系统梳理和总结了前人对郯庐断裂带区域应力状态的研究成果，包括最大主应力方向、稳定性及动力机制分析等。郯庐断裂带北段最大主应力以NEE方向为主，中段以EW方向为主，南段以NEE方向为主。说明郯庐断裂带整体受东西方向的挤压作用，其活动受太平洋板块和东亚大陆板块控制。研究成果揭示了郯庐断裂带整体的应力状态，为防震减灾研究提供依据。

分析莱州M4.6地震前山东形变观测存在的常家庄跨断层流动短水准、烟台水平摆倾斜NS向和泰安重力异常变化特征。结果显示，3个观测分量的异常均为中、短期趋势异常，震中距最小的异常出现的最早，持续时间最长；震中距最大的异常出现的最晚，持续时间最短。异常点分布在震中周围276 km范围内，且与地质构造有一定关系。结合地质构造和地震活动性探讨了异常产生的可能机理。

计算分析了2013年甘肃岷县漳县6.6级地震邻近区域300 km范围内6个定点形变台站2009-01-01～2013-07-21（地震前一天）26道水管和伸缩仪整点观测数据。通过对数据进行预处理和潮汐参数计算，初步评价了观测数据的质量，并给出了主要潮汐响应参数和平滑数据的日均值曲线。基于日均值曲线分析了形变速率的动态特征，展示了数据观测中较为明显的速率转折和突变，探讨了这些变化与岷县漳县6.6级地震之间的可能联系。

利用4种已有的汶川地震断层同震滑动分布模型，采用Okada经典弹性半空间位错模型和孙文科球形位错模型，分别计算了汶川地震同震位移场，并将计算结果与GPS实测位移场进行对比分析；最后采用二元方差分析的方法，研究了断层滑动分布和位错模型对同震位移场的显著性影响。结果表明，基于沈正康断层滑动分布模型由球形位错计算的同震位移场与GPS实测值吻合性最好，模拟结果的残差均值Δv-为0.007 m，残差协方差阵的迹trΣ为0.006 m；在断层破裂附近，滑动因子和位错因子都引起较大的均方离差，最大值分别为S2A=7.170 16 m2，S2B=91.407 7 m2；滑动分布和位错模型的显著性影响呈现出不同的空间分布特征，具体表现为：滑动分布的显著性影响体现在近场区域，位错模型主要体现在远场区域。

分别以远场地震波形和InSAR数据反演得到的玉树地震断层滑动模型为基础，使用PSGRN/PSCMP程序计算了黏弹分层介质中玉树Ms7.1地震产生的同震重力和形变场。结果表明：1)由远场地震波形数据得到的断层滑动模型计算的同震重力和位移变化与震后野外调查得到的形变场更符合；2)可以监测到的同震重力变化仅分布在断层附近，同震水平位移影响范围明显大于同震重力变化影响范围；3)震前两年和震后一个月，在玉树绝对重力台观测到的绝对重力变化与由两个断层模型计算的结果有明显差别，表明观测到的绝对重力变化蕴含着地震孕育过程、同震重力变化和震后恢复过程产生的重力变化。

我国现行的《区域重力调查规范》（DZ/T 00822006）和北美重力改正新标准采用纬度改正和高度改正对测点进行正常重力改正，Li和Gotze在1996年推导的正常重力公式能精确计算地球正常椭球体在空间任意点的正常重力值。对这3种方法进行对比分析，并计算了中国及其邻域地表的正常重力值。结果表明，中国区域重力调查规范中的正常重力改正方法与其他两种方法相比具有较大的误差，最大可达0.24×10^-5 m/s²。该误差不是系统差，而与地形起伏密切相关。

针对1999～2012年海南省琼海加积井、儋州西流井的降水、水位观测资料，系统分析降水、地下水位与琼中GPS定点观测垂直分量时间序列形态变化图像的关系。研究表明，降水、水位和GPS垂直分量变化之间呈现出明显的年周期变化特征，并且彼此呈负相关。具体表现为：降水增加、水位上升，则GPS垂直分量变小，意味着地面隆起；反之，降水减少、水位下降，则GPS垂直分量增大，意味着地面下沉。对降水和水位变化引起GPS垂直分量改变的机理进行初步讨论。

