对Bernese软件进行二次开发以解算北斗观测数据。分别采用精密单点定位和相对定位模式,对分布在全球的13个北斗观测站2013\|07\|23～29观测数据进行单独的北斗和GPS定位解算。结果表明，二者的精密单点定位精度存在cm级差异，相对定位精度存在mm级差异。

利用JASON\|2卫星1 a的实测星载GPS数据，基于非差简化动力学定轨残差，建立JASON\|2接收机天线相位中心变化（PCV）模型。采用一个轨道重复周期的独立数据，分析JASON\|2的PCV对定轨残差和定轨精度的影响。引入所得PCV确定JASON\|2的1 a的最终精密轨道，通过残差分析、重叠弧段对比以及与JPL外部精密轨道比较等方式对轨道精度进行评价，结果表明,所得PCV能够提升JASON\|2卫星精密轨道精度且结果比较稳定，可以实现3D RMS接近2.5 cm、径向RMS约1.0 cm的定轨精度。

基于Windows研制WinTrack高频单历元GPS双差解算软件，进行10 Hz短基线和1 Hz中基线高频观测、动态差分解算及精度分析。试验表明，中短基线条件下，高频单历元GPS双差解的保守精度为cm级，与数据质量、观测条件及时机等因素相关；不同精密星历条件下的解算精度一致，而5 m精度广播星历对短基线结果最大差异小于1 mm。

应用适合于处理由相同类型接收机组成的短基线的模糊度固定方法，采用实测数据计算分析GPS与GLONASS单历元双差模糊度的固定效果。结果表明，GPS单历元双差模糊度成功固定的比例略高于GLONASS。

研究天文年历、JPL星历计算的太阳、月亮坐标的差异及对GNSS导航定位的影响。结果表明，不同星历计算的太阳坐标差异最大为5×10⁸ m，月亮坐标差异最大为3×10⁶ m。天文年历与DE421计算的星固系X方向之间的夹角最大达30′（Y方向与X方向类似）。太阳坐标差异引起的相位绕转改正之间的差异最大达0.3 mm，卫星天线相位中心偏差改正之间的差异最大达3 mm。太阳、月亮坐标差异导致固体潮改正之间的差异最大达3 mm。经实测GPS数据验证，不同星历计算的太阳、月亮坐标差异对PPP的影响可以忽略，建议在PPP中采用计算效率高的天文年历。

基于纠缠光子对二阶相关函数的时间特性分析，设计时钟同步测量方案，并考虑传播过程中色散效应及衰减等对精度的影响。该方案可提供均值1 ns、精度0.01 ns的同步信息。利用该方案获得观测数据，结合顾及哈达玛方差的抗差卡尔曼方法估计出卫星钟差模型系数，进行钟差预测。仿真表明，该方案预测精度与IGS预报星历产品精度相当，且钟差初始值更精确。

介绍Locata伪距和载波相位单点定位的方法。通过仿真数据和试验，分析基准站个数对定位精度的影响，比较伪距定位和观测值组合定位的精度，验证了载波相位定位结果的稳定性。分析表明，Locata静态单点定位的精度可以达到cm～mm级。

通过对福建GPS台网资料在时间序列、基线处理、速度场及高频GPS数据方面的研究，探讨GPS数据资料与地震之间的关系,认为GPS资料在未来地震预报中将发挥至关重要的作用。

对高楼的GNSS连续监测单历元动态解算发现，在正常情况下单日解解算结果的位移变化具有一定规律。采用频谱分析提取位移变化主成分，利用高阶谐函数构建高楼实时监测位移预报模型。以同济大厦监测为例，所构建的预报模型预报结果与实际位移值相吻合，水平方向RMS优于3 mm，垂直方向RMS优于7 mm。

为实现WGS84和CGCS2000坐标系之间的转换，首先通过七参数法将WGS84坐标转换到ITRF坐标，然后再通过框架转换法转换到CGCS2000坐标，并进行实例计算和分析。

结合图形学思想，提出基于三角剖分与方向线拼接的算法构建高精度坐标转换格网模型。以中国东部与南部某城市数据为例进行比较，〖JP+1〗结果表明，该方法能发挥图形结构在已知点选取中的作用，有效控制误差传递，获取很好的拼接效果，且各三角形子区互不影响，拼接区不存在拼接缝，验证了该方法的可行性与可靠性。

应用空间转换模型实现坐标系统的转换。根据转换区域内已知公共点在转换后的残差，用Reilly函数建立协方差函数。在协方差函数的基础上，拟合点坐标随机性部分的残差值。算例表明，应用协方差函数对点坐标进行拟合推估，点坐标值更趋近真值。

在对高斯投影面积变形的性质及量级进行全面分析的基础上，顾及地球曲率，提出抛物线拟合面积修正法，用以计算椭球面区域的面积。该方法根据区域的横坐标平均值,可直接将高斯平面面积转化为椭球面面积，不仅计算简便、精度高，而且稳定性好。

为有效提高水准数据粗差探测水平，提出利用水准网环闭合差分析和Baarda探测法进行粗差探测的组合分析方法。通过对Baarda探测法的限差选择、不同粗差的探测等进行试验分析发现，该方法能够有效探测水准观测数据中的粗差，提高探测结果的准确性。

针对抗差估计方法初值与临界值选取不当的问题，提出一种以L1-范估计的平差值作为初值、以改进的丹麦法权函数作为第一步抗差阶段权函数的双步M估计，该方法既具有较强的抗差性，又具有最小二乘的最优性。试验表明，该方法估计结果与无粗差时的LS估计结果基本一致，抗差效果明显优于传统抗差估计方法与其他两步抗差估计。

