分别对苍梧MS5.4地震震前的梧州台和呼图壁MS6.2地震震前的库尔勒台连续重力观测数据进行分析研究。结果表明，2次地震前梧州台和库尔勒台分别观测到10个月和7个月左右的重力非潮汐持续性上升变化，月均变化速度分别为5.0 μGal/月和5.1 μGal/月，累计变化分别约为50 μGal和35 μGal。经现场核实和理论计算排除环境干扰影响，认为2次地震震前数月的重力非潮汐持续上升变化与孕震过程有关，可为构建连续重力观测地震预测指标体系提供重要参考。

利用GRACE卫星重力资料，计算尼泊尔地震震中及周缘重力和地表密度时空变化，并获取震源域特征点重力变化时间序列。结果表明，青藏高原内部、印度北部及华南块体东侧重力以增加为主，喜马拉雅与缅甸弧形带重力呈逐年减少趋势；尼泊尔地震发生在正负重力变化梯度带上，且重力变化在2015年具有明显的时间分段性特征，1~3月及地震发生的4月重力均以减小为主，5~9月以增加为主，12月以后以减小为主逐渐恢复；特征点时序揭示震源域重力呈长期减少趋势，并在2013~2016年呈现出“增加-减少-增加-发震-减小”的变化特征；地表密度变化较好地反映出地表质量迁移与重力变化的关系，为进一步理解尼泊尔地震的大陆动力学机制提供参考。

探槽揭示，郯庐断裂带安徽泗县徐井一带第四纪以来的新活动表现为逆断型崩积楔、张裂楔、碎裂流和地震断层。根据现场分析初步认为，中更新统沉积后，探槽所在部位先遭受挤压，晚白垩世砖红色砂岩自西向东上冲垮塌到中更新世沉积之上，形成逆断型崩积楔-1；接着发生张性断裂活动，形成开口向上的张裂楔；随后，所在部位又遭受挤压，沿张裂楔的东边界断面挤压逆冲活动产生碎屑物质上抛流动，形成逆断型崩积楔-2；其上逐步形成更新沉积，当黑土层堆积以后，再次遭受挤压，使得断面上下黑土层堆积厚度显现差异。这表明中更新统沉积以后，断裂曾先后发生挤压-引张-挤压-挤压共4次活动，最新活动在全新世早期。根据逆断型崩积楔、张裂楔和地震断层等的成因，这几次活动应属高速粘滑活动，对应几次强烈的史前地震活动事件。上述认识部分得到原态微观观测分析结果的证实。

为研究长垣断陷的地壳浅部结构和断裂浅部构造特征，跨长垣断陷完成了一条长度49 km的中深层地震反射剖面和一条长度7 km的浅层地震反射剖面。根据获得的地震反射剖面，结合区域地质资料，分析研究区的地壳浅部结构和断裂活动特征。结果表明，长垣断陷是一个东深、西浅的箕状断陷；黄河断裂为西倾的铲形正断层，其浅部错断了埋深约190 m的第四纪地层，其下部错断了多组反射地层和盆地基底，属第四纪以来的隐伏活动断裂；长垣断裂浅部错断了新近纪地层的底界，向下延伸至基底之下，属前第四纪断裂。本文研究成果为新乡市及其邻区的活动构造研究和地震危险性评价提供了地震学证据。

利用华北地区2007年以来的地震资料，基于最邻近事件距离算法计算地震丛集率，对郯庐、燕山-渤海、河北平原、银川-河套、汾渭、淮河、长江下游-黄海等7个地震带进行地震丛集特征研究。对海城老震区的地震丛集特征分析认为，地震序列的丛集性明显减弱，目前发生的小震可视为反映区域应力状态的背景地震。以2015-04-15内蒙古阿拉善左旗5.8级地震为例，对华北地区显著中强地震前的地震丛集特征进行研究，发现中强地震前，地震丛集率在空间区域上先出现高值，随后出现低值，继而发震，对应地震活动中强震前增强-平静的现象，这一特征对判定未来潜在地震危险区有一定的指示意义。

为提高桥梁变形预测的精度，探讨不同预测模型在桥梁变形预测中的效果，结合桥梁变形监测数据及组合预测思路，构建桥梁的MC误差修正优化组合预测模型。通过实例验证得出，组合预测较单项预测具有更高的预测精度及稳定性，其中以RBF神经网络组合的预测精度最高；同时，误差优化修正模型进一步减小了预测误差，优化后预测结果的相对误差期望值为0.86%，方差值为0.097 3 mm2，准确预测了桥梁变形，验证了该思路的有效性。

