地震预报是具高度复杂性的世界科学难题。以我国50余年实践中的问题为导向，以其揭示的自然现象为依托，从科学哲学及方法论视角，回顾经验归纳、还原论动力学、归纳-演绎和复杂动力系统等方法。通过汶川、唐山等震例探讨认识论因素在预测预报中的重要作用。进入地球系统科学新时期，建议以大陆变形复杂动力系统演化及其地震行为、经验与数值预测桥梁的图像（斑图）动力学作为地震预报的自然观和方法论。它们虽不完善，但更贴近大自然的整体性、进化性和非线性本质，又能包容连接多种思路与方法；既具前瞻性，又具可操作性；地震具可预测性，又具预测的不完全确定性；预测→预报→减轻灾害尚存在颇大的可创新空间。

重力固体潮调和分析结果无法证明引力以光速传播。首先，根据固体潮理论，进行调和分析时固体潮理论值和观测值的时间序列是同步的，不存在时差；其次，天体起潮力仅与万有引力有关，与光速无关；第三，调和分析得到的潮汐因子仅反映地球介质的物性变化，相位滞后则反映地球介质的粘滞弹性，两者与天体引力及光到达观测点的时差无关；第四，汤克云和骆鸣津在论证过程中作了过多的人为改正，有些改正使用不当；第五，万有引力与引力波是两个不同的概念，万有引力是相互作用的两个物体之间的一种空间性质，它与两个彼此相互作用的物体同在，无需时间传播，而引力波是一种时空涟漪，需要在特定条件下产生，通过波的形式从辐射源以光速向外传播，并以引力辐射的形式传输能量，两者不可混淆。汤克云与骆鸣津认为，重力固体潮理论值隐含两个假设：1）引力以光速传播；2）引力及光的时差等于重力固体潮调和分析结果的时差。这两个假设并不成立，汤克云与骆鸣津关于引力是以光速传播的论证是一个误会，引力不需要时间传播。

利用郯庐断裂带安徽段及“霍山窗”区域的跨断层水准测量资料，运用断层形变累积率及年滑动速率比方法计算各测线近20 a的观测数据，研究区域内断层活动及能量积累的整体空间演化特征，梳理各测点所跨断裂带的断层形变特征及变化过程，从空间分布和时间演化的角度探讨断层活动特征与安徽及邻近地区中强地震的关联性。结果显示：1）郯庐断裂带安徽段断层形变累积率总体高于“霍山窗”区域，震前存在高值聚集、区域分界、高密度低值梯度带等特征，显示震前的应力积累背景；2）安徽地区断层活动明显受郯庐断裂带整体活动的影响，区域性差异和阶段性变化显著；3）断层形变的年滑动速率比异常对地震活动的判断具有一定的指示作用，主要表现为震前2个月~1 a的高值异常及多个测点的群体性异常等特征，随着震级的增大，异常分布范围和变化幅度均有所增大。

选取唐山地区2008~2018年震相数据，利用单台多震和达法和多台多震和达法分别计算波速比，结合研究区内的地震活动对波速比的变化特征进行研究。结果显示，多台多震和达法得到的波速比结果较为稳定，而单台多震和达法得到的结果变化幅度大，显示更多细节；唐山地区ML≥4.5地震发生前单台波速比存在不同程度的异常，异常台站的方位与地震具有一定的对应性。

研究尼日尔三角洲东部深水区块发现，整个盆地从陆向洋具有3个大的构造分区：伸展拉张区、过渡区和挤压逆冲区。伸展区以大型同沉积断层伴生大量滚动背斜构造为特征，过渡区发育大量泥底辟构造，挤压区以复杂的逆冲叠瓦构造为主。通过分析形成机理，揭示东部深水转换带上M研究区构造特征，按构造的演化特征将该区构造分为泥底辟型、冲断-泥底辟混合型、逆冲型3种类型，提出研究区内的圈闭主要以构造-岩性圈闭为主，为尼日尔三角洲盆地深水勘探提供新的理论指导。

跨断层测量的数据处理中，常利用不等间隔数据进行计算，由此产生一系列问题，如时间计算、同步性、主从关系、可比性等。对此，从合理、最佳的要求出发，以约定的方式进行设计，考察它们在多种算法中的适应能力，有利于跨断层测量数据处理的完善和发展。
 

