地震模式受制于学术思想和科技水平，并随时间演化。研究了从“弹性回跳说”以来的演化轨跡：仅考虑震源区（断层段）→震源区和周围构造相互作用→地壳上部脆性层和深部韧性层与上地幔间的耦合→将地震视为现今大陆变形动力系统自组织演化过程的一种行为。百年演化总趋势是从震源到“动力系统”。特征为：模式时空域扩大、维数上升|从还原论、机械论到整体论、演化论|从经典力学到复杂系统理论及非线性动力学|新模式包容并超越已有模式，向大自然的本性逐渐接近。受益于地震大地测量学观测成就，关联性强的跨学科新地震模式正在探索与成长中。

给出计算航空重力数据延拓的泊松积分公式，通过向上延拓评定航空重力数据的精度。基于逆泊松积分，应用快速傅里叶变换算法和迭代法求解重力异常，进行向下延拓，通过对延拓结果和地面实测数据的比较分析，评价延拓方法的精度，并讨论在向下延拓算法中引入的低通滤波器的选择。实验表明，快速傅里叶变换算法的结果较好。

讨论不同点数的牛顿中心差分器对航空重力测量中确定载体加速度的影响。理论分析表明，当航空重力测量的有效频段位于牛顿中心差分器的通带时，不同点数的牛顿中心差分器所得结果经低通滤波后几乎没有差异。实验表明，当采样间隔为1 s、载体平均速度为155 m/s、所需重力数据的分辨率为10 km时，低通滤波后不同点数的牛顿中心差分器输出结果之间的较差优于2.1 mGal。

介绍了2013~2014中国大陆构造环境监测网络的基本情况及西部地区绝对重力观测的情况，并对观测结果进行分析。结果表明，成果稳定性良好，89.5%的成果观测精度优于±5.00 μGal，能够满足“陆态网络”的技术要求。

南北地震带南段莫霍面局部特征差异大，引用Parker-Oldenburg迭代反演算法分别在常密度模型和变密度模型下对该地区莫霍面进行反演研究。结果表明，变密度和常密度模型下南北地震带南段莫霍面总体形态特征基本一致，变密度模型反演结果更为精细，在高山地区变密度反演结果偏深。南北地震带南段地区攀枝花幔隆与东川幔陷特征显著，深部作用对区域构造地震活动具有重要影响。

分析阿拉善左旗Ms5.8地震区区域布格重力异常与断裂带的展布关系，并重点利用苏海图-平罗-鄂托克旗实测剖面，计算得到较为精细的剖面布格重力异常和布格重力异常归一化总梯度（简称G^H）图像。剖面结果分析表明：1）区域主要活动断裂均对应G^H等值线的条带或切分局部区，这些部位一般显示强变形特征，如巴彦乌拉山山前断裂(F1)或阿拉善块体东南边界与约10 km宽、延伸约30 km深的西倾高G^H变化带一致| 2) 阿拉善左旗Ms5.8地震的发震构造不是磴口-本井断裂(F3)，但受F3控制|3) 银川-平罗断裂(F6)为平罗8.0地震的发震构造，震源深度约15 km。

利用EGM2008计算重力场模型高程异常，结合SRTM和DTM2006.0计算剩余地形模型，进而计算RTM高程异常，以弥补EGM2008重力场模型短波信号缺失的不足。从实测高程异常中减去重力场模型高程异常以及RTM高程异常，得到残余高程异常。利用曲面拟合方法拟合残余高程异常模型，解决高程基准系统偏差问题。通过实际GPS/水准数据计算证明，该方法能显著提高GPS点的高程异常计算精度，达到精化区域似大地水准面的目的。

从两个工程实例的GPS高程拟合测量入手，分析三、四等水准测量的要求。展开GPS高程拟合与常规水准获取高程的比较分析、GPS/水准观测高程拟合精度的统计分析、GPS观测等级对GPS/水准观测拟合高程精度的影响分析、利用常规水准限差来评定GPS拟合高程水准等级的研究及GPS拟合高程的实用性分析。结果表明，在一定条件下GPS高程拟合测量可替代水准测量。

