基于2003～2012年的GRACE卫星重力资料，在考虑趋势项、加速度项、周期项和潮汐模型误差等参数的基础上，用统一的函数形式将离散的引力位球谐系数联系起来，构建了以球谐系数形式表达的时变重力场统一模型IGG-TVG2013。该模型不但能计算出多种重力场参量在任意时刻的数值，还能预测出过去将来一段时间的重力场变化。评估结果显示，在全球90%以上的区域，IGG-TVG2013模型与GRACE资料的内插符合精度优于±1 μGal；利用该模型外推预测了2013年1~6月的重力场变化，结果也与GRACE实测数据符合较好。此外，根据该模型获得了多种重力场参量，尤其是垂直梯度和垂线偏差等的时空变化特征，并进行了初步分析。

收集了广西地区2014～2015年两期流动重力观测资料与2014-11～2015-07广西地区连续MODIS/Terra卫星遥感热红外资料，演算分析了广西区域重力场、地温场。结果表明：①广西重力场整体呈自南向北增强的变化趋势，桂西北地区以正值重力变化为主，变化量约为30×10-8 m·s-2，未形成重力梯度带；桂东南地区以负值重力变化为主，变化量约为±30×10-8 m·s-2，约为观测精度的3倍，重力异常幅度与重力梯度带不显著；②通过分析桂东南地区地温场演化过程及其空间分布与活动断裂的关系，同时扣除地形地貌、季节性气候等非构造因子对地温的干扰，局部持续增温以巴马-博白断裂与防城-灵山断裂、合浦-北流断裂与防城-灵山断裂交汇区域为主；③综合分析认为，陆川、北流、兴业、博白一带区域重力场、地温场演化特征值应持续关注。

利用新疆地区2010~2013年重力观测数据，结合近年来相对重力仪格值系数标定结果，对编号为509的CG-5重力仪格值系数变化进行研究。结果表明，该仪器格值系数存在明显的变化，2010~2013年期间，变化量达到了0.000 4，与华北长基线标定结果基本相同。对格值系数进行改正后，重力场变化更为平缓，表明格值系数误差改正对于重力异常变化的核实和排除至关重要。

使用加窗二阶差分法处理绝对重力仪激光干涉信号。干涉条纹经过数字化仪器采样后，先将得到的电压信号按时间均匀分段，其次计算每段相同位置处的相位并对相位进行二阶差分处理，再重组下落轨迹，最后用最小二乘拟合得到重力加速度值g。经过仿真得到的拟合残差为10-2 μGal，满足精度要求。

落体位置测量系统是绝对重力仪中的重要部分。基于激光三角测距的办法，利用FPGA采集和处理图像数据，实现硬件上高速实时的距离计算。实验结果表明，激光三角法应用于绝对重力仪落体位置测量是可行的。

根据静力潮汐理论，从引潮力位出发推导了利用天顶距计算重力固体潮理论值的方法，并归纳了计算步骤。根据此方法和步骤用Matlab编写了重力固体潮理论值的计算程序。计算结果表明，与已知重力固体潮值吻合程度达到99.5%；并用台站实测的重力固体潮值验证计算值，对比分析表明两者变化趋势一致。

固体地球半径变化检测是研究固体地球膨胀或压缩变化的重要手段。本文搜集了最近10 a全球空间技术实测数据，主要包含VLBI、SLR、GPS台站观测数据，分别采用将台站地心坐标速度场归算至SLR垂直地壳运动参考基准和构建Delaunay三角网计算固体地球体积反演地球半径变化两种方案对地球的半径变化进行了检测。两种方案计算结果均显示，地球半径正处于缩小状态，半径变化率约1~2 mm/a。

利用山西省1997～2010年的流动重力测量资料，分析了山西断陷带半年时空尺度的重力场动态演化特征。研究表明，区域重力场总的变化趋势为：重力场不显著时段变化量小，重力场显著时段变化量较大，在重力场由负值向正值发生转折变化的过程中，多伴随着5级左右地震发生。

利用地基GNSS测站资料反演的VTEC，采用滑动时窗法考察2014年2月12日新疆于田Ms7.3地震期间的电离层异常变化。检测结果表明，震前第10 d、第8 d以及地震当天的VTEC均存在异常增大现象，异常区域在震中以南且偏向于赤道方向，并伴随自东向西漂移的过程。综合考虑太阳和地磁活动水平，认为震前第10 d的电离层异常可能与本次地震活动有关。最后讨论了地震电离层耦合机理以及电离层异常与地震三要素的关系。