为解决多输出边坡变形预测问题，提高预测模型的精度及计算效率，提出基于多输出相关向量机（MRVM）的边坡变形预测新模型。通过将标准RVM的单输出功能拓展到多维输出功能的方式建立MRVM，并利用PSO算法优化其参数。以某大型干坞边坡变形为例，基于MRVM建立边坡坡顶水平变形与沉降变形预测模型，并对其精度及计算效率进行分析。实验结果表明，MRVM的精度高于BP 神经网络、支持向量机（SVM）、RVM，证实拓展RVM所采用的方法可行，并具有较好的边坡预测精度；MRVM的计算时间远小于BP 神经网络、支持向量机（SVM）、RVM，具有较高的计算效率，并简化了建模程序，实现了对边坡的多个变形量进行同时预测。

针对熵权法组合权重分配固定不变的问题，提出一种基于IOWGA算子的权重分配方法，建立基于熵权-IOWGA算子的变权组合模型。该方法以各单一模型的预测精度作为诱导值，按每一期诱导值的大小对单一模型进行有序赋权，并将其应用到变形数据分析中。实验表明，该方法赋权过程合理，模型预测精度更高，更加适用于变形分析预测过程。

针对GPS位置时间序列噪声成分复杂、建模困难、噪声与信号难以有效分离等特点，用自适应信号分析方法经验模态分解（EMD）对中国区域9个IGS站时间序列的N、E、U方向作降噪处理。首先对各方向分量作EMD分解，获取各方向噪声强度依次降低的一系列本征模态分量及其趋势项；其次利用相关系数辨别出噪声与信号的分界本征模态分量，并按重构方法重构各本征模态分量；最后用相关系数、信噪比、能量百分比等参数评价EMD方法降噪的有效性。结果表明，EMD方法能合理地分离序列中的信号与噪声，有效削弱噪声对GPS位置时间序列的影响，进一步提高GPS位置时间序列的精度。

采用非差观测值构建误差方程，通过等价变换消除卫星钟差参数和接收机钟差参数，建立多个测站的联合等价双差观测方程。针对联合方程等价模糊度个数较多、相关性较强的特点，本文提出一种新的部分模糊度固定（PAR）方法。该方法将等价模糊度按照方差大小升序排列，通过循环剔除最大方差模糊度并进行Ratio检验，最终实现部分模糊度的固定。实例计算表明，相比完全模糊度固定（FAR）方法，PAR方法不仅具有更高的模糊度固定率和成功率，且提高了多基线精密定位的可用性，其坐标解算精度与FAR具有较好的一致性。

推导分析了基于站间单差的GPS/GLONASS组合双差模糊度解算数学模型及影响其精度的误差因素。利用模糊度参数在无周跳和粗差情况下的时不变性特点，采用自适应选权滤波对单差数据进行滤波处理，并将滤波后的单差模糊度通过选择基准卫星固定为双差模糊度。采用不同长度的实测动静态短基线数据进行测试，结果表明基于自适应选权滤波的站间单差模型可以简便有效地进行双差模糊度固定，模糊度固定成功率在95%以上，解算精度优于单模型以及双模型单历元解。

基于北斗三期试验卫星的实测数据确定其精密轨道和钟差，结果表明三期试验卫星IGSO径向重叠弧段精度优于7.0 cm，MEO优于5.3 cm，与二期非GEO卫星相当。采用相应轨道和钟差产品进行静态精密单点定位结果表明，在加入北斗三期试验卫星后，监测站坐标平面精度优于1.0 cm，高程精度优于2.6 cm，相对于仅采用北斗二期卫星定位结果分别提高0.5 cm和1.2 cm，且收敛时间缩短约2 h 35 min。

针对BDS实时高精度位置服务中实时轨道修正参数的计算问题，给出了一种BDS实时轨道修正参数的计算方法，并对实时轨道修正参数的外符合精度及其精度衰减进行分析。结果表明，利用该方法得到的BDS实时轨道修正参数基本可满足实时高精度定位的需求，GEO卫星实时轨道修正参数在3个方向上的平均精度为2.3 m，IGSO卫星和MEO卫星实时轨道修正参数在3个方向上的平均精度优于8 cm。

GPS动态监测超高层建筑物时，由于监测站和基准站高差较大，对流层湿延迟不能较好地通过传统的双差模式进行消除。本文采用基于随机游走过程的参数估计法对双差残余对流层延迟进行进一步削弱，并介绍相应的数据处理方法。实验结果表明，超高层建筑在进行GPS监测时对流层延迟残余误差不可忽略，卫星高度角越低相应延迟量越大；通过该方法进行估计改正，提高了实时动态监测精度，尤其是在高程方向的改善较为明显。

