利用GOCE卫星约6个月的重力梯度数据和约1 a的几何轨道数据，联合解算250阶次的地球重力场模型TJGOCE01。GOCE重力梯度数据的低频误差采用ⅡR数字滤波器处理，粗差采用阀值法和移动窗口阀值法组合探测与剔除。直接在梯度仪坐标系中建立GOCE卫星的重力梯度观测方程，采用改进的短弧边值法建立几何轨道观测方程。两类观测值的权根据其先验精度确定，采用Kaula规则约束的正则化方法解算法方程。解算的TJGOCE01模型相对于EIGEN6C2模型在250阶次的大地水准面误差和大地水准面累积误差分别为19.4 mm和177.9 mm。北美地区GPS水准观测数据的检验结果表明，TJGOCE01模型的中误差为0.544 m，略优于欧空局公布的同阶次的第二代时域法和空域法解算的GOCE重力场模型。

引入高阶重力场模型作为参考场，削弱局部重力场逼近中线性化误差的影响。以实测的陆地重力异常、船载重力异常及航空重力扰动为基础数据，基于泊松小波径向基函数分析不同参考场对局部重力场逼近的影响。结果表明，引入高阶全球重力场模型代替GRS80参考椭球正常场作为参考场，能更为准确地逼近真实的重力场，有效削弱线性化误差的影响。相比于基于GRS80正常场构建的似大地水准面模型，基于DGM1S重力场模型为参考场构建的似大地水准面的精度，在地形起伏较大的德国、英国及挪威区域分别提高了1.5 mm、3.3 mm和9.0 mm。

将EMD分解与小波分析组合应用于VTEC周期探测，通过对多尺度分解后的IMF分量进行小波分析，探测可能存在的电离层活动周期，从而提高探测成功率。分别对高、中、低3个不同纬度的VTEC序列进行周期探测，验证了该方法的可行性，并发现可能存在6 d、24 d等周期。

利用云南地区1982~2013年跨断层基线和水准观测资料，计算走滑量和张压量及其累积变化量，并结合7级及以上地震进行分析。结果发现，云南地区断层活动在时间上存在明显的分段特征，在空间上活动程度也不一样；断层与地震的关系主要表现为震前断层活动增强，同震使断层活动改变，震后断层活动也会存在减弱或增强。

分别利用1999~2007年和2009~2014年多期GPS观测获取的水平速度场数据，采用负位错反演模型，研究安宁河-则木河-小江断裂带的滑动速率和闭锁程度空间分布特征，同时结合历史强震记录，分析这几条断裂的地震危险性。结果显示：1)安宁河断裂和则木河断裂滑动速率受汶川地震影响有所减弱，小江断裂滑动速率在汶川地震后基本保持不变；2)则木河断裂中段和小江断裂的断层闭锁程度受汶川地震影响而显著加强，安宁河断裂、则木河断裂的西昌和巧家以北区域的闭锁程度基本不受汶川地震的影响；3)汶川地震发生前后，安宁河断裂的石棉-冕宁段、则木河断裂的西昌与巧家以北区域和小江断裂的通海-建水段闭锁深度均在20 km以上。结合历史强震记录和其他方法的研究结果，三者在未来一段时间内发生强震的危险性要高于其他断层段。

运用振幅比和CAP方法测定224次地震的震源机制解，进行归一频度统计和震源机制类型时空分析，以考察河套地震带的应力场在模式转换和应力作用方式两方面的变化形态。河套地震带的压应力方位在北东向存在优势分布，张应力方位在北西向存在优势分布，滑动角主要分布在近水平方向，应力场整体表现出继承性运动特征，表明水平剪切拉张运动总体控制了带内断裂的作用模式而多产出走滑型地震，并贯穿整个研究时段，属稳态应力作用模式。在太平洋板块向西俯冲和青藏块体向北运移的联合作用下，河套地震带两侧的阴山隆起和鄂尔多斯块体作相对旋性扭动，最终驱使带内众多北东-近东西向展布的断裂产生水平旋性剪切，构成相对稳定的应力场演化模式。

分析滤波频段、台站密度及互相关系数阈值等参数的选取与重复地震识别率的关系，对“波形相关”意义上的重复地震与物理意义上震源区的重复地震之间的关系进行定性讨论。结果表明，尽可能增加可用台站数、多使用近震资料、选取约0.2～20 Hz的滤波频段及不小于0.8的互相关系数阈值，可以较好地识别重复地震。此外，当重复地震事件MS ≥ 4.5时，两个事件的震源区至少有部分重合。

对麻城-团风断裂带的土氡（Rn）浓度进行测量，并与该区域地质剖面进行对比，探讨麻城-团风断裂带的位置、规模和产状等基本特征。结果表明，断裂带整体走向北北东，穿过阎家河镇和夫子河镇，大致倾向西，倾角较陡，破碎带宽度达数十m至100 m。基于实测土氡数据和现有的土氡断裂活动性评价方法认为，麻城-团风断裂带现今具有较强的活动性。断裂带土氡异常呈现出北强南弱的特征，推测其原因为：1）麻城-团风断裂带活动性自北向南有减弱的趋势；2）麻城6.0级地震增大了近震区氡气的逸散速率。

在趋势面拟合模型的基础上考虑时间项，建立三维动态趋势面模型，并通过模拟数据验证模型的适用性，最后对南沙地区GPS沉降监测网数据进行分析。结果表明，三维动态趋势面模型可以反映区域沉降的整体时空变化趋势，并具有良好的时空插值效果。

