根据1951年以来的水准观测资料和1999—2007年的GPS观测资料计算得到的地壳垂直形变速率，研究了青藏块体和华南块体不同时间段的垂直形变特征，以及形变与汶川8.0级地震孕育发生的关系。结果显示，汶川8.0级地震发生在垂直形变强烈上升区的形变速率梯度带上；大震孕育过程的应变能积累与印度板块欧亚板块相互碰撞有关；与位于两个板块碰撞前缘的青藏块体在南北向强烈挤压，形成垂直方向隆升，物质向东和东南迁移过程相联系。

以2008年改则地震为例，利用InSAR和MAI技术分别获取雷达视线向和方位向的形变量，并采用InSAR+AZI（模型1）与Multi-LOS（模型2）两种模型解算改则地震三维同震形变场。结果发现，在东西、垂向上两种模型解算结果较为一致；南北方向模型1的结果基本符合实际，模型2的结果严重失真。

利用1999—2007年和2009—2011年两个时段的GPS观测结果作为约束，基于三维有限元接触单元方法，研究了大同盆地口泉断裂的现今活动性及分段特征。模拟结果表明：口泉断裂总体具有右旋走滑及正倾滑特征，其分段活动性总体呈现出中北段强南北两端弱的态势，中北段右旋走滑速率为0.8 mm/a，正倾滑速率近1.5 mm/a。

利用“陆态网络”2009、2011年两期GPS观测数据，计算得到川滇地区296个测站的速度场。根据水平速度场，基于连续变形假说，运用三角形法给出了该地区的水平应变场分布图像。初步分析表明：1）川滇地区的地壳运动速度具有北强南弱、西强东弱、以菱形块体为主顺时针旋转的特征；2）主压应变轴和震源机制解的P轴方向的计算结果表明，在较长时间段内该地区地壳构造应力场是相对稳定的；3）主应变和最大剪应变率的高值区主要位于龙门山断裂带及其附近区域，此外鲜水河断裂带的南段和红河断裂带的西北段也表现出明显的最大剪应变率高值特性。

将曲线拟合法解算大区域低频应变分布与地球参考椭球面上的应变张量矩阵相结合，提出基于多面函数模型解算在给定参考椭球面上的均匀视应变场方法。并根据GPS实测速度场资料解算出青藏高原的均匀视应变场，解算结果与青藏高原各主要构造活动特征以及地震震源机制解所得P、T轴优势方向分布与变化规律吻合较好。认为基于旋转椭球面解算大范围均匀视应变场方法能更加精确地获取大范围内地壳形变的总体变化趋势。

利用IGS提供的全球GIM格网电子总含量（TEC，Total Electron Content）数据，选取2007—2011年发生在中国内陆地区的17次M≥6.0地震，采用主成分分析法（PCA，Principal Component Analysis） 对其震中上空TEC进行异常检测，并与滑动窗口统计法进行比较。结果显示，PCA分析法不受地磁活动影响，且两种统计方法的分析结果大体一致，在同一时间和空间电离层TEC都存在显著异常，异常主要集中在震前0~5天。

利用自编软件，对广西大藤峡水库地震危险性进行分析。将大藤峡水库划分为5个库段，选用8个诱震因素计算各库段的震级概率及相应的烈度。结果表明，水库蓄水后，库尾-勒马库段和大肚湾坝址库段具有发生中强水库地震的可能性，概率分别为0.499与0.272，而勒马与大肚湾之间的三个库段，发震的可能性较小。在此条件下，利用水库地震烈度衰减关系，得出库尾-勒马库段和大肚湾-坝址段的震中烈度可达Ⅵ，长短轴长度分别为67、3.8 km和5.9、3.3 km。

基于三峡水网的监测数据，以2007年9月12日印尼苏门答腊M8.5、2011年3月11日日本M9.0、2008年5月12日汶川M8.0地震及2008年9—11月三峡地区地方震为对象，研究了三峡井网的水位同震变化特征，初步得到了三峡井网井水位同震效应与远、近震地震参数的对应关系。

为研究青山口-黄陂断裂的活动性，采用XG-4型数字测汞仪和甚低频测量仪对横跨该断裂的4条测线进行了壤中气汞及电磁场同步测量。测量数据显示，在断裂活动性较强地段，断裂所在部位的壤中气汞异常值和电磁场异常值较高；在活动性较弱地段，断裂所在部位的壤中气汞异常值和电磁场异常值较低。这表明壤中气汞及电磁场同步测量不但可以用来确定断层的位置，而且还可以用来研究断层的活动性。

