对2021-05-21云南漾濞M6.4地震震中200 km内的水管仪和伸缩仪2015-01-01~2021-05-20整时值观测资料进行分析和处理发现，自2019年开始各台站的两套仪器观测曲线都同步出现趋势性转折或年变幅度减小的现象，且异常出现时间与震中距有一定的关系：震中距越近，异常出现的时间越早；震中距越远，异常出现的时间相对越晚。

对云南地区43个GNSS连续站2012-01~2018-12站点位移时间序列进行深加工处理，以期间发生的7次M≥5.7地震为样本，分别获取震前面应变和最大剪应变分布，并对震前应变场分布特征进行研究。结果表明：1) 7次M≥5.7地震前，云南地区存在显著的面应变变化趋势，多数情况下存在强挤压和强拉张并存的格局，累积面应变一般超过±4.0×10^-8，地震多发生在面应变(特别是面挤压)变化的高梯度带上；2) 7次M≥5.7地震前，云南地区存在显著的最大剪应变变化趋势，累积最大剪应变一般超过5.0×10^-8，地震多发生在最大剪应变变化的高梯度带上；3) 面应变(特别是面挤压)和最大剪应变变化的高梯度带可作为研判未来M≥5.7地震发震地点的重要区域。

为研究玛多地震对周围地表动态位移的影响，利用超长基线模式解算震中距400 km范围内的11个高频GPS观测数据，并对各站水平方向的位移时间序列进行分析。结果表明，玛多地震对震中距最近的青海玛多站的东西向产生约25 cm的位移，并且没有恢复到震前状态；对青海玛沁站和甘肃玛曲站的南北向产生约27 cm的位移，但很快恢复到震前状态；玛多地震对周围各站位移产生的影响，尤其对南北向位移的影响，与站点的方位角有很大的相关性。

系统回顾多手段地形变监测应用于地震中长期预测和中短期预报的若干实例，以及震后总结给出的突出形变异常和巨幅形变异常未能对应地震的实例，展示了形变手段用于强震预测的有效性和局限性，并针对实践中发现的若干问题进行讨论，提出看法和建议。

基于雷达干涉测量技术，利用ALOS-2、Sentinel-1卫星升降轨雷达影像，获得2019-10~12发生在菲律宾棉兰老岛的4次M_W>6.0地震的同震形变场，并以此形变结果为约束，反演得到4次地震的断层运动模型。综合分析发现，此次地震序列由3条断裂的破裂引起，其中2019-10-16和2019-10-31的2次地震为同一发震断裂，2019-10-31地震断层破裂区域位于2019-10-16地震断层破裂的东北延伸段，最大滑动量约为1.1 m，约为2019-10-16地震最大滑动量的2倍。2019-10-29地震由一条独立断层破裂引起，断层最大滑动量约为2.0 m。2019-12-15地震由一条东北向倾斜断层破裂引起，断层最大滑动量约为3.0 m。此外，2019-10-16地震引起2019-10-29地震显著滑动区明显的正向库仑应力传输；而2019-10-29地震显著增加了2019-10-31地震震源区域的库仑应力；前3次地震对2019-12-15地震孕震断层的库仑应力传输总和为负值，说明静态库仑应力传输可能不是此次地震触发的主要诱因。

针对地表沉降预测研究中单一传统方法预测精度较低、预测过程不稳定等问题，提出一种经验小波变换（EWT）与Prophet预测模型相结合的优化预测方法。以江西省上饶市德兴矿区为例，采用30景哨兵1号影像进行SBAS-InSAR沉降研究，并获取该区域研究时段内的沉降时序数据。首先对原始沉降时序数据进行EWT自适应分解，分解产生经验尺度分量和一系列经验小波分量；然后对各分量进行Prophet预测后叠加重构，得到最终的沉降预测值；最后采用回溯性预测法验证本文方法的精度和可靠性。实验结果表明，EWT-Prophet组合模型整体优于单一Prophet模型及传统ARMA模型，相较于其他2种方法，EWT-Prophet模型的均方根误差分别提升51.53%和59.03%，平均百分比误差分别提升57.81%和64.85%，表明本文方法预测效果更佳，且具备较好的适用性，为大面积矿区沉降预测提供了一种有效方法。

