根据2011年和2013年东北地区GPS观测资料计算得到的地壳水平运动场和连续主应变场，研究了东北地区地壳运动特征和应变应力状态， 求解块体运动参数，计算东北主要断裂带的错动速率和断层应变应力状态，分析断裂带活动性。研究表明，2011～2013年期间，东北地区东部运动规律性相对较好，且东部运动场收敛于珲春-龙井一带，向东位移；中部和西部运动场一致性较弱，位移方向相对分散。主应变反映出，东北地区2011～2013年主压应力轴优势方向为NE55°。两个水平主应变轴都缩短的挤压区分布面积较小，两个主应变轴都伸长的拉张区次之，最小主应变轴缩短的区域和最大主应变轴伸长的区域所占比重最大。该时段Ms≥5.0地震集中在2013年，地震多发生在运动方向转折带附近及挤压-剪切活动区，最大的5.8级地震发生在不同运动区交界带和挤压作用相对强烈的构造带。

分析了高斯距离加权格网法计算应变率的原理和特征，研制了相应的计算程序，并用于华北地区现今地壳应变特征研究。基于华北地区1999～2009年的GPS观测结果，研究了确定高斯平滑半径的原则和方法，并给出华北地区地壳形变多个应变率物理量的分布。结果表明，基于150 km高斯平滑半径计算水平速度梯度能够较好地分辨华北地区的应变率空间变化特征，首都圈地区地壳以张渤带上的左旋剪切为主，其中唐山-秦皇岛地区同时存在南北向的拉张变形；山西带整体表现为沿断裂的右旋剪切变形，同时兼具“南挤北张”特性；郯庐断裂带整体形变特征不显著，在南北两端局部区域存在较小的剪切形变；鄂尔多斯块体内部比较稳定，北缘以拉张和左旋剪切变形为主，西缘表现为左旋剪切以及EW向的挤压特征，南缘的秦岭块体南北两侧分别具有左旋剪切和右旋剪切的特性，东西两侧分别表现为正断拉张与逆断挤压特征。

通过处理张家口至张北的精密水准资料，分析该区垂直形变速率空间演化情况，提出震情趋势判定建议。

联合福建省近几年的GPS基本网、基准站观测数据和重力复测数据，反演福建块体的分块运动参数和主要活动断裂运动状态。结果显示，受欧亚板块、菲律宾海板块和太平洋板块相互碰撞的影响，福建地区块体的运动样式大体呈现顺时针方向的运动，造成北东向断裂作左旋走滑运动，而北西向断裂以右旋走滑为主。其中，长乐-诏安断裂带、邵武-河源断裂带和永安-晋江断裂带是块体内最活跃的断裂带，其左旋走滑速率分别为0.7±1.3、0.7±1.7和0.6±1.8mm/a，九龙江下游断裂带具有0.5±1.7mm/a的右旋走滑速率。

基于现今区域地壳垂直运动研究中几种主要技术手段的数据源特征和地壳垂直运动模型，讨论地壳垂直运动模型与所采用的数据源的非协调性（模型误差）对结果造成的影响，指出判别模型误差大小的依据、数据源中数据选择的原则和方法，并利用区域垂直运动研究结果讨论地壳垂直运动演变过程，进而提出对区域地震危险性判别时需要注意的问题。

提出一种综合利用宽巷组合观测值与L₁观测值提取测站大变形量的GPS单历元变形监测方法。充分利用变形监测点已知以及模糊度之间的线性相关性等特点，通过ARCE算法对测站先验坐标计算出的部分宽巷模糊度进行±1周的搜索，正确固定所有宽巷模糊度后提取监测点粗略变形量，再利用L₁观测值进一步提取剩余变形量。通过实例验证，本方法有效、可靠，在变形量较大的情况下能取得很好的效果。

将微粒群优化算法与位错理论模型相结合，采用模拟重力测量数据反演断层三维滑动速率，并比较了该算法与蒙特卡洛法和蚁群算法的反演结果。利用河西地区2001~2004年的GPS数据，对祁连山断层的三维滑动速率进行反演，并与蚁群算法进行比较。结果表明，微粒群优化算法可有效求解断层的三维滑动速率，收敛快、精度高。