采用2004～2008年的ICESat测高冰盖表面高程数据GLA12，利用重复轨道算法，计算了南极冰盖在这期间的高程变化率。结果显示，在西南极沿岸部分地区，冰盖高程变化较为活跃，部分区域每年高程减少量超过3 m；东南极内陆地区，冰盖高程变化则相对稳定，部分沿海地区高程有所降低。

针对总电子含量TEC非线性、非平稳的特性，将SSA方法引入到TEC预报中，对SSA分解并筛选合并后的分量进行ARMA模型预测，然后叠加各个分量的预报值。采用IGS提供的2010年电离层TEC数据进行实验，结果表明，利用该组合方法预报5 d的TEC的平均相对精度为92%，比仅用ARMA模型提高4%。

利用GRACE观测值对框架站季节项进行建模，并以全球分布的139个连续观测的基准站为例，分析季节性变化在参考框架实现过程中对坐标转换参数以及测站的影响。对80%以上全球站的单日解而言，在附加季节项改正之后，其单位权中误差减小的幅度接近1 mm，其中用年周期半年周期和非参数方法对季节性变化建模，单位权中误差最大分别减小1.4和1.6 mm。

根据双频载波相位求差法推导了载波相位观测误差的概率统计模型，并用实例验证了运用该模型探测与修复周跳的有效性、准确性，证明该方法可以减小确定周跳的计算量,加快周跳探测与修复速度，并可对数据进行实时处理，可靠性强。

利用最新发布的CRUST1.0地壳模型，基于1D岩石圈均衡理论，推导了一种快速求算地热岩石圈结构的方法，并计算了中国大陆及邻域岩石圈结构。中国大陆及周边区域的岩石圈厚度存在巨大的横向差异性，但从整体上看，在中西部，岩石圈厚度走向大致与印度板块和亚欧板块的碰撞带走向一致；在中东部，其走向与太平洋板块和菲律宾海板块对亚欧板块的俯冲带走向大致相同。结合其他学者对该区岩石圈结构的研究可知，中国大陆及邻域的岩石圈结构特征不仅与地块的地质年龄有关，可能更多的是受区域构造环境和岩石圈减薄机制的影响。

根据调和分析法、最小二乘法，建立利用扰动位数据解算地球重力场的实用数学模型。结果表明，采用不同数据量和不同采样率的观测数据对重力场模型解算结果有一定影响，不同分辨率的观测数据恢复重力场模型的精度差异较大，调和分析法精度优于最小二乘法。

利用IGS的126个观测站双频GNSS观测资料和电离层层析成像技术，重构了20050610电离层电子密度随纬度、经度和高度的三维时空变化规律。研究了低纬度地区电离层电子密度分布的周日变化规律和垂直结构特性，分析了赤道异常结构南北驼峰的形成、发展和消亡过程，讨论了影响电离层电子密度反演精度的因素。

由三维射线追踪微分方程推出掩星三维直角坐标射线追踪的矩阵方程，对实现射线追踪的具体步骤进行讨论。采用NeQuick 作背景模拟夜间和白天的掩星电离层三频载波相位延迟观测数据，采用双频绝对TEC反演法对白天模拟数据进行反演，并比较3种不同频率组合对反演结果的影响。结果表明，在附加相位延迟等精度观测条件下，L1L5组合获得的反演结果与模式值最为吻合。

基于BDS/GPS CORS试验系统，利用伪距信息，通过多基站差分定位技术，对BDS/GPS融合差分网定位进行研究。结果表明，多基准站BDS/GPS融合差分网单历元实时定位精度优于1 m，40历元实时滑动平均定位精度0.5 m左右，大大提高了常规伪距定位精度，能满足大多数用户的导航定位需求（精度0.1～10 m）。

将全球电离层垂直总电子含量(VTEC)分解为非随机的系统部分和随机的信号部分，采用4阶自回归模型拟合滤波信号的自协方差函数，并基于最小二乘配置法原理，对全球电离层总电子含量进行长期预报和短期预报分析。结果表明，长期预报的系统部分与欧洲定轨中心(CODE)的全球电离层模型值之间的相关系数为0.812，模型拟合值与参考值残差在4 TECu以内。短期预报在南半球预报精度比北半球要低，地磁赤道南北纬20°区域和海洋区域预报精度最低。全球模型预报精度为1～7 TECu，北半球预报精度约为2.4 TECu，相比CODE方法提高约20.14%；南半球预报精度约为3.5 TECu，相比CODE方法略差；全球预报精度约为3.0 TECu，相比CODE方法提高约8.25%。

