为解决GNSS模糊度解算中最小二乘模糊度去相关（least-square ambiguity decorrelation adjustment，LAMBDA）算法涉及大量矩阵运算、降相关耗时较长等问题，提出一种对条件方差矩阵进行分块的最小二乘模糊度去相关（blocking in least-square ambiguity decorrelation adjustment，BLAMBDA）算法。该算法对条件方差矩阵进行分块，减少条件方差排序次数，并在此基础上对Cholesky分解公式进行整合，减少Cholesky分解过程中的数乘运算。仿真实验和实测结果表明，与LAMBDA算法相比，BLAMBDA算法的整体解算效率提升显著，且更加稳定。

利用ERA5大气再分析资料研究ZTD高程尺度因子的精细时间变化特征，构建顾及高程尺度因子精细时间变化的云贵川地区ZTD垂直剖面格网模型（YZTD-H模型）。以云贵川地区探空站分层ZTD数据作为参考值，检验YZTD-H模型的精度，并将其与GPT2w模型和GPT3模型进行比较。结果表明，顾及精细时间变化和垂直剖面变化的YZTD-H模型在时间维度和垂直剖面维度上均表现出较好的稳定性。

基于精密单点定位(PPP)技术，分析RTKLib、CSRS-PPP、MagicGNSS和CGline四类PPP软件在不同时空条件下的对流层延迟ZTD精度。结果表明：1）4类PPP软件的ZTD精度由高到低依次为CSRS-PPP、MagicGNSS、RTKLib和CGline；2）不同地理位置下4类PPP软件的ZTD精度由高到低均为北半球、南半球和赤道；3）RTKLib-ZTD受季节影响较大，精度由高到低依次为夏季、春季、秋季和冬季，季节因素对其他在线解算系统的ZTD精度影响较小。总体而言，4类PPP软件的ZTD平均精度均优于1 cm，满足当前GNSS气象学的后处理及实时应用需求。

基于武汉大学发布的BDS-2/3观测量偏差(OSB)改正产品，采用国内8个iGMAS测站1个月的观测数据，分析OSB改正前后对B1I/B3I旧频点及B1C/B2a新频点2种组合模式下BDS-2/3伪距单点定位（SPP）和精密单点定位（PPP）精度的影响。结果表明，B1I、B3I、B1C和B2a的OSB年均值为－80~70 ns，各频点OSB年稳定性分别为3.41 ns、5.87 ns、2.04 ns和2.32 ns。在BDS-2/3伪距单点定位方面，改正后B1I/B3I组合的3D方向定位精度优于2.53 m，B1C/B2a组合的3D方向定位精度优于3.84 m，二者精度提升均不明显。在BDS-2/3精密单点定位方面，B1I/B3I组合的3D方向定位精度优于7.7 cm，提升约20.6%，收敛时间约为38 min，提升约7.3%；B1C/B2a组合的3D方向定位精度优于3.7 cm，提升约11.9%，收敛时间约为36 min，提升约16.3%。

基于单频完好性参数99.9%包络概率的要求，提出一种确定星基增强系统SBAS(satellite-based augmentation system)服务范围的方法。对欧洲EGNOS实际播发的完好性信息进行分析发现，使用本文方法推算出的EGNOS服务范围与其公布范围基本一致。该方法可为北斗星基增强系统BDSBAS（Beidou satellite-based augmentation system）服务范围的确定提供理论依据，促进BDSBAS服务性能的提升。

分析部分变量误差加权总体最小二乘法（PWTLS）、加权总体最小二乘法（WTLS）和最小二乘法（LS）在三维坐标转换模型参数求解中的应用与影响，提出PWTLS与RBF神经网络组合的坐标转换方法。结果表明，当三维坐标转换模型系数矩阵中同时存在常数元素和重复元素时，PWTLS方法计算的单位权中误差和内符合精度均优于LS方法，且源坐标改正数较WTLS方法更加合理。PWTLS+RBF组合方法能够使PWTLS的求解参数得到有效使用，提高坐标转换精度。

基于GPS近场形变和远场P波，利用有限断层方法反演2021-07-29阿拉斯加M_W8.2地震的震源破裂过程。结果显示，此次地震持续时间约100 s，释放的地震矩约为1.59×10²¹ Nm。断层破裂滑移自震中沿断层向NEE延伸，震中东北侧的断层滑动量较大。基于GPS数据和位错理论模型分析地震的地表形变，同震形变整体上符合海沟特大地震的逆冲断层弹性回跳理论模式。受到断层闭锁的影响，太平洋板块俯冲北美板块，使得上盘北美板块受到长时间持续挤压，地震发生瞬间北美板块转变为拉张松弛状态。