通过对几种重力场插值算法的研究指出，重力场高频区域往往存在较大的插值误差，若能在高频区域补充测点，则可以较小的代价，达到提高插值精度的目的。利用小波分析可感知重力场空间频率信息的特点，提出以一定分辨率重力基准图的小波细节信息为转移概率，由随机采样方案在重力场高频区域增加测点，从而有效提高插值精度的策略。与均匀分布测点的方案对比可知，在插值精度提升程度大致相同的情况下，该策略所需的测点数较少，插值误差的极值较小，效率较高。

利用高精度捷联式惯性测量设备开展测定重力场的初步静态试验，并对静态惯性重力测量影响因素作初步探讨。静态测试表明，基于试验采用IMU内置的石英挠性加速度计，在稳定的观测环境下通过30 s的滑动平均滤波可以消除高频噪声，得到标准差约为1.5 mGal的重力观测值，但仪器自身的不稳定性和环境变化引起的漂移会使重力观测值呈线性增大的趋势。针对该变化，通过回归分析进行拟合，并结合初始重力已知点上观测得到的初始偏移量，在车载试验中对零速修正点上的静态重力测量误差进行补偿，使大多数点上的重力观测精度由12~20 mGal提升至优于2 mGal。

利用Bedmap2数据与中国第29次南极科学考察期间获取的冰雷达数据，在中山站至Dome A断面的Gamburtsev山脉地区首次构建11.3 km×11.5 km南极局部冰盖三维模型。着重介绍三维模型建立过程中的数据处理，其中冰雷达数据采集首次采用中国自主研发的冰雷达系统。详细阐述了冰雷达数据的处理流程，包括数据预处理、常规图像修正技术以及冰下地形获取，得到冰下基岩埋深和冰盖内部等时层埋深，插值得到100 m分辨率的冰下基岩DEM（海拔1 729 m~2 718 m）和等时层DEM（海拔2 601 m~2 950 m），利用南极Bedmap2冰表面栅格影像得到100 m分辨率的冰盖表面DEM（海拔3 679 m~3 745 m）。结合冰盖内外部数据处理结果，构建包含冰盖表面、冰盖内部等时层和冰下基岩地形特征的三维模型，并对模型进行检验，对冰盖内外部地形特征进行初步分析。

三峡水库蓄水前后，沿高桥断裂带发生了一系列地震活动。为了解断层泥特征与断裂活动的关系，在野外地质调查基础上，对高桥断裂带内的断层泥进行X光衍射和粒度分布测试。结果显示，高桥断裂带断层泥的粘土矿物含量一般低于35%，并且主要矿物为不具膨胀性的绿泥石和伊利石|断层泥分维值在2.20～2.67之间变化，表明高桥断裂带的运动方式以粘滑为主。断层力学性质和断层泥分维计算均表明其具有分段性，结合断裂附近的地震活动认为，北东段较南西段稳定，但不排除高桥断裂带未来有发生中强地震的可能性。

以汶川地震前后GPS观测得到的同震形变场为约束，利用带约束的最小二乘反演方法，分别反演考虑与不考虑滑脱层的最优同震断层滑动模型，并在此基础上正演了同震重力变化。结果表明，含滑脱层的断层滑动模型模拟的GPS台站的同震水平形变和重力台站的同震重力变化都更接近实际的观测结果，证实龙门山的中央断裂带南段存在大规模的近水平的滑脱层参与了汶川地震的同震滑动。

收集整理天津北部地区1990~2012共23期水准复测资料和GPS连续站资料，利用拟合计算方法剔除水准沉降干扰和GPS周期干扰，计算宝坻断裂和蓟运河断裂的垂直形变量，分析本区地壳垂直形变趋势。结果表明，燕山山前的蓟县-宝坻地区垂直形变形态受燕山隆起带控制，研究区南部主要受华北平原坳陷带控制|现今宝坻断裂活动以逆断为主，蓟运河断裂以正断为主，这两条断裂带的垂直形变趋势变化与华北地区地震有一定的对应。