提出一种坐标传递算法，设计实现了一种GNSS动态定位精度检测方法。结合算例，对相关方法进行验证。结果表明，即使考虑各种误差的综合影响，坐标传递亦可达到优于1 cm的精度水平。

提出基于Vondrak滤波粗差探测的抗差EKF算法,并应用于GPS导航定位。分析了传统抗差EKF的基本原理，结合粗差特性及Vondrak粗差探测理论，建立了新的抗差EKF模型。首先对观测值进行粗差识别和定位，再在粗差点处采用抗差EKF模型滤波。实验表明，当观测值中存在粗差时，新建抗差EKF模型可以很好地抵抗观测值中粗差的影响；和传统抗差模型相比，避免了对每个历元进行抗差迭代，提高了导航求解的效率。

合成孔径雷达干涉测量（InSAR）技术在提取大区域、缓慢地表形变时一个主要限制因素是大气延迟误差。传统的干涉测量方法有时很难将大气垂直分层延迟与轨道误差、形变信号分离，在有些地区残余分层延迟甚至可以达到形变幅度，容易模糊形变相位。针对这一问题，选取美国Las Vegas地区为研究区，在大气模型识别大气延迟组分特征的基础上，采用多尺度分解方法评估大气垂直分层延迟，可以有效缓解时序干涉测量中的大气垂直分层延迟。

从重力场模型的大地水准面起伏误差阶方差以及位系数差阶方差角度，对近几年已经公布的基于GOCE卫星数据建立的重力场模型的精度进行分析。结果显示：1)GO_CONS_GCF_2_TIM_R3、GO_CONS_GCF_2_DIR_R2、GO_CONS_GCF_2_SPW_R2等GOCEonly模型在150~180阶之间每阶的精度较ITGGRACE2010S等GRACEonly模型提高了一个数量级；2)基于直接法解算的重力场模型精度最高，时域法次之，空域法最低；3)目前，GOCE卫星恢复地球重力场模型的最大能力为250阶次，在250阶处的累计大地水准面精度约为14.7 cm。

对北斗卫星导航系统(BDS)的测速原理进行说明，同时分析测速中各误差改正项对单点测速的影响，并给出相应的改正公式。最后分别利用静态数据模拟动态测速实验和低动态测速实验结果，对BDS的测速精度进行评价。实验表明，采用多普勒测速原理，利用静态数据模拟动态测速的精度可以达到cm/s，而采用载波相位导出的多普勒观测值模拟动态测速的精度为mm/s；在低动态测试实验中，原始多普勒测速的结果与组合导航设备测速的互差符合情况在cm/s水平，而导出多普勒测速结果与组合导航设备测速的互差符合情况在dm/s水平，导出多普勒测速结果受运动载体的运动影响明显。

将均值漂移模型引入抗差估计，提出一种新的抗差估计模式。根据该方法，可以在抗差处理过程中不对权阵作任何改变，避免出现秩亏矩阵，适于相关观测数据的处理。算例表明，该方法具有很好的抗差性。

提出低空传感器畸变参数的抗差严密解法。该方法通过二维DLT得到初值，利用Huber法约束存在粗差或定位偏差的格网点，采用带有约束条件的迭代选权方法精化初值，实现畸变参数抗差严密解算。畸变参数解算精度比单位权和选权迭代的光束法平差更高，具有更优的抗差和抗干扰性。

通过对几种常见模型的结构进行分析，并根据各模型的结构特点，采用“移去恢复法”原理建立组合模型。结合工程实例，对不同地形情况下各模型的适应性进行分析，提出了适合于不同地形条件的高程异常拟合模型的选取方案。

针对白噪声、闪烁噪声、随机游走以及一阶高斯马尔科夫过程4种典型噪声，采用模拟数据，详细研究随机序列特性对Allan方差分析结果的影响，包括数据长度、采样率、不连续性以及可能存在的粗差。实验表明，随机序列的不同特性对Allan方差分析结果均有不同程度的影响，由此给出Allan方差分析法在实测数据应用中的策略，并对惯导数据进行分析。