采用积分格林函数方法及6种全球海潮模型（CSR4.0，EOT11a，FES2004，GOT4.7，NAO99b和TPXO7.2）和中国近海潮汐资料，计算了我国沿海大地控制点上的海潮倾斜负荷效应。通过标准差、均方根RMS及和方根RSS等综合分析表明，海潮倾斜负荷普遍为10^-8rad量级，最大达10^-7rad量级。在中国沿海区域，各模型差异较大，应针对不同区域采用更适合本区的模型计算。

联合多代卫星测高数据，研究并实现了多种测高数据联合交叉点平差方法，削弱了数据内部系统性偏差；采用沿轨迹加权最小二乘方法，选取适当的搜索半径，确定了浙江近海剩余垂线偏差子午分量ξ和卯酉分量η；基于移去恢复方法和FFT技术，利用剩余垂线偏差，考虑最内圈带的影响，选取适当的积分半径，反演得到了浙江近海高分辨率的重力异常模型和大地水准面模型；将浙江近海重力异常与船测重力进行比较，差值的均方根为±5.231 58 mGal；将浙江近海大地水准面与EGM96及EGM2008模型大地水准面进行比较，差值的均方根分别为±0.694 57 m及±0.029 51 m。

为解决卫星重力梯度大尺度密度反演存在的平面模型误差、病态矩阵正则化、大型矩阵求逆、先验数据融合等问题，依托Tesseroid单元体模型，分别采用广义岭估计、代数重建(ART)、遗传算法完成了附加高斯白噪声的模拟异常体密度反演实验，并将反演结果与原始设定模型进行比较分析。

对陆态网络腾冲台2012-07-01~2013-06-30连续重力观测资料进行处理，获得该台站观测精度及噪声水平。结果表明，腾冲台1~100s噪声水平在9×10^-8ms^-2左右，100s~100min噪声水平在0.3×10^-8ms^-2左右，白噪声水平为0.509×10^-8ms^-2，对O₁波、M₂波等主要潮波振幅因子测量精度达到SG-053超导重力仪的观测量级，其中M₂波振幅因子测量精度最高（为0.000 18）。腾冲台可为川滇地区强震和腾冲火山活动监测、震前重力变化及相关研究提供高精度、可靠的连续重力观测资料。

利用最新发布的Tongji-GRACE01月时间分辨率的时变重力场模型，采用组合滤波方法（高斯滤波+去相关滤波）滤除条带误差，分析不同GIA模型对南极质量变化的影响，并比较GIA改正后南极质量变化时间序列均方根（RMS）。2003-01～2011-08南极质量变化的速率分别为：-128.2±34.6 Gt/a（Pau-5-AUT模型）、-177.9±40.2 Gt/a（W&W-4-AUT模型）、-92.8±31.2 Gt/a（W12a模型）。

本文视大地水准面为球面，以计算点向径为半径，将地形分为布格球壳和球面粗糙地形，分别给出球坐标下对地面重力值的地形改正公式，并与局部地形和布格板对重力改正的计算值进行比较。结果表明，球近似粗糙地形改正与局部地形改正之间存在差异，平坦地区差异较小，在地形高超过1 000 m的山区，差异在05 mGal以上。球近似粗糙地形影响计算，易于扩展积分范围，比局部地形改正更能体现精细信息，并符合地球实际形状。布格球壳和布格板改正计算值趋势相近，幅度存在明显差异。

基于IGS数据分析中心提供的全球电离层TEC数据,利用时间序列分析理论中的ARMA模型对2008-05-12汶川Ms8.0地震的电离层TEC资料进行处理,将ARMA模型TEC预报值作为电离层TEC背景参考值,对地震前后的电离层TEC进行异常探测研究。结果表明,在取得了与其他研究方法结果基本一致的基础上,新发现震前第13d、12d、10d、7d也存在电离层TEC异常扰动现象。说明以全球电离层TEC数据为基础,利用ARMA模型同样能有效探测到震前电离层TEC异常扰动现象,并达到较高精度。