选取2011~2019年山东地区GNSS基准站及地震滑动矢量等数据，应用块体负位错反演模型，反演沂沭断裂带地区的断层闭锁程度和滑动亏损速率。结果表明，沂沭断裂带诸城以南区域断层闭锁程度较低，无滑动亏损累积；安丘-莒县断裂诸城以北区域断层闭锁程度较高，闭锁深度较深，约为26 km，断层滑动亏损速率约为0.6~0.8 mm/a，为右旋挤压亏损，且该地区小震不活跃，地震危险性值得关注。

首次构建2021年玛多M_W7.3地震三维有限元模型，分析同震滑动分布特征。首先解算高精度GNSS同震形变观测数据；然后建立玛多地震三维有限元模型，并用弹性半空间Okada模型验证其准确性；最后以40个近场和远场GNSS同震形变观测数据为约束，利用最小二乘法反演玛多地震同震滑动分布模型，从而模拟同震位移。结果表明，玛多地震引起的破裂主要分布在野马滩和黄河乡附近，最大滑动值约为3.4 m。该结果与现场考察结果一致，能够很好地解释GNSS同震形变观测数据。

采用Sentinel-1A卫星提供的升降轨雷达影像数据研究门源地震同震形变及震源机制。首先利用合成孔径雷达差分干涉（D-InSAR）技术获得门源地震的同震形变场；然后以升降轨同震形变场为源数据，利用弹性半空间位错模型进行反演，确定地震的断层几何参数和滑动分布；最后基于同震滑动模型对升降轨同震形变场进行正演。结果表明，沿雷达视线方向的升轨和降轨同震形变场最大抬升形变量分别为39 cm和58 cm，最大沉降形变量均为56 cm。此次门源地震为左旋走滑型地震事件，发震断层方向为NWW-SEE、走向为109°、倾角为86°，主要集中在地下2~6 km处，最大滑动量为4.2 m，释放的地震距为8.22×10¹⁸ Nm（M_W6.6）。正演结果表明，本文滑动分布模型准确可靠。

通过构建粘弹变形模型，对东昆仑断裂带附近近百年来发生的6个M≥7地震的震后粘弹性松弛效应进行数值模拟，分析该效应对区域地壳变形的影响。结果表明： 1) 离逝时间较短的1997年玛尼7.5级地震和2001年昆仑山口西8.1级地震造成的震后松弛效应对现今地壳变形的影响最为显著，在2次地震发生10~20 a后(2010~2020年)仍能造成最大约7.6 mm/a的地壳变形，跨断层变形速率最大约8.4 mm/a； 2) 2021年玛多7.4级地震震后粘弹效应在未来10 a内(2021~2030年)预计能造成最大约3.9 mm/a的地壳变形，2025~2030年跨断层变形速率可达2.6 mm/a。模拟结果表明，强震的震后粘弹性松弛效应对长期地壳变形和相关断层参数反演的影响不容忽视; 3) 考虑震后粘弹性松弛效应，采用跨断层GPS速度剖面反演的东昆仑断裂中段的滑移速率与地质学研究结果具有更好的一致性，若不考虑震后粘弹性松弛效应，则会明显高估30%的断层滑移率。

为满足高程转换需要，计算CQG2000模型的梯度信息，分析其在全国范围空间域内的变化相关性。首先确定CQG2000的梯度模型；然后利用三阶反距离平方权差分方法计算CQG2000格网点的梯度数值，推导梯度数值及方向上的误差；最后利用CQG2000的梯度信息分析全国高程异常变化趋势。结果表明，102°E以东地区的梯度数值较小、变化平缓，方位角方向为东向；102°E以西地区梯度数值较大，局部变化剧烈，方位角局部存在明显的趋势性变化；在新疆、青藏等西部地区存在多个梯度扩散和会聚中心，梯度变化较大，其中梯度最大值（0.625 m/(′)）位于墨脱附近。

2021-05～2022-01青海地区陆续发生玛多M_S7.4、德令哈M_S5.8和门源M_S6.9地震。为深入探究上述地震的震磁关系，利用2019~2021年流动地磁场三分量矢量数据，探讨区域基本磁场与岩石圈磁场的时空分布特征及岩石圈磁场各分量年变与该区域中强地震的关系。研究发现，3期区域基本磁场的时空分布相似。震前最近一期岩石圈磁场资料显示，震中位置H矢量幅值弱变、方向偏转；震中位置与D、I、F、Z分量零值线的距离在200 km以内，玛多M_S7.4、门源M_S6.9地震震中位置与Z分量零值线的距离仅为5 km、20 km。此外，部分岩石圈磁场分量在2次强震前1 a呈现明显异常。