通过对2000~2014年河北省流动地磁华北环各个测点的地磁差值年变率δF变化的全面分析研究，结合2000年1月~2014年12月唐山地区（117.5°~119.5°,39°~41°）M4级以上震例，通过流动地磁数据时序值图及等值线差分图进行异常分析，找到流动地磁映震的方法。

在地震学领域，通过对地震台记录到的长时间背景噪声进行互相关等计算，可以恢复两个台站间的格林函数。再计算面波频散曲线，反演台站间地下横波速度结构。相比于被广泛研究的面波信号，背景噪声中的体波能量通常很弱，因此体波震相不容易提取。本文尝试了不同方法提取体波，介绍了对背景噪声数据体波震相提取的部分研究结果。

高精度GNSS数据处理是陆态网络工程日常数据处理的重要工作，也是进行连续运行基准站（CORS站）时间序列分析的基础。本文以山东半岛地区陆态网络区域复测网为例，简单介绍了GAMIT/GLOBK软件在数据处理过程中的作用与功能，并对CORS站数据处理流程和产品输出进行了详细介绍。

将小波函数引入GPS高程拟合，利用小波基函数伸缩平移的特性，结合最小二乘法对离散的GPS点进行拟合。通过实例验证了小波函数实现GPS高程转换的可行性，并与传统拟合算法多项式曲面拟合法的计算结果进行比较，证明在大面积且地形起伏较大的测区，小波函数拟合残差值更小，精度优于多项式曲面拟合法，更能反映测区实际高程异常的变化。

针对基于捷联式惯性系统的GNSS/SINS组合导航系统，研究了一种基于开环卡尔曼滤波的零速修正算法。该算法与当前GNSS/SINS组合导航数据融合算法在数学模型上具备较强的一致性，故能方便地应用到组合导航系统中。结合该算法开展了惯性导航试验，结果表明，利用该零速修正技术能有效抑制惯导随时间积累的定位误差，使测线终点位置的定位误差由13.4 m减小至3.6 m，并可提高GNSS/SINS组合导航系统在卫星信号缺失时的导航精度。

为了提高GPS水准拟合的精度，分析了GPS水准拟合的原理以及常规二次曲面的拟合方法，引入动态加权拟合和Matlab V4插值拟合方法。通过实验区域面积、地形起伏状况等实验分析，得出如下结论：拟合精度与拟合区域及区域的地形有密切关系，拟合区域过大或地形变化过大时，会降低拟合的精度，所以对拟合区域大或区域地形复杂的地区，可以采用不同的拟合方法进行分区拟合。

利用山东形变数据跟踪分析结果，结合山东形变监测记录到的固体潮资料，分析了自然环境、场地环境和人为干扰等因素给山东形变监测带来的干扰。结果表明：①观测系统故障多出现数据同步错误或缺数，较容易判别。②自然环境干扰主要包括温度、气压、降雨、风扰和雷电。温度和气压影响具有同步性，可以引起观测曲线趋势性变化和固体潮畸变，可以利用辅助观测加以排除；降雨干扰跟雨量和持续时间有关，还与洞室基础岩性、岩石倾角、当地干旱程度等因素有关；雷电常常引起固体潮汐畸变。③场地环境干扰以水井抽水最为突出，导致固体潮汐畸变。④人为干扰主要有标定、进洞和调零，仪器布设方式决定了在仪器调试和维修过程中仪器的相互干扰。

短水准台站基本都使用了电子水准仪，电子水准仪理论上可对i角误差进行自动校正，但实际工作中发现，i角受环境温度影响较大,会影响观测高差及其精度。因此,分析温度对i角的影响规律及i角对观测精度的影响规律，并采取多种措施最大限度地减小i角误差对观测高差的影响，提高观测精度，是有必要的。

通过2009～2014年GPS观测资料和2001～2015年5月的震源机制解数据，对祁连山地区地壳变形特征和构造应力场变化特征进行了分析。结果表明，应变率场所揭示的主压应变方向与构造应力场表现的主压应力方向一致，均为NE向，研究区域主要受水平方向的主压应力作用，水平运动速度场表明该地区处于地壳水平挤压状态。在酒泉盆地和民乐盆地之间，两者存在一定差异，为祁连山地区断层的稳定性和地震危险性分析提供了基础资料。