结合同台观测的水平地电场数据，对甘肃天祝地区红沙湾、黄羊川和松山三个台站连续3年的垂直地电场观测数据特征进行了研究，结果表明：1）三个台站垂直地电场观测数据均具有较为稳定的近正弦形态的年变化周期，但数值大小不同、年变周期的相位不同；2）红沙湾台垂直地电场记录到的临震前的异常现象，在时间、空间上都与地震事件的发生吻合较好，是否为地震异常，值得深入研究。

利用蓟县GNSS基准站10余年的高精度绝对重力和GPS测量结果，计算了基准站由于高程变化导致的重力值年变化率和由于地下物质迁移引起的重力变化。结果表明，利用高精度绝对重力仪对地壳微小垂直运动进行监测的方法具有快速、高效、无误差积累等优势，并证实蓟县近年来地下水流失较为严重。

采用河北CORS网一期站点近4年的GPS观测数据，利用GAMIT/GLOBK软件进行地壳垂直运动速度场解算。结果表明：河北地壳垂直运动以下降为主，东南平原地区为严重沉降区，局部地区3年累计沉降量已超过150 mm；11月垂直下降速率比4月快，较大的速率差值已超过10 mm/a。利用多面函数法建立河北地壳垂直运动速度场模型，计算了6′×6′格网速度值，并绘制了垂直运动速度等值线图。

利用超高阶次重力场模型EGM2008模拟了一段轨道重力场，利用分段多项式拟合方法逼近轨道重力场。通过模拟实验给出了不同分段方法以及不同次数的多项式拟合的精度、数据存储量和计算速度。结果表明：利用分段多项式拟合逼近轨道重力场的计算速度比传统方法提高了3个数量级，数据存储量少于100个浮点数。

为解决当系数矩阵由常数列和非常数列组成，非常数列含有重复元素时传统混合总体最小二乘估计理论不够严密的问题，提出混合结构总体最小二乘参数平差模型，根据非线性最小二乘平差理论推导了混合结构总体最小二乘参数平差的迭代计算公式，并分别模拟计算了观测向量元素所受误差干扰量等于、大于和小于非常数列中非重复元素误差干扰量三种情况。实验结果表明：混合结构总最小二乘法不仅能够同时估计出系数矩阵常数列和非常数列所对应的参数值，而且能够对常数元素赋予零改正值，不同位置的同一元素赋予相同的改正值，单位权中误差估计值更接近模拟值；在系数矩阵非常数列中非重复元素所受误差干扰量大于观测矢量所受误差干扰量时,混合结构总体最小二乘参数平差法的参数和单位权中误差估计结果明显更接近于真实值。

采用ROI_PAC软件处理汶川地震前后ALOS PALSAR 474轨道的4景影像，利用ERA-Interim资料和NeQuick电离层模型对其进行对流层和电离层延迟误差修正，得到地表垂直位移，并和5个GPS台站测量的地表沉降值进行比较，结果表明合成孔径雷达差分干涉测量（D-InSAR）得出的垂直位移和其经过对流层、电离层延迟改正后的垂直位移，与GPS实测值相比，前者差值平均值为0.104 m，后者差值平均值为0.057 m,说明加入对流层和电离层大气延迟误差改正后，D-InSAR的精度得到了提高。

利用Jason-1、Jason-2和Envisat三颗测高卫星3年的GDR测高数据，与基于GOCE与GRACE联合重力场模型GOCO02S计算的大地水准面，采用几何法计算中国近海及临海海域稳态海面地形，计算结果表明，平均海平面与稳态海面地形体现了不同的趋势，且与已知研究结果一致。

给出基于LS+AR模型的日长变化（LOD）预报方法，探讨周期项对LOD预报精度的影响，对LOD中不同周期项组合的预报精度进行分析。计算结果表明，在LOD的预报中，除周年、半周年项外，18.6年和9.3年长期周期项、三分之一周年短周期项对预报精度的影响亦较大，顾及这几项的误差影响，可大大提高预报精度。