在搜集华北地区(北京、天津、河北、山西、河南、山东、江苏、安徽以及辽宁地区)跨断层流动形变监测场地布测状况和该区地质构造研究成果的基础上，分析华北地区跨断层流动形变监测场地的布测时间及监测周期、监测场地所跨断裂特征、监测场地分布区域以及监测类型及测桩类型等。结果表明，华北地区跨断层流动形变各监测单位布测状况差异较大，存在布测时间及监测周期不统一、空间上存在监测盲区、跨断裂活动年代符合规范要求较低、绝大部分监测场地只有水准监测等问题。

分析2011-01~2013-11福建数字台网记录到的73 个福建仙游地震，给出仙游2013-09-04 ML5.0地震前后小地震视应力变化情况，得到该区的视应力水平，并讨论主震前后的视应力演化特征以及视应力与震级和深度的关系。

讨论多模GNSS时空统一方法，建立多模单点定位数学模型。采用8个测站的实测数据，对比单GPS与GPS/GLONASS/BDS/Galileo四大GNSS组合多模系统在截止高度角分别为15°、30°、45°时的单点定位性能。结果表明，15°时，多模较单GPS定位精度有一定改善，但效果不明显| 30°、45°时，单GPS不能实现实时定位，多模则能提供稳定可靠的实时定位结果。在北斗卫星导航系统可见卫星数较多的亚太区域，95%以上历元可用，水平方向偏差RMS<8 m，高程方向偏差RMS<20 m，对城市峡谷和密林中导航具有一定的参考价值。

研究非差实时GLONASS精密卫星钟差的估计方法，并将实时钟差应用于实时精密单点定位。采用自编软件，依据全球均匀分布的GNSS参考站实测数据，基于非差消电离层组合载波和伪距观测量，实现了GLONASS实时精密卫星钟差估计。实验结果表明，自主估计的实时GLONASS卫星钟差与ESA发布的最终精密钟差具有较好的一致性，互差优于0.5 ns|用于实时精密单点定位，能够获得静态定位cm 级精度,仿动态定位水平方向5~15 cm、高程方向10~30 cm的精度。

推导了测站分布对定轨精度影响的公式，提出一种兼顾测站数量、观测数据质量以及测站地理分布的测站选取策略。利用IGS和iGMAS全球观测网数据，设计了3种不同的测站分布方案，进行GPS精密定轨实验。结果表明，使用30个全球均匀分布的测站，GPS三维定轨精度能达到6.0 cm左右|使用40个全球均匀分布的测站，GPS三维定轨精度能达到3.5 cm的水平|使用50个全球均匀分布的测站，GPS三维定轨精度能达到2.8 cm以内|超过50个的测站对GPS定轨精度提高基本上没有贡献。

以GAMIT/GLOBK处理得到高精度常州CZCORS坐标时间序列，用奇异谱分析方法对其进行空间滤波，使用最大似然估计方法对剔除共性误差的坐标时间序列进行噪声特征分析，得出最优白噪声模型为“WH”，N、U分量最优有色噪声模型为“WH+FN”，E分量最优有色噪声模型为“WH+FN+RWN”。根据最优有色噪声模型估计出的CZCORS站速度场表现为东南方向整体运动的趋势，其整体位移变化值及运动方向与周围IGS站基本一致。

利用IGS站的实测数据，采用最小二乘多项式模型建立中国区域电离层延迟模型。由于该模型各时段间连续性不强，故对其附加时空域上的限制条件。结果表明，附有限制条件的多项式模型保证了模型的连续性，在一定程度上能更好地反映电离层随时间的变化特性。采用该模型，研究分析中国区域电离层的周日、季节变化特性。

利用澳大利亚科廷大学双频北斗GEO数据，分析了2013、2014年该地电离层VTEC的日变化、季节变化特性。在此基础上，针对Klobuchar模型在计算穿刺点VTEC上存在的不足提出一种改进模型。最后利用1 a的数据对改进模型计算VTEC的精度进行评估。结果表明，改进模型计算VTEC的精度明显高于原模型，绝大部分月份精度提高超过10%，总体精度达到64%以上。

