利用FG5绝对重力仪对庐山基线场的3个基点和九江地震台的1个基准点进行绝对重力测定，使用7台CG-5相对重力仪对24个基点和1个基准点进行2个往返闭合测量。基于绝对重力控制解算的结果表明，基点点值精度均优于±5.0 μGal，相邻各段段差精度均优于±3.0 μGal。该基线场初值测定方法是一种崭新和现代的方法，具有科学意义和经济效益。

利用尼泊尔周边区域6个IGS GPS跟踪站数据，对2015-04-25尼泊尔地震激发的电离层扰动进行分析。结果表明，地震发生后，尼泊尔上空电离层总电子含量（total electron content，TEC）存在不同频率的电离层扰动，扰动中心频率约为3 mHz和4 mHz。前者发生在震中附近1 000 km左右的范围，后者范围达2 000 km，推断其分别为地震破裂产生的声重波信号以及瑞利波向上传播到电离层所激发的异常扰动信号。联合两个频率扰动信号，根据观测的扰动位置以及经验扰动速度反演震中位置，结果与实际情况符合较好。

利用三维角点法以及空间物体旋转的几何变换理论，建立断层向错与地表重力变化的关系，并进行数值模拟计算。选取断层下盘左端点为旋转基点，分析断层埋深和倾角对其向错引起的重力变化的影响。结果表明，断层向错引起的重力变化与断层埋深有明显的相关性，在W1、W2、W3向错模式下，重力变化均表现为随断层深度增加而逐渐衰减；重力变化对断层倾角有着不同的响应。断层运动产生的重力变化空间分布特征与断层的向错模式以及旋转基点的选择有关。

将测高重力异常、局部大地水准面和垂线偏差作为输入数据，计算海洋垂直重力梯度异常。以中西太平洋海域作为研究对象，对垂直重力梯度异常和海底地形的相关性进行分析，在20~200 km波段范围内利用梯度异常推估海底地形。结果表明，反演地形的相对精度在7.14%左右，在多海山地区精度较差。

以构建剩余地形模型高程异常的数字地形模型的分辨率及其参考面的选择为研究对象，系统分析两者对剩余地形模型高程异常计算效率及精度的影响。实验结果表明：1）将DTM2006.0模型作为参考面时，在海岸带区域产生较大的误差，而在陆地与RET2012和RET2014模型的计算结果相差不大；2）在构建我国东部地区剩余地形模型高程异常时，为保证计算效率及精度，计算时内外圈的积分半径分别取50 km和200 km，SRTM数据的分辨率分别采用7.5″和15″，参考面模型使用RET2012。

对前人提出的多种地球动力学机制特别是地幔对流说进行剖析，提出板块运动地球动力来源于地转离极作用和旋转半径变化造成的地转不同步作用，并受到刚性岩石圈板块应力平衡作用、惯性作用和弹性作用等内在规律的制约，另外规律性的固体潮作用和偶然性的陨石撞击作用是影响板块运动的附加应力因素。

利用1999~2007年和2009~2013年西秦岭北缘断裂及其邻区的GPS观测数据，基于跨断层速度剖面，结合断裂带邻区应变率场的分布，综合分析断裂带的分段运动变形特征。1999~2007年观测结果表明，西秦岭北缘断裂各次级断裂段均表现出左旋走滑兼挤压的运动特征，其中锅麻滩段的活动性明显高于其他3条次级断裂；GPS主应变率场显示，沿西秦岭北缘断裂，各次级断裂所受主压应变的方向基本一致，均为NE向，但是各分段主压应变的量值变化较为明显，锅麻滩段和鸳凤段所受主压应变明显大于漳县段和天水-宝鸡段；主压应变所表现出的分段特征与跨断裂GPS站点剖面反映的结果比较一致。2009~2013年观测结果表明，漳县段滑动速率增加，主张应变率增大，可能与岷县漳县地震的发生有关。综合分析跨断层剖面和主应变率场反映的断裂带远场和近场变形特征认为，西秦岭北缘断裂4条次级断裂已处于闭锁状态，并且存在一定的应变积累，其中天水-宝鸡段平行断裂滑动速率和垂直断裂的挤压速率均较低，可能表明其在西秦岭北缘断裂4条次级断裂中闭锁程度最高。

以基岩GNSS连续观测站为背景，考察各土层GNSS连续观测站垂直、水平分量的变化特征。观测结果表明，排除沉降干扰，严重沉降站一般需要改正，一般沉降站视研究需要决定是否改正。最后给出受沉降影响的测项的改正方法。

运用SBAS-InSAR获取北京地区的地表沉降信息，采用18景ENVISAT ASAR影像完成北京地区2007～2010年地表沉降的时空分析。结果表明，北京地区沉降不均匀较为严重，在昌平区、顺义区、通州区等区域出现多处沉降漏斗，且有连成一片并向东扩张的趋势；大部分地区的平均沉降速率在-150 ～10  mm/a，沉降中心的最大沉降量超过400 mm；地表沉降受地下水开采与城市化影响明显。