给出北斗卫星导航系统（BDS）、GPS、GLONASS三系统间时空统一的转换模型和转换参数，提出GNSS多模融合导航定位时空统一转换方法，并基于Visual C++平台编写多模融合定位程序，用实测BDS/GPS/GLONASS数据进行定位解算，实验验证了时空统一转换方法的正确性；得出多模融合定位精度高，可靠性好的结论。

提出一种改进的Geometry Clipmap算法，增加了地形数据调度模块，重构了节点的组织方式，并引入了渐进纹理更新技术。仿真实验表明，改进的算法显著地提高了飞行模拟系统的工作效率和显示效果。

根据数学形态学的膨胀及腐蚀原理与方法，结合土地利用现状图特点，设计了适于工程应用的快速综合土地利用现状图斑的技术方法和流程。并以目前难以自动综合的树枝状狭长图斑或桥梁图斑数据为例进行了实验研究，验证了该方法综合土地利用图斑的高效、高质量的特点。

基于最小生成树思想，并考虑多个连通图的情况，改进了现有的闭合环搜索算法。依据边的端点和长度信息建立树与余枝，从余枝中依次寻找能生成最小环的一条优先构成闭合环，以满足最短路径条件；通过设置余枝与闭合环的一一对应关系以满足独立条件。最后，将该算法用于InSAR相位解缠误差的探测，明显提高了InSAR数据处理的效率。

提出以熵为计算基础的数据污染率估算方法，避开了传统粗差判别的限差取值问题。数据主体分布模式已知时，利用样本数据估算总体熵和已知主体分布信息估算主体熵获取数据污染前后的熵变化量，通过熵变化率估算数据污染率；数据主体分布模式未知时，通过熵系数计算逼近获取数据主体分布信息，再以熵变化率估算数据污染率。结合熵计算中的截断误差，分析了对污染率的估算影响，数值实验显示，熵计算的截断误差对污染率的估算影响微小，当截断误差达到0.01时，对污染率的估算影响为1％。算例表明基于熵的污染率估算方法有效、可靠。

在参心坐标系向地心坐标系转换的过程中，由于控制点在参心坐标系中缺乏高精度的大地高，使得控制点在参心坐标系中的空间三维直角坐标存在误差，对转换结果有一定的影响，而应用最小二乘准则建立的空间转换模型没有顾及这一影响。对应用总体最小二乘建立空间转换模型实现坐标系统转换的方法进行了探讨，并用已知数据分别对总体最小二乘（TLS）与最小二乘（LS）算法实现坐标系统转换做出比较，结果显示，前者计算精度高、求解更合理。

对卫星高度角计算的基准问题进行分析，研究测站点垂线偏差在GPS测量中对卫星高度角和对流层改正的影响，并分别进行精密单点定位解算，发现其对最终点位解的影响不应忽略。

提出基于抗差估计理论改善精密单点定位参数收敛时间的策略，并对24个1小时的实测数据进行解算。结果表明，抗差估计对于提高精密单点定位的参数收敛时间具有一定效果，成功率高于最小二乘。不同时段的定位精度表明，抗差估计方法能明显提高短时段数据解算的精度，可以削弱无法有效收敛的模糊度参数对定位的影响。

针对导航卫星短期钟差预报精度不高和稳定度差的问题，提出基于ARIMA与ANN组合模型的卫星钟差预报方法，结合ARIMA模型和ANN模型的优点，将两者进行变权组合。为提高预报精度，神经网络采用附加动量项修改神经权值，变权组合采用序列相对贴近度法修改不同模型的权值。选取IGS产品中四颗典型卫星的钟差数据，分别采用ARIMA模型、ANN模型和变权组合模型进行短期钟差预测，计算结果表明变权组合模型的预报精度优于其他两种模型，尤其是在铷钟方面，预报误差减小了50%。

在卫星钟差二次多项式模型的基础上，考虑钟差的随机性部分，利用最小二乘配置方法建立了钟差预报与内插的钟差推估最小二乘配置模型。对于该模型协方差函数的确定，通过选取经验函数，对比协方差函数拟合方法并结合实验得出了其协方差函数表达式中参数的合理取值范围。最后将该方法与常用的钟差预报算法和钟差内插算法进行比较，验证了该模型在钟差短期预报方面的有效性。

基于灰色系统GM（1,1）残差模型编制了GMRCFS 预测软件，并对隔河岩大坝1998-06-10—11-28日5个GPS 监测点的形变进行了预测。结果表明，GM（1,1）残差模型具有较高的预测精度，合理选取预测步长可达到大坝形变预测的要求。