利用对偶四元数能同时描述旋转矩阵和平移向量的优势，提出一种适用于大角度的三维空间坐标转换参数求解模型。该模型解决了传统算法不适用于大旋角的问题，可以直接解算坐标转换参数，且无需迭代初始值。通过模拟数据进行仿真实验表明，该方法无需线性化，计算简便，验证了该方法的正确性与有效性。

 将多元加权总体最小二乘模型进行变换，转化为加权总体最小二乘模型，推导构造新的系数矩阵和系数矩阵元素协因数阵的公式，研究多元加权总体最小二乘的解算流程。以Jazaeri加权总体最小二乘为例，给出多元总体最小二乘参数的解算过程。通过算例分析和比较，验证了该方法的有效性。

基于GPS观测的震后水平位移对2011年日本MW9.0地震的震后形变特征进行研究。震后近5 a（截至2015-12），震后水平位移累积达到东向60~165 cm，南向20~65 cm，距离震中较远处的G104、G105及J192站点观测到的震后位移累积变化已超过同震位移，且震后形变还在持续。联合震后余滑和粘弹性位错理论模拟震后形变，利用这2种作用机制对震后GPS水平形变进行解释。研究表明，震后余滑在震后形变最初阶段起主要作用，但随着时间增长而逐渐衰减，粘滞性松弛作用的贡献随着时间增长而变大，GPS观测到的震后地表形变可由这2种机制结合得到较合理的解释。利用震后GPS形变模拟估算地震区域的地幔粘滞系数在1.5×1019 Pa·s量级。

利用ICESat激光测高卫星数据获取2003-10～2008-03北冰洋秋季与冬季海冰出水高度，结果与国外相关研究基本一致。出水高度数据的拟合结果表明，北极海冰出水高度以每年约2.3 cm的速度递减，该速度比此前的相关研究结果更快。在不同作者利用ICESat数据计算的北极海冰出水高度的对比中，不同方法得到的结果之间存在明显的系统误差。对引起系统误差的原因进行深入分析表明，高程滤波的窗口长度、确定海面高的范围以及海面观测值的选取方式都会使出水高度的计算产生cm级的误差。

采用库尔勒台JCZ-1T地震计BB通道垂直向的观测数据，利用功率谱密度估计方法，在没有对观测资料进行任何改正的情况下，获取2016-03-02印尼苏门答腊岛海域7.8级和2016-04-17厄瓜多尔7.5级大地震激发的0S7～0S60基频球型自由振荡，并与PREM模型理论值进行对比分析。结果表明，实测值与理论值相吻合，除部分振型与理论值偏差较大以外，其余振型与理论值偏差均小于0.1％。印尼苏门答腊岛海域7.8级地震所检测的球型振荡能量频谱分布及振型与厄瓜多尔7.5级地震所检测的球型振荡有一定差别，前者所能检测的振型数量相对较多。

基于闽粤地区10个地形变观测点40个测项的同震形变波记录，利用幅度比值和小波多尺度分析方法探讨其记录特点和传导机制，结果显示：1)同震形变波到时与震中距有关，波形记录含有d-P和d-S波，不同测项记录到的波形不一致，同测项的记录波形相似；2)幅度比值在一定程度上与震源方位有关，进一步反映其各向异性；3)通过互（自）相关计算和滤波处理，能识别出同震形变波的频带为002~0.04 Hz，峰值在0025 Hz附近；4)智利地震形变波序列小波能谱为64~254 s，能量集中在128~254 s；而尼泊尔地震形变波在不同测点区别较大，潮州台为16~32 s，厦门台为16~64 s。研究结果表明，形变记录中除面波外还包含体波成分，不同震源机制引起的同震形变波传导机制可能存在各向异性，这对于开展地震引发应变等研究有借鉴意义。

对典型的地震预警与烈度速报方法进行分析，提出了基于非对称传感器的地震预警与烈度速报综合用烈度仪，其由非对称结构的三分量传感器和基于ARM嵌入式系统的专用数据采集器组成。经过测试，该地震烈度仪的专用数据采集器具有大于107 dB的动态范围；其非对称三分量传感器结构中，所选的单分量B类传感器的加速度误差小于0.8%，动态范围大于105 dB，而所选的三分量C类传感器的加速度误差小于5%，动态范围大于61 dB。该地震烈度仪的各项指标均满足地震预警与烈度速报综合应用的各项技术要求，且功耗低、成本低，适合于高密度布设。

收集、整理淮北台数字化SS-Y型伸缩仪观测资料，根据SS-Y型伸缩仪工作原理，分析气压因素对其观测资料的影响。结果表明，气压变化对观测数据有明显的干扰，且二者呈正相关关系。最后通过量化分析，建立淮北台SS-Y型伸缩仪观测值的气压改正数学解析式，能够对该气压效应进行有效改正。