 采用奇异谱迭代的区间四分法进行GPS坐标时间序列的插补。该方法基于自适应滤波的方法，从不完整的坐标时间序列中提取主要的特征成分完成插值，是对奇异谱迭代插值算法的改进。将本文方法与拉格朗日插值法进行比较发现，本文方法不仅拥有更高的插值精度，而且解决了奇异谱迭代插值的效率问题，计算效率得到很大提高。

根据噪声序列的Hurst指数特性，提出一种新的确定半参数模型平滑因子的方法——基于Hurst指数的二分搜索法，并将该方法应用于分离时变GPS季节性信号。通过对模拟数据及实测GPS坐标序列的分析，验证了该方法是一种有效的确定平滑因子的方法。将计算得到的平滑因子代入半参数模型，能够将GPS坐标序列中的季节性信号充分地分离出来。

针对利用GPS数据改正DInSAR大气延迟误差中存在CORS站点稀疏的问题，给出一种广义曲面拟合插值模型，并基于北京地区的GPS观测数据和SAR影像对比较了反距离加权插值模型（IDW）和曲面拟合插值模型（CSF）用于区域对流层延迟建模的精度，然后对SAR差分干涉图进行大气延迟校正。结果表明，曲面拟合模型比反距离加权模型更能反映区域单差对流层延迟特性，两次实验的插值精度分别达到了7.1和3.5 mm。采用CORS观测数据和曲面拟合内插模型，可有效削弱DInSAR中的大气延迟误差，提高DInSAR测量结果的精度。

针对高精度的定位定姿需求，提出一种基于差分载波相位/惯导紧组合的平滑后处理算法。通过双卡尔曼滤波器实现模糊度的解算以及对导航状态误差和惯性器件误差的估计，利用RTS平滑对数据进行后处理。实测数据表明，该算法能得到较高的定位定姿和测速精度。

针对平面拟合、二次曲面拟合和GA-BP神经网络3种模型的各自特点和适用范围，为综合各模型优点、提高高程拟合的精度与可靠性，对比分析了不同非线性组合和线性组合方法，即RBF神经网络组合、加权最小二乘支持向量机（WLSSVM）组合和最优加权组合、最优非负变权组合等对GPS高程拟合精度的影响。理论分析和算例结果表明，不同组合方法对GPS高程拟合精度的影响不同，WLSSVM组合和最优非负变权组合的拟合效果较好，可靠性较强|最优非负变权组合能较好地控制残差极值，有效减小误差区间，且转换精度较高。

针对跨海大桥三维变形监测问题，实施了测量机器人与三维激光扫描仪测量方案，二者三维监测数据最大较差不超过0.5 mm，而且测量机器人监测数据精度高，说明三维激光扫描技术应用于桥梁变形监测是可行的。根据小波分析与Kalman滤波理论，建立小波去噪后的桥梁变形监测Kalman滤波模型。实验表明，经过小波去噪的监测数据再进行Kalman滤波处理，提高了桥梁变形预测与变形分析的可靠性。通过标准Kalman滤波、自适应Kalman滤波桥梁变形观测数据处理，及平方和误差、均方误差、平均相对误差精度分析知，自适应Kalman滤波要优于标准Kalman滤波方法。

提出空间直角坐标转换的统一模型，采用正交Procrustes分析对模型进行求解。该解法是一种直接解法，无需初始值和线性化处理。算例表明，该解法具有很高的精度、稳定性和可靠性，统一模型适合于所有条件下平面坐标转换和三维空间直角坐标转换。

点云简化很难完全保证精度、简化率和速度上都达到最优。针对不同的表面特征状况，提出一种自适应点云简化算法。利用经典的PCA方法来估计点的法向量，计算法向量与参考平面的夹角，针对表面特征的不同，采用法向量夹角的熵来确定表面的特征状况。针对不同的表面特征来设置不同的简化率，从而获得较适宜的简化效果。实验表明，该方法在简化精度、简化率和速度上能达到一种平衡。