根据闽赣地区1982~2006年跨断层流动水准测量资料，期间发生11次中、强震。采用EIS2000软件，对各跨断层测段作一般多项式分段曲线拟合。本文将所有异常进行了统计与分析。结果表明，地震前异常测段跟震级、震中距和各测段映震能力密切相关。长诏带中段中部容卿和梅岭两场地4测段出现异常较多。其中梅岭3-2和梅岭4-3各出现1次显著正异常；容卿4-5和容卿5-6各出现1次明显负异常，还有容卿4-5出现1次正异常和1次发展中震。政海带南段北部和溪3-1出现1次明显负异常和1次发展中震；中段中部桂口2-7出现1次负异常。容卿场地3个地震前出现异常；梅岭场地3个地震前出现异常；和溪场地2个地震前出现异常；桂口场地1个地震前出现异常。海峡地震前异常场地3个，异常测段3个；南日和晋江地震前异常场地均为2个，异常测段均为2个；赖源、永安和集集地震前异常场地均为1个，异常测段均为1个。中震震中距较短2个，中等的3个，较长的1个。强震震中距较短的1个，中等的2个，较长的1个。中震短期异常2个，中期异常2个，强震中期异常4个，中震显著正异常1个，明显负异常1个，负异常2个。强震显著正异常1个，正异常1个，明显负异常2个。中震转折后震居多，发展中震次之；强震转折后震居多。

根据GPS资料计算结果，使用块体刚性-线弹性运动方程（模型）拟合计算得到首都圈地区的位移场和主应变率，在此基础上研究了本区的构造活动和应变应力场的变化特征。结果显示，首都圈地区的北西西向和北北东-北东向构造比较活动。主应变率揭示出2011~2014年应力P轴（即最小主应变轴）从近南北向转为北东东向，压应力有所增加。2014年9月6日，涿鹿Ms4.3级地震发生在区域压应变率增大，而震中区的压应变率减小且逐步向张应变转化的过程中。

解算了山东地区GPS站点的时间序列，通过粗差剔除、周期项分离、去除同震位移及更换天线产生的台阶等预处理后获得可靠的站点垂向速率。结合山东地区地质条件，表明山东不同地区GPS站点垂直运动状态与当地的地质条件密切相关：①垂直方向下降区域分布较广，尤其以环渤海及鲁西北、鲁西南地区较为明显；②鲁西北、鲁西南两个地区垂向下降速率较大，因该地区为Q+N地层，处于差异断陷区，可能与区域地下水开采有关；③鲁中地区微弱上升，可能与该地区处于鲁中强差异隆起区有关。本文工作对了解地壳垂直运动状态、非构造因素识别及GPS站点勘选、运行维护、数据质量分析均具有重要意义。

利用GAMIT软件将山西带布设的1999~2007年和2012~2014年两时段内共12期GPS观测数据同全球部分IGS跟踪站和中国大陆周边GPS连续站观测资料进行统一处理，获得山西断裂带水平运动速度场和时间序列；利用多核函数法对水平运动场进行数值解析获得了断裂带在走滑和张压两个方向的运动量。结果显示：①山西断裂带以（2±1）mm/a的水平运动速度由南向北进行相对运动，主体呈现南弱北强的运动特性；②走滑和张压方向单个测站趋势性运动不显著，但整体计算表明2012~2014年有相对运动趋势，运动量级维持在（2±1）mm/a之内；应变时序结果变化较小，表现为线性运动状态；③受汶川和日本宫城特大地震影响，山西断裂带呈现震后弹性回复状态。由于变化相对平稳，预示着山西断裂带地震活动强度不太可能明显提高。

计算了2009年和2011年区域GPS站点观测资料得到的站速度和由GPS连续观测站资料计算得到的2011~2013年的连续站速度，用块体运动方程把GPS站点速度按照活动块体单元分组计算，根据计算获得的块体运动参数计算四川地区的应变率和块体边界断裂带的活动速率及应变率，研究块体和断裂带的应变应力状态。以四川盆地为参考框架，分析了四川地区的运动场特征。结果表明，研究区内巴彦喀拉块体的主应变率和最大剪应变率值较大，四川盆地较小，川滇块体居中。鲜水河断裂带的正应变率呈张性。龙门山断裂带的深层正应变率为压性，而且较大。

采用日本JAXA 的长波L波段ALOS/PLASAR原始格式数据，选取汶川地震震后区域内共5个相邻条带32景影像，以最新的SRTM V4.1版DEM数据为外部DEM，基于两轨差分干涉测量方法，采用ROI_PAC软件进行干涉处理，获取汶川震后1 a左右时间间隔的干涉形变场；并用影像覆盖区域内部分GPS站点的震后观测结果对InSAR雷达视线向（LOS）形变进行校正，求得每个条带上InSAR观测值与GPS实测值间的整体平移偏移量。经校正后重新计算,得到改正后的震后InSAR LOS形变场。整个LOS形变值主要分布在-15～15 cm范围内，校正后的形变场相邻条带间的一致性和连续性得到改善。