在BDS与GPS现有星座条件下，针对若干IGS和MGEX跟踪站的实测数据，利用CODE事后GPS产品与WHIGG计算的BDS精密轨道和钟差，对GPS单系统、BDS单系统及两者组合系统进行精密单点定位（PPP）处理，估计出相应的天顶对流层总延迟量，并进行分析比较。实验表明，与IGS提供的对流层产品相比，利用GPS单系统处理，能较准确地反映出天顶对流层延迟量，其精度为mm级；BDS单系统结果较GPS单系统略差，其精度优于2cm；GPS与BDS组合系统的结果与GPS单系统结果相近。

提出利用GPS/GLONASS 组合精密单点定位反演水汽的三维分布信息，并选用中国香港地区的12个CORS站6 d的观测数据以及相应的COSMIC掩星产品共同进行试算。结果表明，与GPS精密单点定位相比，组合GPS/CLONASS 〖JP3〗精密单点定位反演水汽三维分布时，穿越层析网格的数目提高18%，精度提高约10%。

高频对流层延迟（ZTD）的提取对于反映水汽含量的高时间分辨率瞬时变化及其在暴雨短临预报中的应用具有重要意义。基于精密单点定位技术（PPP）分析了不同采样间隔的卫星钟差对PPP-ZTD精度的影响。结果表明，卫星钟差的时间间隔小于30 s时，所获得的PPP-ZTD(RMS<4 mm)比5 min间隔的（RMS<6 mm）精度要高；而5 s与30 s采样间隔的卫星钟差所获得的ZTD精度相当。

用RINEX HO软件计算GPS载波相位观测值中的高阶(二阶和三阶)电离层延迟，在此基础上组成GPS双差观测值中的高阶电离层延迟(ΔI_H)^p,q_i,g。讨论了(ΔI_H)^p,q_i,g与地磁纬度、基线长度、基线方向及太阳活动水平间的关系。在其他条件均相同的情况下，用Bernese 5.0软件分别对进行了高阶电离层延迟改正的观测值和未进行高阶电离层延迟改正的观测值进行基线解算，求得高阶电离层延迟对基线向量解的影响Δb_H。结果表明，Δb_H的数值很小，在一般情况下可忽略不计。ΔbH与基线长度及太阳活动水平等因素间并无必然联系，但随着时段的减小，Δb_H会随之增大。

融合BDS/GPS/GLONASS三系统,采用载波相位平滑伪距观测值和球谐函数建立电离层延迟改正模型，并进行全球电离层反演实验。结果表明，电离层延迟格网值与IGS各分析中心最终产品对比，精度均在4 TECu以内，均值为0.675 TECu。〖JP2〗与基准站GNSS实测TEC比较，差值的均值在5 TECu以内。对计算得到的频间偏差月综合产品进行外符合精度和稳定性分析表明,GPS精度优于GLONASS，而BDS稳定性较差。

根据大气垂直分层延迟与地形的强相关特性，利用覆盖大同地区的40景Envisat ASAR影像进行大气延迟分离实验，并对分离的大气延迟相位与地形和MODIS水汽数据的相关性进行分析。

基于精密单点定位软件PANDA，对陆态网络海南区域网2009、2011、2013年连续3期GNSS观测数据进行处理，得到各点在ITRF2008下的坐标；对各期结果进行分析，得出海南区域网的平均变化速度E方向为32.16 mm/a，N方向为-10.08 mm/a。结果表明，基于精密单点定位方法，可获得与基线解基本一致的速度信息。

基于非差观测值和无一阶电离层误差、无几何距离的组合准则导出2个UGIF组合，进而提出GNSS[JP2]非差伪距随机模型估计的UGIF非差组合方法。该方法仅需单站、单颗卫星的UGIF组合，适用于高低频情况下的非差伪距随机模型的实时或事后估计。利用中国矿业大学单基站连续运行站双模双频数据，验证方法的正确性与有效性。