讨论附加线性不等式约束的条件平差模型的解算思路。根据K-T定理，对拉格朗日乘子λ进行约束，通过迭代算法求解满足K-T条件的拉格朗日乘子，进而求得未知参数的最佳估值，并用算例验证该方法的可行性。

利用中国计量科学研究院（NIM）研制的碘稳频He-Ne激光器替换FG5中使用的Winters Model 100碘稳频He-Ne激光器，并进行对比观测实验。实验表明，NIM的碘稳频He-Ne激光器能使FG5绝对重力仪正常工作，完全能够替代Winters Model 100碘稳频He-Ne激光器。

为在复杂的地球电磁环境中更好地观测和辨识地震电磁辐射信号，研制了宽频带电磁辐射观测系统，包括频带为0.1 Hz~100 kHz的空间电场传感器和采样率为512 kHz、时钟同步精度优于100 ns的高速数据采集器。在云南6个台站进行实验观测，结果表明，该系统能记录到清晰的电磁脉冲波形且广域多台站同步记录到同源信号，可以利用信号细节特征和信号源位置进行地震电磁辐射信号的辨识。

介绍核电站地震监测系统在核电站安全监测中的作用，并依据中国核电站地震监测系统所依从的标准，对其硬件、软件等进行设计。武汉地震科学仪器研究院有限公司据此进行样机制造，并成功应用于实践。结合当前核电的发展趋势，提出核电地震监测系统的发展要求。

由于地震波的持续时间随震中距的增大而变长，所以主震后发生的余震事件有时因地震叠加而难以识别甚至被完全淹没，造成地震编目中的地震事件遗漏。以2014年鲁甸6.5级地震为例，通过对比不同震中距上不同仪器记录到的地震波，认为近震源区的强震记录对于识别叠加的强余震具有特别的优势。在此基础上，从震源区强震记录数据中识别并检测出主震后被淹没的两次强余震事件，震级分别为M4.6、M3.6。

利用大数据的研究思想，对鲁甸地震多个前兆测项的震前观测数据进行多测项异常检测的联合应用，结果与地震有很好的对应关系。对区域内更多数据的分析表明，该方法检测结果与5级以上地震具有较好的对应关系。该方法是将大数据思想引入地震观测数据应用的一次尝试。

收集2012-12～2013-03 广西平果Ms4.5地震震区连续的MODIS/Terra卫星遥感热红外资料，经去云等数据处理，选取观测质量最佳的北京时间凌晨5：00～7:00之间的热红外数据进行地表温度反演，分析地震前、后地表温度异常时间演化过程及其异常空间分布与活动断裂的关系，并讨论了震区地形地貌、季节性气候等非构造因子对地温异常的影响。结果表明：1）在平果Ms4.5地震发生前2个月震中附近出现热红外异常增温现象，异常增温与发震时间有一定对应性。显著增温主要表现在震前半个月左右，震前7 d异常增温幅度达到峰值，震后温度逐步降低。2）与地形地貌、季节性气候等非构造因子相关分析表明，平果Ms4.5地震反映出震前构造“增温”信息。3）异常升温由震中沿北西向发育，与此次平果地震北西向发震构造较为一致。充分考虑地形地貌、季节性气候等非构造因素对异常升温的影响，认为此次平果Ms4.5地震前热红外升温可能为震前短临异常现象。 
〖HT5”H〗关键词〖HT5”K〗： 平果Ms4.5地震| 地表温度| 地形地貌| 季节变化| 前兆异常

根据多种因素对太原井水位动态影响的程度与大小，对太原井水位快速上升机理进行探讨。结果表明，太原井水位快速上升不仅与降雨量增多、晋祠泉域地下水开采量减少关系密切，而且与太原盆地应力场大小与方向改变也有一定关系，是非构造因素与构造活动因素共同作用的结果。