谱修正迭代算法及其改正算法均没有很好地解决收敛速度与降低矩阵病态性之间的矛盾，且改进算法的阻尼因子缺乏有效的确定方法。针对该问题，提出自适应谱修正LU分解算法。该算法基于谱修正方程，采用LU分解法解算法方程，回避了矩阵求逆问题；在迭代过程中，阻尼因子不固定，而是根据残差下降速度自适应地调整其大小。该算法能极大降低高病态法方程的解算迭代次数，提高收敛速度和计算精度。

以先前历元最小二乘抗差解的中误差均值作为当前历元抗差解的精度阀值，提出一种基于移动窗口的抗差自适应滤波算法。GPS/COMPASS实时动态路车试验表明，该算法可以提高差环境下的卫星导航定位精度。

为减小陀螺随机误差对导航精度的影响，将小波变换和高阶AR模型引入GNSS/INS数据处理，通过小波分析消除大部分高频噪声，利用高阶AR模型描述惯导信号中的相关噪声。实测数据分析表明，该方法在卫星信号失锁段能够提高导航精度，是一种有效的GNSS/INS数据处理方法。

椭球域外的扰动位T（u,θ，λ）在外空为调和函数，可以用椭球调和函数的级数之和表示，对T（u,θ，λ）沿法线n方向求导，仅需对各项级数中含u的因子Qmn(u)求导，而其中含θ、λ的因子包括Tmn(b,θ,λ)在内都保持不变(b为常数)。用地面观测点的椭球坐标（u,θ,λ）代入T、〖SX（〗T〖〗n〖SX）〗以及它们的线性组合之中，可分别构成第一、第二、第三边值方程，其一端为边界条件即地球表面的观测值，再将另一端级数中的Qmn(u)和〖SX（〗Qmn(un)〖〗n〖SX）〗展为Δu的泰勒级数，其中Δu=u-b。由于边界条件和Δu己知，可由各边值方程求解出椭球坐标下的Tmn(b,θ,λ)，然后推算出地面点及其外空一点处的扰动位T（uR,θ,λ）。由于解算时没有把椭球面视为球面，并用椭球函数的级数求解，如此可更接近于实际的地球。还可将地面观测值（包括高程）一并使用，避开了莫氏用单层位求解中地面倾角多变的困难。

基于精密单点定位技术提出一种新的陆基飞机精密进近着陆方法。该方法高程方向精度在0.5 m，水平方向精度在0.2 m，满足陆基精密进近着陆要求。还提出一种精密星历压缩方法，基于该方法两条北斗短报文即可满足2 h的精密单点定位。

提出基于灰色GM（1，1）、BP神经网络和普通卡尔滤波3种单一模型的最优非负变权组合预测模型。该模型继承单一模型的优点，在一定程度上保证较优的局部预测值和较好的全局预测精度。与最优加权组合模型、各单一模型对比分析表明，该模型预测精度较高，均方根误差为0.11 mm，在大坝变形预测中具有一定的实用价值。

将三维激光扫描技术应用于隧道的变形分析，提出基于KNNSICP拉近算法的变形分析方法。首先对两期扫描的隧道点云进行配准，并对两期配准后的点云进行切片，提取相同区域的隧道点云。其次，设置初始旋转矩阵为单位矩阵，平移矩阵为零矩阵，利用KNNSICP算法对相同区域切片点云进行拉近处理。最后，对拉近后的切片进行对应点误差的计算并确定阈值，利用该阈值提取变形前后切片对应点的异常点，通过对比分析变形前后异常点的变化情况便可实现隧道的变形分析。利用该方法对扫描的隧道进行实例分析，验证了该方法的有效性。

为定期了解CBT型钻孔倾斜仪在井下的工作状态，解决其井下标定问题，设计了以步进电机为核心的标定系统，并采用基于RS485总线技术的通信与控制单元，实现了对CBT型钻孔倾斜仪传感器格值、线性度等指标的远程实地标定。

介绍了作者研发的一种新型微位移测量传感器。通过该传感器的应用，可完善现有钻孔应变仪的不足，提高钻孔应变仪的可靠性和观测准确性。

阐述了数字水准仪检定室内法的方法确认的目的、过程和结果分析，包括特征值精密度、准确度、不确定度。与室外法比对，并使用统计方法对室内法作为室外法的可替代方法作出评价。