针对多路径效应的建模仿真问题，首先分析多路径效应的静态特性，提取其影响参数，然后根据影响参数建立多路径效应的球谐函数分段模型及三角级数分段模型，并对这两种模型的精度及计算复杂度进行比较。研究表明，采用三角级数模型和球谐函数模型对多路径效应进行分段模拟是可行的，且三角级数模型优于球谐函数模型。

研究长距离网络RTK参考站整周模糊度单历元解算算法和区域误差非差改正数的计算方法，并介绍流动站整周模糊度的单历元解算方法，最后使用实测数据进行算法实验。实验表明，该方法可以利用非差误差改正数实现长距离网络RTK流动站的单历元cm级定位。

在半参数模型补偿最小二乘估计中，如何有效地计算正则化参数是求解的关键。在建立一种新的补偿最小二乘模型的基础上，基于广义交叉核实与L曲线准则，采用最优化方法计算正则化参数。仿真计算表明，本文方法是一种计算正则化参数更为有效的方法。

针对传统最小二乘法以及总体最小二乘法不完全适合于系数矩阵带有有界误差，及有界不确定性数据平差方法也不能直接用于系数矩阵只是部分带有有界误差的问题，基于有界误差问题的平差方法，给出解决部分有界问题的迭代算法，并验证该方法的有效性。

提出利用半参数估计理论解决非线性平差问题，即利用半参数模型中的非参数分量描述非线性模型按泰勒级数展开式中二次以上的高阶项，并推导了补偿最小二乘法求解非线性模型参数的相关公式。算例表明，对于非线性强度较强的模型，该算法可以取得较好的效果。

针对系数矩阵含有一列常数列的线性回归总体最小二乘平差问题，提出一种总体最小二乘平差模型。在此基础上，推导了线性回归总体最小二乘的迭代算法，并采用一个算例验证了模型和算法的可行性。

对最小二乘估计作线性变换，使得新估计是真值的最优拟合，并且包含模型参数的先验误差协方差阵。从滤波因子的角度对正则化方法进行统一，提供了常见的Tikhonov正则化方法、截断奇异值法、广义岭回归方法等的滤波因子与对应的误差协方差阵的特征值。

采用数值分析理论讨论方阵奇异性判别的方法，针对平面四参数坐标转换模型法方程系数矩阵病态性的问题，提出中心化坐标与缩小误差方程系数相结合的方法，有效改善了法方程系数矩阵的结构与病态性，获取到稳定可靠的转换参数。通过理论与实例分析，验证了该方法简单可行，为区域工程测量中平面坐标转换提供了参考。

分析了法方程层面ITRF解算不一致的原因和观测值层面组合解算在提高产品一致性方面的优势。在总结观测值层面组合研究现状的基础上，重点对观测值层面组合解算步骤和关键问题进行系统研究。为解决观测值层面组合计算强度大的问题，提出基于分布式处理技术实现组合解算的策略，设计了地球参考框架并行计算的算法和流程。由研究可知，观测值层面组合解算能有效提高产品一致性，分布式处理技术能有效提高参考框架解算效率。

介绍基于回波强度的海底底质分类软件的框架，并从多波束声呐原理入手解析ALL格式多波束声呐数据的存储结构和内容，通过软件开发可实现ALL格式多波束声呐数据的解码，提取各种数据包，并且通过一系列的数据预处理形成基于波束脚印包络栅格的高分辨率声呐图像。最后，利用改进的BP神经网络对生成的声呐图像进行海底底质分类。实验证明，本系统对底质全图分类效果很好，并为海底微地貌识别提供精确可靠的依据。

将大气相位延迟对干涉图的影响分为3个主要分量，分别采用网络法进行解算和消除。以西藏崩错地区为实验区，利用2007~2010年期间20景ENVISAT ASAR数据对该方法进行验证，并采用一维协方差函数分别对校正前后的大气延迟误差进行估计。结果显示，协方差函数中平均方差从原来的3.1 mm²降到0.6 mm²，降低了80%；e-folding波长从原来的1.5 km减低到0.21 km，减低了86%，说明网络法可以有效地校正干涉图中的大气相位延迟误差。