基于2009~2015年中国大陆GPS水平速度场数据，采用DEFNODE负位错反演程序计算红河断裂带的断层闭锁程度和滑动亏损速率特征，并结合小震精定位结果分析该断裂带的强震危险性。结果表明，GPS水平观测值与模型值的拟合结果较好，小震分布与闭锁程度结果存在一定的相关性，红河断裂的中段北部（南涧-墨江）基本完全闭锁，断层的滑动亏损速率也相对较大，该段落具有发生较大地震的可能性；红河断裂带其余段落闭锁程度较弱，尤其是断裂带的南段，在2~5 km深度处基本由闭锁状态转化为蠕滑状态，断层的滑动亏损速率也相应很小，该段发生较大地震的可能性较小。

利用Okada模型计算2018-01-23 09:31（UTC）阿拉斯加湾7.9级地震引发的海啸的初始场信息，利用COMCOT模型模拟海啸传播。比较海啸首波振幅和到达时间模拟值与实测值显示，振幅差异在4 cm以内，时间差异在4 min以内。模拟结果与观测资料吻合，揭示阿拉斯加地震引发的海啸强度弱，同时反映海啸初始场参数的选择合理有效，海啸模拟计算结果真实可靠。

由于部分变量误差（partial errors-in-variables，Partial EIV）模型方差分量估计精度评定理论不完善，将SUT采样法应用于Partial EIV模型的最小范数二次无偏估计（the minimum norm quadratic unbiased estimator, MINQUE），利用方差分量估计修正随机模型并以此作为先验信息对观测向量进行SUT法采样得到参数的加权均值和二阶精度信息。考虑到非线性模型的偏差，进行偏差改正，再通过SUT法对改正后的参数采样计算二阶精度信息。通过算例实验验证，结合SUT法和方差分量估计求解Partial EIV模型，能够有效地避免复杂的求导运算，并获得更为精确的参数估值和合理的二阶精度信息，表明偏差改正的必要性。

提出顾及电离层延迟历元间变化的随机游走模型，利用全球分布的170个IGS测站2016-07观测数据，采用静态和仿动态PPP解算模式，分析3种随机模型对PPP收敛时间和定位精度的影响。结果表明，该随机游走模型在收敛时间上不受随机游走模型谱密度的影响，且在较小谱密度时收敛效果明显优于传统随机游走模型；从定位精度来看，该模型与白噪声模型结果相当，静态模式下平均RMS约为5 cm，动态模式下平均RMS约为8 cm。

由于当前国际GNSS服务组织（IGS）跟踪站在高纬度区域分布不均，用于电离层拟合建模的观测数据不均匀、不全面，导致在利用这些IGS跟踪站观测数据建立电离层拟合模型时该区域的电离层电子总含量拟合模型精度不够，电离层拟合模型格网输出值甚至出现了大量有悖于电离层实际物理意义的负值和零值现象。针对此问题，利用不等式约束算法，对拟合模型电离层格网输出的负值点、零值点加入不等式约束条件，采用附加不等式约束条件的最小二乘法对参数的解算进行优化，并用实测GNSS数据进行验证。实验结果表明，该算法对测站分布稀疏的高纬度地区出现大量零值和负值的情况有明显改善。此外，该算法对全球电离层模型的建模精度也有一定程度的提高。

采用14个MGEX测站观测数据，利用实时PPP估计方法计算得到Galileo、GPS和GPS/Galileo组合ZTD估值。14个测站的Galileo和GPS ZTD估值的相关系数绝大多数大于0.9，且Galileo-GPS ZTD差值的RMS为8～16 mm，RMS的平均值为12.3 mm，证明Galileo和GPS解的符合性良好，Galileo实时估计的ZTD精度满足要求。同时，IGS最终ZTD产品被用来评价各解算结果的精度，结果显示，GPS/Galileo联合解算时，相对于GPS单系统精度提高了5%~35%，相对于Galileo 单系统精度提高了25%~51%。

