度不同导致的输入信号差异，是高频数据不一致的原因。

通过对4种型号数字水准仪和Ni002A光学水准仪的同桩比测表明：1)数字水准仪相对Ni002A光学水准仪没有明显的系统测量偏差；2)条形码标尺米长改正数f值在实际水准观测结果中必须进行修正；3)SDL1X、DiNi03、DNA03型号数字水准仪可用于一等水准测量，DL101C数字水准仪只能用于二等水准测量。