为解决传统基于重力场数据一阶导数定义的总水平导数和解析信号振幅存在无法均衡深浅异常振幅的问题，应用重力全张量梯度数据，提出改进的倾斜导数地质体边界识别方法NTD_M。经模型验证，NTD_M在收敛性、抑噪性和边界识别精度方面均有提升。利用NTD_M将郯庐带中南段及邻区划分为14个边界较为清晰的构造单元，借助垂线偏差数据对郯庐带中南段的构造应力场和壳幔密度差进行反演。结果显示，二者在水平方向上存在显著差异，在空间上显著相关，构造应力最大差异值约为16 MPa，壳幔密度差约为0.2 g/cm³，构造应力等值线密集处与构造单元划分的边界以及地震分布情况对应较好。郯庐带中段最大主应力方向为NEE-EW，南段主应力方向以EW-NWW为主，总体呈EW向，与震源机制解、地应力测量和GPS反演结果具有较好的一致性。

基于漾濞地震序列及周边历史地震的震源机制解数据，初步分析震源机制类型和应力轴分布特征，在此基础上研究震源机制一致性参数与漾濞地震及周边中强地震活动的关系。结果表明，漾濞地震序列及震源区域附近历史地震的震源机制类型主要为走滑型地震，其次为正断型。不同半径范围内的震源机制一致性参数平均Misfit角和漾濞M_S6.4地震等中强地震活动具有一定的对应关系，漾濞地震及周边中强地震发生前，震源一致性参数均出现下降现象，即震源机制趋于一致；同时，根据计算的b值变化情况来看，研究区中强地震多发生于b值下降时段或低b值期。当研究区的震源机制一致性参数Misfit角低于40°且开始下降时，可能表明区域构造应力开始集中增强，发震时间逐渐临近，强震危险性不断增加。

利用2011~2013年在川滇地区布设的190台宽频带流动地震台站，采用背景噪声程函层析成像方法和远震面波亥姆霍兹方程层析成像方法对川滇地区的地壳上地幔各向异性结构进行研究，得到高分辨率下的6~60 s瑞利面波相速度和方位各向异性结构。结果表明：1) 川滇地区上地壳各向异性方向与地表构造走向一致，反映出川滇块体向东南向挤出的构造运动特征；2) 川滇地区中下地壳存在较强的方位各向异性相速度低速异常，符合中下地壳流模型；3) 以26°N为界，川滇地区南部地壳与上地幔的各向异性方向不一致，表明其下方可能存在壳幔解耦变形；4) 川滇地区南部长周期瑞利面波的方位各向异性特征与剪切波分裂方向一致，均为近EW向，推测可能为印度板块东向俯冲回撤引起的东西向地幔流。

针对时序数据中的破年变异常，基于S变换时频方法构建信息提取流程，在提取常规短周期破年变信号(ONA)的同时分析背景年变信号(ANA)的演化过程。在此基础上，基于双向非对称阈值策略，结合R值评分及Molchan图表法构建预测指标确定和效能定量评估方法。新疆库尔勒水平摆倾斜北南测项的实际应用结果显示，该测项的ANA信息对台站周边250 km内6级以上地震具有较好的预测效能，ONA信息对200 km范围内5级以上地震的预测效果相对更优。

针对目前台站测氡仪校准困难的问题，提出标准仪器校准法，并将其与RN-FD循环式氡气固体源进行对比，同时利用台站应用最为广泛的RN-150小型氡气固体源验证该方法的可行性。结果表明，利用RN-150小型氡气固体源及AlphaGUARD P2000F标准仪器分别对FD-125测氡仪3个闪烁室进行校准后得到的校准系数相对误差分别为0.2%、3.4%、2.8%，均达到目前地震监测中氡观测的技术要求，进一步验证了测氡仪标准仪器校准法的可行性。

基于MATLAB GUI界面，采用天顶距直接法和负荷格林函数法编写一套重力固体潮与海洋潮汐负荷改正软件GTIDE，并将其与国际现有软件进行比较。结果表明，GTIDE软件易于操作、便于维护，能有效揭示重力固体潮与海洋潮汐负荷的变化特征，适用于高精度绝对重力与相对重力测量的潮汐改正。