提出一种基于GPT2w模型化加权平均温度反演大气可降水量的方法，并分析附加系统偏差改正的模型化加权平均温度对可降水量的影响。结果表明，基于GPT2w模型化加权平均温度反演的大气可降水量的精度与基于Bevis公式计算的加权平均温度反演的大气可降水量的精度相当；对GPT2w模型化加权平均温度进行系统偏差改正后，大气可降水量的精度有一定改善，但改善率不到1%。

介绍地震地电阻率交流观测的原理及方法、观测系统的要求及主要技术指标，并在受地铁干扰严重的江宁台进行实验观测。初步观测结果表明，该系统观测结果与直流观测结果相当，能满足台站实际观测需求，同时达到抗干扰目的。证明采用交流供电方法进行地电阻率观测，能够在较强干扰背景下获取较高的信噪比，很好地抑制城市地铁、轻轨以及其他因素引起的电磁干扰。
 

以2013-07-22甘肃岷县与漳县交界的MS6.6地震为研究对象，采用去趋势波动分析方法处理兰州、高台2个台2011~2015年重力观测资料,试图提取这次地震前的相关重力异常信息。结果表明，以9.4倍的该台分形指数标准差为异常阈值,岷县-漳县地震前这2个台的重力分形指数均出现相似的异常升高过程,表明震前重力变化具有定向持续特征，显示出长程相关性，是孕震过程中物质运移、密度连续变化的反映，应该是与这次地震有关联的重要信息。结合其他学者的研究结果初步推测，这个异常变化可能与中下地壳乃至上地幔的物质运移有关。

对3台Burris型重力仪系统中的feedback scale因子对相对重力测量成果的影响进行测试分析和研究。结果表明， feedback scale因子值与Burris型重力仪读数线性相关，且线性系数与FBK改正值有关。若feedback scale因子值产生等比例的变化，FBK改正值越大，仪器读数的变化越大。在feedback scale因子值增加时，FBK改正值的正负符号决定仪器读数变化的方向。在重力值差仅有17 mGal的测段上测量时，3台Burris型重力仪基本相同的feedback scale因子变化量，得到的不同重力值差最大可相差0.140 mGal。当同一台仪器在FBK改正值分别为-14.7 mGal和2.2 mGal的2个测点进行测量时，若feedback scale因子值变化2%，测量所得重力值差的变化超过0.300 mGal。

在全面收集与系统分析全国水温台网近300口观测井2008年动态的基础上，梳理出井水温的正常年动态与固体潮，并进一步识别与分析2008-05-12汶川MS8.0地震震前、震时及震后的异常变化；归纳出全国井水温动态的正常年动态类型、特征及水温潮汐的基本特征，识别出汶川地震前14口井出现的异常，并分析该异常的形态与时空分布特征；分析125口井的同震响应与震后变化特征，进一步论证利用井水温动态监测地震前兆的可能性与存在的问题，提出把现有的水温观测网进一步改造与升级、开拓地壳热动态与地震活动关系观测与研究的创新思路。

利用AlphaGUARD P2000便携式测氡仪对宝坻断裂进行定期定点土壤氡气野外测量实验，确定适用于本地区科学有效的土壤氡气观测技术方案，分析土壤氡气浓度与土壤性质、土壤含水量、断层构造及活动性等因素的关系，得出宝坻断裂研究区域中数据变化特性，对土壤氡气观测在地震监测、断层活动性跟踪中的应用具有参考意义，为震情跟踪和异常识别提供了新的观测方法和应用实例。

测量高桥断裂土氡(Rn)浓度，分析龚家桥及中阳坡2条测线的土氡浓度特征，并与宏观剖面对比，以揭示断裂的位置、规模等信息。结果显示，2条测线中土氡浓度背景值分别为34 138 Bq/m3、26 960 Bq/m3,异常下限分别为53 580 Bq/m3、53 322 Bq/m3，土氡异常区域指示龚家桥处断裂宽度不超过60 m，中阳坡处断裂宽度不超过40 m。

以2017-09-08墨西哥8.1 级地震为例，分析14个PBO综合钻孔应变仪和地震仪同址记录的地震波信号，结果表明，应变仪记录的地震波符合射线传播规律。对不同震中距的站点进行基于S变换的应变仪与地震仪的同震响应特征分析，二者同震响应一致性较好，应变仪频段主要在0.25 Hz以下。取震后1 h应变数据进行分析发现，同震阶段应变主方向指向震中。