针对小波神经网络存在的局限性，采用粒子群算法对小波神经网络进行优化，并在此基础上建立GPS高程异常值的拟合模型。为了避免粒子群算法陷入局部极小值和收敛速度慢等问题，采用惯性权重非线性递减和自适应学习因子相结合的策略对粒子群算法进行改进，从而提高模型的训练精度。以某矿区实测GPS数据为例，对所建模型的拟合性能进行验证。结果表明，改进后的小波神经网络模型进行GPS高程拟合时具有更高的精度和稳定性。

针对GNSS高程坐标时间序列中含有粗差、高程坐标时间序列不平稳、非线性变化导致异常值探测困难等问题，提出一种奇异谱分析SSA与S_n估计量相结合的粗差探测方法。利用实验模拟数据和实测数据分别对该方法的探测效果同常规3σ法和MAD法进行对比，结果表明，SSA-S_n粗差探测方法的总体探测效果更好，能够满足GNSS坐标时间序列高可靠性的需求。

针对日长变化参数序列中蕴含的复杂非线性特征会严重影响其预报精度的问题，同时为探讨引入大气角动量序列是否有助于提升预报精度，提出一种Prophet拟合外推联合向量自回归(vector autoregression，VAR)残差补偿的组合模型用于日长预报。选用2008~2020年的日长变化参数序列进行实验，同时设计不顾及大气角动量序列的Prophet-AR以及传统的LS-AR两种方案进行对比。结果表明，3种方案的预报精度依次降低，既说明Prophet算法比LS算法能更好地拟合非线性信号，从而降低组合模型的预报误差，也说明当预报模型一致时，引入大气角动量序列能够有效提升预报精度。综上可知，顾及大气角动量的Prophet-VAR组合预报模型可以应用于高精度的日长变化预报。

为研究电离层高阶项延迟及其影响，采用IGS提供的实测数据与产品，结合具体实验讨论地磁模型、TEC数据模式、GPS频率及测站分布等对电离层高阶项延迟的影响，分析不同TEC获取方式与地磁模型处理模式下的电离层高阶项延迟对基线的影响。实验表明，利用不同方式获取的TEC是影响电离层高阶项延迟的关键因素，其对载波相位观测值的影响可达10.0 mm，对基线的影响甚至达到cm级；地磁场是电离层高阶项延迟的次要影响因素，对载波相位及基线的影响为mm级；电离层高阶项延迟与测站区域有关，在中纬度区域偏差呈现系统性，而在赤道附近偏差呈现偶然性，其对基线的影响主要与基线距离及方位有关。

针对复杂环境下单一导航定位技术存在精度低、可靠性和完整性差的问题，提出一种GPS+BDS-3的PPP/INS/ODO组合导航方案。采用GPS+BDS-3双系统观测数据，推导无电离层组合PPP模型，进一步给出PPP/INS/ODO组合模型并分析时间异步及杆臂误差的处理策略，结合里程计测速信息和非完整性约束信息，提高组合导航的定位性能。利用仿动态和动态跑车实测数据，分别对GPS+BDS-3无电离层组合PPP的定位性能和PPP/INS/ODO组合导航的定位性能进行分析。实验结果表明，GPS+BDS-3组合定位精度较单系统有显著提高；PPP/INS/ODO组合系统在复杂环境下位置的RMSE优于1 m，可为复杂环境下的车载导航提供技术支撑。

针对水下潜器搭载的惯性导航系统圆锥运动这一复杂特性，研究经典多子样算法、优化多子样算法、扩展圆锥误差补偿算法和基于四元数微分方程迭代算法的姿态求解精度与适用性情况，并以圆锥运动作为测试输入进行仿真实验。结果表明，采用子样数大于3的迭代算法进行水下重力辅助惯性导航姿态解算，能够满足角度漂移小于1″/h的精度要求。

多普勒频移重构的GNSS定位算法是指通过重构多普勒频移解决观测信号异常问题，配合基于垂直仰角选择的互差加权法，在观测信号质量不佳的情况下解算出整周模糊度，得到较高的整周模糊度正确估计率。结果表明，在卫星冗余程度低的静态情形下，该算法能够达到100%的模糊度固定率和cm级精度；在动态情形下，E、N、U方向的精度分别为0.679 0 m、0.052 9 m、0.022 8 m，精度与传统的RTK定位持平，但模糊度固定率提高了26.38百分点。