通过震源机制解和震源深度反演、地震烈度调查等多项工作，综合研究了2013年11月23日莱州ML5.0地震序列。首先利用CAP方法反演了莱州ML5.0级地震的震源机制解和震源深度，并利用P波初动方法对主震的震源机制解进行验证，然后利用P波初动方法反演5次ML3级以上地震的震源机制解，再结合地震宏观烈度考察，综合分析了此次地震序列的发震构造。此次莱州ML5.0级地震受日本9.0级巨震的影响，欧亚板块在太平洋板块的俯冲作用下，鲁东-黄海地块内部能量释放,导致了本次地震的发生。

2014-12-26~2015-01-17，仙女山断裂北端的郭家坝镇发生一组显著的微震群活动，通过对微震群中稍大地震的震源机制解进行分析，震群活动的主要方式与仙女山断裂北端走滑扭动的方式基本一致，可能是仙女山断裂北端的一次微弱活动，属于高水位运行状态下易震区域的局部应力失稳。

2012年10月30日至11月14日在湖北秭归郭家坝地区发生了一次震群活动，最大为10月31日的ML3.8地震。定位结果表明，震群主要沿仙女山断裂北端分布，地震序列分布集中，具有椭圆状，长轴沿NNE，长约3 318 m，短轴沿NWW，长约1 784 m，震源深度主要分布在6~8 km范围内，平均深度为7.1 km。此次地震序列可能是仙女山断裂受库水渗透和载荷变化影响引发的水库构造地震。

利用遗传算法对2012-10-31秭归ML3.8小震群进行了定位，并结合地质资料讨论了此次地震的发震构造。定位结果表明，地震序列分布集中，震群主要沿着仙女山断裂北端附近分布；震源深度主要分布在0~8 km范围内，其中地震总数的43.9％的震源深度为4~6 km，34.9％的为6~8 km，平均深度6.3 km；震群活动为水库触发型构造地震，仙女山断层对该震群的空间分布具有一定的约束作用。

2013-12-16湖北省巴东县发生了M5.1级地震，地震波及巴东县、秭归县、兴山县等周边地区，极震区地震烈度达Ⅶ度。震后，笔者开展了地震现场考察与震害评估工作，在充分掌握灾区自然环境、社会经济、人口及建筑物结构的基础上，将灾区划分为3个评估区，共完成71个点的震害抽样调查任务；按照地震现场工作标准的原则和方法，得出了比较科学的地震灾害直接损失评估结果，并对本次地震的孕震机理进行了分析讨论。

从丹江工程库区的地震地质构造背景开始，分析了研究区内的历史地震活动情况和第一次蓄水前后丹江口库区的地震活动特征，对丹江库区第2次蓄水后该区域的地震活动情况进行了研究与预测。

从丹江口库区地震地质构造及库区地貌角度出发，总结了2000年以来库区本底地震活动情况，分析了水库初期蓄水阶段的水位与诱发地震活动的关联性，讨论了二期工程大坝加高、蓄水增容后，新增库水对库区的应力状态影响，预测了库区及周缘是否会诱发水库地震，讨论了发震区域、震级强度以及地震与地质结构之间的内在联系。

在阐述湖北省地质灾害概况及其多发频发、点多、面广、危害大等特点的基础上，分析了全省地质灾害防治工作存在的主要问题和不足，提出了十三·五地质灾害防治规划的主要任务和对策建议。

对代县地震台在系舟山北麓断裂观测的两条水准测线的三个跨断层测段测量数据采用Matlab进行了去倾数据相关性对比分析。结果表明，两测线的观测数据较一致地反映了该断裂南段的地质活动情况，测量数据的相关性较高，并分析得出了该断裂每年的正常活动量，对三个跨断层测段观测数据映震能力进行了初步探讨，得出了三个测段在映震效果上的一致性与差异性，总结了震兆特征。

利用地震监测系统记录到的千将坪滑坡体在滑脱过程中的波形信息资料和5个疑似滑坡前兆信息的波形资料，进行了震相、优势频率、视速度、振幅比等参数的分析研究，总结了二者之间的差异，探讨了滑坡体的形成机制和千将坪滑坡体在滑脱过程中和滑坡前的征兆特性，为利用地震监测系统进行滑坡监测预报探索了一条新的路径。