针对一阶预测有效度未能考虑预测精度的方差以及权数不变的问题，提出一种基于二阶预测有效度IOWGA算子的变权组合预测方法。该方法以二阶预测有效度作为目标函数，根据预测精度赋权，然后将其运用于变形数据分析中。实验结果表明，该模型预测精度高，适用于变形预测与分析。

利用TerraSAR-X卫星2013-08~2014-08的17景雷达影像，采用小基线集（small baseline subset，SBAS）InSAR技术获取呼图壁(HTB)地下储气库（underground gas storage，UGS）运行期间的地表形变序列，并结合UGS注（采）气井口的压力数据，采用多点源Mogi模型，对HTB UGS的形变场进行模拟。结果表明，整个UGS区域的形变特征为非连续分布，形变与注（采）气压力变化具有较好的相关性；注（采）气期间沿卫星视线向(LOS)的形变峰值分别为10 mm和-8 mm；采用自适应前向搜索法，基于多点源Mogi模型初步模拟注（采）气期间的形变过程，当UGS的注（采）气平均气压为18 MPa和15 MPa时，LOS的形变可达7 mm和-4 mm，地表形变的大小与注（采）气井口密度有关；UGS的储气分布呈非均匀状态，即地下气库结构复杂多变。

针对监测结果受测量噪声和多路径等GPS误差影响的问题，提出基于PCA及提升小波的组合算法来提取建筑物结构振动信号。利用PCA空间滤波分离区域站点相关的共模误差，然后利用提升小波变换对振动信号进行降噪，用于提取结构振动信号。以香港某高楼在台风荷载作用下的观测数据为例进行实验，结果表明，此算法有效提高了变形监测的精度。

对系统间偏差的成分和影响因素进行分析，发现各项改正后残余误差对系统间偏差估值的影响可归结为与卫星编号和广播星历更新相关。提出一种新的顾及参与解算卫星构成的系统间偏差估计方案，新方案能够在仅有4颗多模GNSS卫星可见时提供可靠的位置服务。

在分析参考站网各基线上对流层延迟信息性质的基础上，提出一种修正流动站对流层改正数高程方向偏差的方法，利用高程信息对流动站对流层改正数高程方向偏差进行修正。采用美国CORS网的6个参考站及香港SatRef网的7个站观测数据进行实验分析。结果表明，该方法能有效修正流动站对流层改正数在高程方向上的偏差，在100 m以上高程差异条件下取得良好效果，使对流层改正数精度维持在cm级。

基于香港CORS站的实测GPS和气象数据，设计并实现利用多历元观测值层析水汽的方法，分析不同天气对该方法层析结果的影响。结果表明，该方法在RMS和误差统计方面均优于传统方法。此外，不同天气对层析结果影响不同，但无论在何种天气下，该方法均优于传统方法。

分析SAR图像配准联系点偏移量粗差对配准精度的影响，采用基于LTS（least trimmed squares）稳健初值的选权迭代法剔除偏移量粗差。以南通地区ENVISAT ASAR数据为例，选取干涉图条纹质量和相干系数总体分布作为评价指标，对该粗差剔除方法进行实验。结果表明，该算法能有效去除偏移量粗差，消除偏移量粗差对配准精度的影响，提高SAR配准的精度。

利用北京地震台gPhone重力仪观测资料，采用功率谱密度估计方法，检测2015-04-25尼泊尔M8.1地震激发的0S0～0S60之间的地球球型自由振荡，并与地球初步参考模型(PREM)的理论自由振荡周期进行对比。结果表明，0S2～0S56基频自由振荡的实测周期值与PREM 模型的理论值基本一致，证实了gPhone重力仪能有效检测出地球自由振荡信号。

针对自由落体式绝对重力仪中的异常数据，提出抗差参数估计的数据处理方法。对比分析传统最小二乘拟合与抗差最小二乘拟合计算的重力值，结果表明,抗差参数估计通过合理调整权重因子抑制了异常数据的影响，提高了重力测量精度。

通过对TEQC数据质量模块相关算法进行分析，实现了支持RINEX2、3 格式的BDS/GPS卫星数据质量分析软件DataQC的开发，其主要参数包括数据完整率、多路径指数、信噪比和周跳等，并增加卫星分布状况以及电离层、接收机硬件延迟偏差估计功能。通过多组数据验证，软件计算指标与TEQC结果具有较高的一致性；在电离层估计方面，与全球电离层格网（global ionosphere maps, GIM）插值计算结果的RMS在3 TECu之内，并可用于接收机硬件延迟偏差稳定性的分析。

对地震前兆台网数据跟踪分析平台的构架设计、事件数据库设计和一些关键技术设计与实现进行分析和阐述。该平台现已在全国地震前兆台网大范围部署，具有使用方便、功能齐全、扩展性好的优点，每日产出大量的事件分析记录和专题报告，可供地震分析预报会商与台网运维管理使用。