利用GAMIT/GLOBK软件解算美国地基GPS监测网数据，获得天顶对流层总延迟，并基于反投影方法虚拟对流层斜路径总延迟量，解算了对流层延迟密度。运用层析技术分析该地区对流层延迟三维特征，结果表明，反投影方法估算的天顶对流层总延迟与GAMIT解算的结果相差很小，最大残差小于5 mm，中误差为4.1 mm。

为改正在PSInSAR处理过程中对轨道误差项的估计错误，提出一种基于三角网和Tarjan算法的PS点云分割及轨道误差项纠正算法。利用欧空局Envisat卫星SAR图像对喀什地区的PSInSAR的计算结果表明：该算法可有效消除轨道误差项，与传统方法相比，可规避因不联通解缠区域造成的偏差。该算法适用于整幅影像中存在PS点连续密集分布且能基本覆盖的区域。

基于亚洲地区48个IGS站2009—2011年实测的天顶对流层延迟（ZTD）数据，对利用EGNOS模型计算的ZTD的精度进行评估，结果表明：1）在亚洲地区，相对于IGS站实测的ZTD，EGNOS模型计算的ZTD的偏差和均方根分别为-0.18 cm和5.98 cm，在中国地区分别为0.81 cm和6.13 cm；2）偏差和均方根差呈现明显的季节变化，偏差表现为夏季最大，秋季最小，而均方根夏季最大，冬季最小；3）在空间分布上，偏差与纬度和高程变化无明显规律，但均方根随着高程或者纬度的增加总体上呈递减趋势，西部和北部高纬度地区，年均偏差和均方根变化相对较小；4:）亚洲南部低纬度地区和东部地区夏季日平均偏差和均方根差变化相对较大。

采用月球重力场模型CEGM02和地形模型LRO_LTM02建立一个尽量与几何表面贴近的月球参考等势面，定义为月球大地水准面，其重力位W0=2 822 327.8±16.2 m² s^-2。并解求与其等势的三轴水准椭球（长半轴1 737 462 m，极扁率1/2 579，赤道扁率1/6 863，长半轴经度-76.8 ″）作为参考椭球。以该参考椭球为基准计算发现：正常重力场由赤道向两极减小约60×10^-5ms^-2，沿赤道部分变动约25×10^-5ms^-2；月球大地水准面高-325.9 ～389.1 m。

针对高频随机噪声特征，提出基于小波与主成分分析（PCA）相结合的GPS噪声消除方法。实测数据分析表明，该组合方法较单一滤波方法能更有效地削弱多路径效应及高频随机噪声, 提高定位精度。

利用双频载波相位平滑伪距数据以及GIM提供的全球垂直方向电子含量（VTEC）和卫星码间差，通过方差分量估计解算接收机码间差以及VTEC残差值。利用35个IGS站数据计算了接收机的码间差；并与IGS提供的测站码间差相比较，结果表明，能够以优于1ns的精度确定接收机码间差。

研究基于Airy-Heiskanen均衡理论构建重力控制点稀少区域平均空间重力异常参考场的方法。利用区域高分辨率地形数据构建平均空间重力异常数值模型；针对均衡理论构建重力异常存在系统性误差的问题，研究了布设少量重力观测点作为约束，对所构建的平均空间重力异常数值模型的系统性误差进行修正，并与基于EGM2008重力场模型以及基于少量离散点直接内插推估构建区域平均空间重力异常的方法进行对比。结果表明，该方法得到的计算值精度明显优于后两者，同时能大大减少重力测量的工作量，且适宜于困难地区平均空间重力异常的填补。

对四分量钻孔应变观测的实地相对标定、绝对标定问题的分析得出：通过“四分量自检”的数据处理，仅能得到3条测线元件的实地格值分别与作为常数项的测线元件的实地格值的比值，不能得到实地标定格值，无法解决四分量应变观测的实地相对标定。“加衬模型”利用理论固体潮与分量应变观测值之间的关系可以计算得到耦合系数，但并不能对弹性参数进行标定，无法解决分量应变的绝对标定问题。

根据国际6个科研机构提供的高频GNSS数据，分析了观测数据的时频特征，并通过实例说明了高频GNSS共享数据在地震研究中的应用。