利用精密星历产品对BDS-2和BDS-3广播星历的精度进行系统评估，进一步比较分析不同BDS-2和BDS-3卫星星座组合对单点定位的影响，提出一种基于SISRE(signal in space range error)的单点定位加权优化模型。实验结果表明，BDS-2星座中MEO、IGSO和GEO卫星广播星历轨道误差的RMS分别为2.404 m、3.030 m、12.574 m；BDS-3星座中MEO、IGSO卫星广播星历轨道误差的RMS约为0.5 m和0.8 m；对于SISRE，BDS-2平均优于2 m，BDS-3平均优于1 m；BDS-3配备H钟和Rb钟的卫星钟差及稳定性基本相同。同时单点定位结果表明，BDS-2/BDS-3 IGSO/MEO星座组合定位精度最高。利用提出的SISRE加权模型进行单点定位解算，定位精度在N、E、U方向的平均优化率分别为9.61%、18.55%、11.19%，平均总体优化率达到12.26%，证明了模型的有效性。

GNSS基准站天线观测墩及其所在基岩会随地表温度变化产生热弹性形变，并累积为GNSS台站的位移。热弹性效应的定量分析对于准确分离GNSS基准站坐标时间序列中的信号和噪声具有重要意义。基于弹性力学和热弹性力学的相关理论，给出一维温度场下轴对称观测墩热弹性形变的解析解。结果表明，观测墩的垂向位移由观测墩和基岩的泊松比、热膨胀系数、温度差和高度共同决定。将温度变化引起的GNSS台站位移分为观测墩地上部分位移、观测墩地下部分位移和基岩位移3个部分考虑，提出一种更加严密的模型，并通过算例比较分析该模型与文献模型的差异。

利用谐波振幅比方法分析青海地区磁通门秒采样观测资料，通过速率累加法分析连续数据的逐日变化速率，再根据需要对分析时段进行累加计算，识别数据资料的异常变化。进一步分析异常变化与强震的关系，梳理总结青海地区磁通门秒数据谐波振幅比的特征规律，完成从定性到定量的异常认识。结果表明，地磁谐波振幅比计算结果通过速率累加处理后的曲线持续上升为正常，持续下降和水平波动为异常；当异常持续时间大于1 a，同时异常曲线数量超过1/2时，台站周围发生5级以上地震的概率较高，曲线周期范围主要集中在20~170 s内；震级与震中距成正比，即震级越高，震中距越大。

利用时变重力场模型、GLDAS水文模型和湖泊水量变化数据反演三江源区域2003~2020年地下水储量变化，使用奇异谱分析方法对地下水变化时间序列进行分析。结果表明，2003~2012年三江源区域地下水储量整体呈现增长趋势，年增长率为0.7 cm/a；2013~2020年三江源区域地下水储量整体呈现减少趋势，年增长率为-0.3 cm/a；三江源区域地下水年度变化主要受降雨补给规律的影响，降雨对地下水的补给滞后期为2个月。

为考查具有量程扩展和原位标定功能的RZB钻孔应变仪传感器的可靠性和稳定性，设计了山洞条件下该传感器与常规传感器的定性对比实验，并对传感器日漂移量进行定量计算。通过对2019-10~2020-05观测数据进行绘图分析和计算统计，验证RZB钻孔应变仪传感器的优越性。

计算古冶5.1级地震震前、同震、震后唐山地区9口流体井的孔压分布和实测井水位升降情况。结果表明：1)震前，唐山古冶地区处于应力累积的状态，压缩区为近东西向，拉张区为近南北向，实测的井水位升、降情况基本与压缩、拉张情况一致； 2)震时，压缩、拉张区没有改变，但应力有所释放，实测的井水升、降情况存在与压缩、拉张情况不一致的现象；3)震后，压缩区演变为拉张区，拉张区演变为压缩区，实测的井水位升、降情况也基本与压缩、拉张情况一致。本文较为全面地解释了地震静应力从震前到震后的调整过程，通过计算震前、震时、震后的井孔压分布得知，井孔压在走滑断层破裂带周边呈四象限分布，这种变化特征可用震前闭锁剪力模型解释。

基于内蒙古地区及其周边(96°~126°E, 36°~54°N)2016~2021年天然地震和爆破事件，首先采用db7、sym6、rbio1.5小波基函数分别对事件波形进行离散、静态、小波包4层小波分解，然后提取能量比、香农熵、能量熵3种特征参数，最后按照不同的小波分解方式、核函数、支持向量机和特征值随机组合的方式进行288组实验。结果表明，“DWT+υ-SVC+db7+线性核+能量比+香农熵+能量熵”的识别率最高为95%，说明该方法更适合内蒙古地区，可为测震台网识别天然地震和爆破事件提供较为可靠的参考依据。