结合加权非等距GM(1,1)模型与线性回归理论，构建灰线性加权非等距GM(1,1)预测模型，并给出对模型预测精度起决定性作用的灰指数v和参数m的优化方法。与加权非等距GM(1,1)模型和线性回归预测模型相比，灰线性加权非等距GM(1,1)预测模型的精度更高，预测有效时间更长，模型的稳定性更好。优化v和m后，灰线性加权非等距GM(1,1)预测模型的实用性、稳定性进一步提高。

利用最小二乘法求出双曲线模型的模型参数，将此参数看作带有动态噪声的状态向量，建立基于双曲线模型的卡尔曼滤波模型，对建筑物的沉降量进行预测。卡尔曼滤波过程中，模型的参数不断发生变化，增强了其适应观测数据的能力，从而减小了拟合误差。计算表明，用基于双曲线模型的卡尔曼滤波模型对建筑物的沉降量进行预测，误差较小，效果较为理想。

运用非连续变形分析（DDA）和有限元方法(FEM)对砌体结构进行震动分析。建模中将砌体结构的砖、柱、过梁以及楼板等视为独立的弹性体分别作有限元划分，弹性体之间运动由接触界面的张开、闭合和滑动控制来实现，通过防止弹性体间的侵入来校正弹性块体系统的位移与应变最小二乘拟合结果。弹性块体间滑动采用库仑摩尔定律控制砂浆的作用与失效，输入相当于地震烈度Ⅸ度的加速度峰值的迁安波对砌体结构模型进行震力分析，研究相应震动过程。算例表明，DDA和FEM组合的方法能很好地模拟砌体结构受地震作用的动力响应过程。在较大地震作用下，砌体结构首先从底层开始开裂破坏并导致结构倒塌，与农村砌体结构震害现象吻合较好。

在分析多路径与信噪比关系的基础上，给出基于SNR观测值的GPS-MR技术探测雪深的基本原理。利用板块监测PBO网P360站2013年174 d～2014年151 d的GPS实测数据进行算例分析，其结果与实测雪深数据吻合较好，相关系数大于0.97。

在基于几何的TCAR(three carrier ambiguity resolution)算法基础上，将BDS/GLONASS组合引入到宽巷和窄巷模糊度解算中，提出一种基于双系统组合的单历元多频RTK定位模型，并通过实验进行分析。结果表明，相比于其他模型，该模型在模糊度解算效率和定位精度方面都是最优的。

基于美国CORS网数据，分别选取平均基线长度和站间高差均不相同的6个GPS实验网，使用GAMIT/GLOBK软件，从基线较差、基线重复性、NRMS值以及解算中误差等方面分析站间高差对短时段（4 h）GPS基线解算的影响及削弱这些影响的方法。结果得出，当测站间高差大于100 m时，如果不估计对流层参数，即使是短基线也会使解算基线在高程方向的偏差达到1 cm，而对平面分量影响很小。此时，必须通过估计天顶方向的对流层参数来削弱其影响，才能保证最终解算的基线结果在高程方向的误差小于1 cm。

通过比较伪距/载波组合与相位组合阶段取整两种方法在考虑电离层延迟下的综合噪声，选择噪声最小的组合(1,－3,2)、系数之和不为0时噪声最小的组合(4,－3,－2)以及组合(0,1,－1)对北斗三频周跳进行探测与修复。使用IGMAS提供的BDS三频数据，针对BDS 3种不同星座分别进行分析比较，验证了此方法可实时准确探测出非差的各类大小周跳。

针对分布式单星自主定轨存在的次优解及滤波易发散等问题，结合整网伪逆平差理论和航天器轨道动力学定轨理论，提出一种导航星座整网自主定轨方法。讨论卫星网与大地自由网平差方法的区别，结合伪逆平差和卫星动力学定轨方法，建立导航星座整网自主定轨方法，并给出整网定轨基本流程，最后以典型Walker星座为例进行整网自主定轨仿真验证。结果表明，在初始位置误差1 m、星间测量噪声0.1 m、不考虑钟差的条件下，星座自主运行5 d，每颗卫星的定轨误差均小于0.8 m，星座平均定轨误差小于0.5 m,验证了该方法的有效性。

针对微惯性测量单元(MIMU)误差积累问题，根据行人行走过程中每一次迈步的落地阶段短时间内速度可保持为0的特性，在零速时刻利用系统输出对系统误差进行估计，从而提高导航精度。对比分析基于加速度、角速度、加速度方差和加速度与角速度组合的4种零速检测算法，结果表明，在步态平缓、行走距离较短的情况下，4种算法都能达到较高的精度，其中组合检测法精度最高。

利用GAMIT/GLOBK软件，分别采用相似变换法和强约束法对扩展后的260个CGCS2000骨架网点的GNSS观测数据进行处理。按照3种方案进行平差获得站点在ITRF2008框架下的坐标，结果得出，使用强约束法时，起算数据的约束不同会引起定位结果的差异，不恰当的约束会造成精度的降低；相似变换法可以避免不恰当的约束引起的网的变形和扭曲，且可靠性更高，其平均中误差优于1 mm。

基于实验数据，从静态漂移和动态漂移两个方面对CG-5重力仪的零漂特性进行系统分析。结果发现，CG-5重力仪的零漂值（静态漂移率和动态漂移率）较高，幅值随时间变化逐渐减小，最终趋于稳定；静态漂移率和动态漂移率总体随空间纬度（重力值读数段）增大而减小，但个体差异较大。

分析和计算宽频带静电反馈倾斜仪测量中正交方向上的倾斜对测量结果的影响。结果表明，正交方向的倾斜使测量结果产生误差，需对仪器加以改进，以减小正交耦合误差。