以榆树沟定点形变数据为因变量，以气象因素为自变量进行相关、回归计算，得到各测项的回归方程，通过对回归残差的分析，总结典型震例。研究结果显示：1)地温是榆树沟定点形变(除水管NS向)年变信息的主要影响因素，地温与观测值之间呈现准线性关系；2)气温是榆树沟水管仪NS向年变信息的主要影响因素，气温与观测值之间呈现准线性关系；3)金属摆两分向观测数据与地温负相关；4)水管仪NE、EW向及伸缩仪的3个分向与地温正相关；5)水管仪NS向与气温具有高度正相关性，与气压也具一定负相关性；6)伸缩仪NE向除与地温高度正相关外，与气温也具有一定的正相关性；7) 回归分析能在一定程度上剔除气象因素的影响，有助于对地震异常的识别。

使用接触单元建立三峡库首区断裂展布有限元模型，使用确定性的设定地震方法，为时程分析提供合理的水库地震动输入。二维有限元水平基岩地震动模拟结果表明，九畹溪断裂发生M5.5级构造型水库地震时，三峡大坝场址水平向基岩PGA为175 Gal；而高桥断裂发生M5.5级地震时，巴东县城场址水平向基岩PGA为303 Gal。断裂带两侧PGA出现明显的不连续特征，场址基岩地震动参数的计算有必要考虑该影响。

选取距汶川地震震中较近的4个地磁台（成都台（CDP）、重庆台（COQ）、西昌台（XIC）、汉中台（HZH））5 a的数据，在时序上分段计算2007-07～2012-06地磁Z分量的近似熵。结果表明，4个台近似熵的变化显示出年变曲线，但在变化幅度上差异较大。距震中最近的成都地磁台Z分量的近似熵在震前和震后4 a变化幅度异常大，重庆台次之，〖JP3〗而其他2个台同一时段幅度差异相对较小。这种明显变化可能与汶川地震的孕育过程相关联。

芦山M7.0地震前数天，姑咱台YRY-4型钻孔应变仪记录到显著的异常变化。对照异常变化的形态特征，可以首先排除建设楼房、修整操场和开凿隧道等影响。最可能的干扰剩下两个：台站观测院门前的道路施工和水库蓄、放水导致大渡河水位变化。结合实地调查，对比应变和测震观测的相关性、应变和大渡河流量变化的相关性，以及对观测应变变化特征的分析，姑咱台的观测异常不是这两种干扰因素的影响，应该与芦山地震有成因联系。

应用微动台阵法在江汉平原和长江大堤开展应用实验。结果表明，空间自相关法比频率-波数法结果更为稳定；通过变换台阵的尺寸可以探测浅至数米深至数百米的地下结构信息；利用台阵在空间上的平移观测可获取地下二维及三维的结构信息。

在对卫星跟踪经纬仪转动轨迹建模基础上，提出一种基于预报轨迹及历史轨迹的经纬仪转向自决策算法。此算法具有事先规划经纬仪旋转轨迹的特点，从而在保护硬件设备的同时避免了卫星跟踪经纬仪目前普遍采用的“断电制动/限位反转”策略所引起的观测弧段的损失。该算法可以应用于其他类似的依赖于卫星预报的卫星跟踪经纬仪。

以API公司的T3激光跟踪仪为例，进行简要的理论分析。通过校准前后对比实验、固定点重复测量、距离重复测量实验、激光跟踪仪和干涉仪对比实验、现场点位中误差测量实验及激光跟踪仪与常规测量对比实验,对激光跟踪仪的测量精度进行测量和验证。激光跟踪仪在校准后，短距离测量时测距精度对空间点位精度起主导作用，测角精度比较稳定;随着距离的增大，测距、空间点位误差增大。较之常规测量，短距离测量具有很高的测量精度。