针对经验模态分解（empirical mode decomposition,EMD）降噪过程中存在信号与噪声模态混叠及直接将分界本征模态函数（intrinsic mode function，IMF）分量归入高频噪声造成真实信号被“湮没”等问题，提出一种改进的EMD降噪方法。该方法将经EMD得到的第2个IMF分量至分界IMF分量进行重构，对重构信号进行下一次EMD，获取其中的“真实”信号，多次重复此操作，最后将所有获得的低频信号累加，从而达到降噪的目的。利用2种模拟数据和1种GPS实测高程数据进行实验，模拟数据与实测数据采用不同的评价指标评价降噪效果，结果表明，改进的EMD方法较传统EMD方法降噪效果更佳，验证了该方法的可靠性。

针对BDS全星座播发三频信号的特点，利用1个三频载波伪距组合(1,4,-5)和2个三频无几何相位组合(1,1,-2)、(1,-2,1)联合的方法进行周跳探测，并结合最小2-范数确定整数周跳的搜索策略。实测数据表明，该方法对一般周跳、不敏感周跳及连续随机周跳均有较好的探测与修复效果。

采用IGRA提供的2017年81个无线电探空站的探空资料，对4种对流层延迟模型在中国区域的精度进行综合评估与分析。结果表明，GPT2w模型的性能要优于依赖气象参数的Saastamoinen模型及基于球谐函数的GZTD和UNB3m模型；GPT2w模型的偏差均值MB（mean bias）和均方根误差RMSE分别为-0.8 cm和4.1 cm，各测站的MB和RMSE分别处于-2~2 cm和1.3~7.9 cm之间。UNB3m模型在中国区域存在较大的MB和RMSE，模型的RMSE最大可达10.2 cm。4种模型的精度对测站纬度具有一致的敏感性，表现为随测站纬度的升高而降低；模型精度呈明显季节性变化，且不同模型对季节的敏感程度有所差异；对流层湿延迟难以精确建模导致模型精度在夏季（RMSE为6~9 cm）低于冬季（RMSE为2~2.5 cm）。

基于亚太地区北斗GEO卫星数据对2017-05发生在中低纬度地区的磁暴现象进行研究，并使用北斗GEO卫星获取的TEC实测数据对全球电离层图的精度进行评估。进一步对磁暴引起的全球电离层TEC变化进行分析发现，电离层TEC对磁暴的响应出现在磁暴主相开始1~4 h之后，最大扰动值达到20 TECu以上。

通过分析2018年2次典型降雨过程中大气可降水量(precipitable water vapor, PWV)的分布特征及其与实际降水量的关系，探讨PWV在预测降雨中的应用。结果表明，在降雨过程中，PWV的分布与实际降水量具有很好的相关性。PWV对降雨的发生具有一定的指示作用，在降雨发生前6~12 h，PWV开始增加；在降雨发生前1~2 h内PWV迅速上升；当PWV显著增加并保持高值时，预示强降雨的发生。PWV变化越快，降雨概率和降水量就越大。滑动平均处理结果进一步证明，强降雨发生前后，PWV会出现快速聚集和释放的现象，PWV可作为短期临近预报及天气分析等研究和应用的序列资料，为传统气象手段提供有力补充。

针对GNSS气象学中大气加权平均温度（T_m）受时空影响的问题，利用长三角地区7个探空站2015~2017年数据，分析T_m与地面温度（T_s）、水汽压（e_s）和气压（P_s）的线性关系，并基于最小二乘法进行多元线性拟合，建立长三角地区本地化T_m模型。实验结果表明：1）本地化单因子模型效果优于Bevis模型，且双因子和多因子模型与单因子模型效果相当；2）分季节多因子模型优于全局模型，对秋冬季改善效果最为显著；3）分季节多因子T_m模型计算GNSS大气可降水量（PWV）的效果优于Bevis模型。分季节多因子本地化T_m模型更适用于长三角地区，可获得更准确的T_m和PWV。

通过采集GNSS信噪比（SNR）数据，基于水面反射的GNSS多路径信号特性，分析信号频率、高度角范围及弧段长度等因素对大坝水位反演结果的影响。结果表明，大坝水位变化反演结果与实测水位数据具有良好的一致性，相关系数在0.9以上，GPS反演精度为0.1~0.15 m，BDS反演精度为0.35~0.45 m，GPS和BDS联合反演精度为0.1~0.13 m，优于单系统反演精度。

本文将不确定性平差模型与参数的有界不确定性相结合，建立有界不确定性平差模型，并从等式约束出发，利用无限权和零权的思想，将不确定性平差算法与不等式约束中的罚函数相结合，提出有界不确定性平差迭代算法，并通过算例验证其可行性和有效性。

采用正则化平滑因子方法，对重力台站连续观测资料进行处理和讨论，尝试分离同震信号。结果表明，该方法可以有效地分离并获取同震重力效应和地震波信号，且估算的同震重力效应与理论模拟有较好的一致性，可为快速反演地震参数及地震预警提供更多的约束条件。

利用辽中南地区2011~2013年流动重力观测资料，深入分析研究2013年灯塔M5.1地震震前的重力空间演化特征及变化机理，结果表明：1）辽中南地区重力场异常变化与灯塔M5.1地震在时空上具有很好的对应性；2）震前1 a重力场四象限特征明显，震前0.5 a出现50 μGal的正负反向变化，并伴有重力变化高梯度带，重力点值时序上升和下降趋势明显，重力剖面呈剧烈的上升-下降波动变化；3）结合2011~2012年重力变化背景场和区域地质构造分析认为，灯塔地震可能是由辽中南地区地壳深部物质迁移和地壳构造运动共同作用引起。

以2013年芦山7.0级地震为例，探讨重力固体潮参数的时空分布特征与地震孕育的关系。收集分析芦山震区附近17个台站震前2 a的连续重力观测数据，采用VAV调和分析方法分析计算日波和半日波潮汐参数，主要研究半日波M₂波潮汐因子随时间变化的趋势及空间分布情况。结果表明，芦山地震前M₂波潮汐因子趋势变化空间分布大体呈现上升与下降趋势的四象限分布，芦山地震处于四象限中心部位，可能是由震前存在的“闭锁剪力”引起的区域介质变形或密度扰动所致。

以2017年九寨沟7.0级地震为例，使用重力场向上解析延拓算法计算邻近空间中可能与孕震相关的重力变化，以探讨未来邻近空间无人重力测量技术在地震监测应用中的观测精度需求。结果表明，地面上约为70 μGal的重力变化在20 km处衰减为18 μGal。

基于EGM2008研究苍梧震源区及华南块体不同尺度重力场的横向和纵向分布特征，探讨深部物质密度变化及可能的动力学意义，为该区地震孕育环境研究提供深部依据。扬子克拉通重力异常横向变化相对较小，显示出其相对稳定的克拉通结构特征；华夏地块上地幔存在与西太平洋板块俯冲角度较为一致的重力正异常和相间分布的重力负异常，其高低密度体分布可能与中生代以来西太平洋板块俯冲作用下岩石圈拆沉和软流圈物质上涌有关；扬子克拉通和华夏地块过渡带呈现显著的重力异常高梯度带和东西差异性特征，揭示了深部复杂构造变形的过渡带特征。本文研究区多尺度布格重力异常横向的复杂性和非均一性及在地壳和上地幔深浅差异性的重力异常特征，反映了研究区深浅物质结构和动力学不平衡的差异相互运动的动力学过程，可能是地震孕育的深部动力学环境。苍梧地震位于重力正负异常的过渡带，与深部物质扰动和密度分布的不均匀密切相关。

利用多尺度重力分析方法提取源自莫霍面起伏的重力异常信号，并确定整个伊朗的莫霍面，反演的伊朗莫霍面与前人研究结果相一致。另外，伊朗西部的莫霍面深度比东部深，表明西部的阿拉伯地块与欧亚板块相对于东部具有更早期的碰撞。

以三峡库区秭归-巴东段为例，将地理加权回归（GWR）模型引入到研究区的空间尺度分割方法中，利用粒子群优化（PSO）算法对支持向量机（SVM）模型参数进行优化，构建GWR-PSO-SVM耦合模型，完成研究区滑坡易发性评价，并与传统的PSO-SVM耦合模型结果进行对比。结果表明，在特定类别精度分析、总体预测精度分析和曲线下面积分析中，本文方法评价效果均优于传统方法。

本文综合运用地形、地质构造等基础信息，建立西昌地区的数值模型，定量分析由荷载引起的点位沉降变化等干扰对跨断层形变测量的影响。采用FLAC^3D软件对包含西昌跨断层场地及附近尾矿库的数值模型进行计算，结果表明，尾矿库矿渣堆积不是引起西昌场地水准观测资料出现异常的原因。

利用2017-03~2018-03共30景Sentinel-1A SAR数据，分别采用PSI和SBAS技术获取成都市主城区地面形变分布信息,结合地面水准资料对InSAR结果进行精度评估，并初步分析地面沉降的原因。结果表明，成都市大部分区域稳定,平均形变速率主要集中在-5~5 mm/a；地面沉降主要位于一环线以外地区，地铁5、6号线主要站点及周边不均匀沉降明显，最大沉降速率达到20 mm/a；在成华区和锦江区等部分新建城区有不同程度的地面沉降，速率为5~15 mm/a，PSI和SBAS结果相关性较高。

为厘定太原盆地中部潜在的发震断层情况，对田庄断裂实施了浅层地震勘探，结果表明：1）田庄断裂可分为3个区段，各区段内均发育北、南支断裂，其中北支断裂为主断裂；2）除断裂西端及中-东段转折部位断面呈近似“N”形结构外，其余断面均呈“Y”形；3）西段断裂带宽度最小，东段断裂带宽度最大。利用年代学测试方法结合钻孔剖面确定断裂的活动年代及滑动速率，断裂中段的活动年代为晚更新世晚期，上断点最小埋深为39.3 m，晚更新世以来最大断距为2.9 m，最大滑动速率为0.041 5 mm/a；断裂西段及东段的活动年代为中更新世，中-东段转折部位上断点最小埋深为37.4 m，晚更新世以来最大断距为2.7 m，最大滑动速率为0.046 1 mm/a。基于浅层地震揭示的基岩破裂长度，采用地震矩方法对田庄断裂进行地震危险性概率分析，确定断裂的最大潜在震级及发震概率。

本文利用高频深源近震地震波形数据的R/Z比来获取沉积盆地速度结构，并以2011-05-10发生在黑龙江省与吉林省交界处（131.09°E，43.32°N）的M_W5.7深源地震（深度554.9 km）为例，分析位于松辽盆地沉积层内部NECESSArray中的22个台站记录到的0.5~2 Hz数据，利用沉积盆地对地震波的到时延迟效应及P波和Ps转换波的振幅信息，通过对沉积盆地底部剪切波速度与厚度进行网格搜索获得松辽盆地的速度结构。结果显示，22个台站下方的沉积层顶部剪切波速度为0.1~1.0 km/s，且盆地边缘速度较大，盆地厚度为0~6.5 km，总体呈现内部大于边缘的状态。与已有结果相比，本文结果在沉积层边缘地带较符合实际趋势，表明利用高频近震深源Ps转换波的方法可以较好地获得沉积盆地内部的速度结构。