针对线性回归中自变量和因变量可能含有粗差的情况，提出线性回归模型的稳健总体最小二乘法。将线性回归模型进行等价变换，视其总体最小二乘平差模型为非线性，根据选权迭代的思想推导线性回归模型的稳健总体最小二乘迭代算法。以模拟算例在自变量和因变量同时添加粗差的情况下进行10 000次试验，并从中选出一组数据进行具体分析，结果验证了本文算法的有效性和可行性。

针对三维空间基准转换的七参数模型参数求解问题，引入四元数来构造旋转矩阵，利用简单的空间几何原理确定四元数的旋转轴、旋转方向以及旋转角度，从而得到较为精确的旋转矩阵初值。再配合较为准确的尺度参数和平移参数近似值代入线性化的观测方程，可快速、准确地确定各转换参数的精确值，提高解算的可靠性和稳定性。实验表明，该算法适用于任意角度的三维坐标转换。

提出基于共有单平面的点云拼接技术。首先进行共有平面的提取、拟合，精确计算平面的法向量|再运用平面的法向量信息，求取旋转角构造旋转矩阵|最后通过平面的中心点进行坐标平移，完成点云拼接。分别通过模拟数据和实验数据验证了该算法的正确性。

根据青藏高原东缘2004~2007年的GPS观测资料，通过多面函数法建立青藏高原东缘地壳水平运动速度场模型，给出球面坐标系下的视应变场。对照该区同期发生的地震活动，讨论了水平运动、应变场空间分布与强震和区域构造变形的关系。结果表明，松潘块体东西向地壳缩短显著，川滇块体以左旋剪切变形和顺时针转动为主。地应变特征表明，2008年汶川地震前龙门山地区为面应变能次高值区，呈面压特性，应变快速积累，龙门山断裂带中段震前处于闭锁状态。鲜水河断裂带西段南北地壳呈北东-南西向挤压缩短，东段两侧呈北西-南东向压缩。川滇菱形块体为应变能和面应变率梯度高值区，金沙江西部的应变能次高值区与羌塘块体的构造应力作用有关。

将中国大陆划分成东北、华北、华南、青藏、西北5个块体，基于克里金插值法、最小二乘配置法、最小二乘配置移动拟合推估法等3种方法及速度场数据研究中国大陆速度场模型建立方法。利用外检点分析不同建模方法的精度情况，最小二乘配置法在大部分块体（华北、华南、东北块体）的拟合精度都较高，表现稳定|克里金插值法在青藏、华北块体的拟合精度较高。利用克里金插值法与最小二乘配置法获取中国大陆1°×1°格网中心点速度场成果，两种方法成果差异较小。

依据目标地震震中周围地区地壳上地幔实际构造，重建层状地球模型，并据此改造格林函数计算程序，计算适用于目标地震的格林函数，从而提高同震位移计算精度。芦山Ms7.0地震震例研究表明，地球模型对垂向位移格林函数的影响随着震中距的变化而变化。4类独立震源中，地球模型对水平面内引张位错的影响最大，其在近区的影响可达到格林函数本身的40%左右。〖JP2〗按照川西地区地壳上地幔实际层状构造（简称“芦山模型”）改造格林函数计算程序后，近场同震水平位移的计算精度总体上可提高20~30%。

设计适用于人工地震宽角折射/反射测深数据，以走时残差为阈值迭代计算一维速度结构的线性反演流程，并编制相应程序LIAE1D。其特点：1）建立自适应的初始模型|2）运用广义逆矩阵法求解线性方程。该方法和程序可行有效，其结果可为后续二维反演提供较为优化的初始模型。

对漳县含盐红层盆地的构造节理、褶皱等构造形迹进行野外观察、测量、分期配套，应用吴氏网赤平投影法来反演古构造应力场。分析表明，漳县红层盆地白垩系沉积地层形成后至少经历了4期构造活动：第一期构造应力场的最大主压应力方向为NW-SE向，第二期构造应力场的最大主压应力方向为NE-SW向，第三期构造应力场的最大主压应力方向近E-W向，第四期构造应力场的最大主压应力方向近S-N向，4期构造应力场中间主压力轴（δ2)多近于直立。反演结果显示,该区域自白垩系沉积后区域构造特征以走滑作用为主。

利用数字高程数据和空间分析方法，提取三峡库首区长江支流的河长坡降指标（SL）以及标准化坡降指标（SL/K），对该区构造活动进行分析。结果显示，研究区水系发育主要受断裂构造、地层岩性和新构造运动的影响，在空间上存在一定差异性，说明研究区构造活动存在区域性差异。在不同岩性地区，特别是三叠系地层区，水系响应较为明显，这与地层的抗水流侵蚀强度有关。该区水系发育受断裂构造控制作用较小，但受新构造抬升影响较大。

利用实测天顶对流层延迟值（ZTD），在无气象参数条件下，提出一种对流层延迟建模与预报方法。首先利用频谱分析，得到ZTD时间序列周期特性，并在此基础上对ZTD进行建模，给出模型参数计算方法。然后，基于频谱分析模型拟合ZTD，并与实测值进行比较分析。最后，将分析得到的拟合残差用AR模型进行改正并预报。结果表明，基于频谱分析和AR补偿的ZTD改正预报模型能够满足不同测试环境下的需求，精度达到cm级。

采用电离层层析成像技术（CIT）研究日本、苏门答腊岛、中国台湾、新疆地区上空不同震级地震前后的电离层三维分布。利用异常探测方法对反演出的电子密度值进行探测并用统计学方法统计地震电离层异常规律，结论如下： 1）在地震前几天或者前几个小时出现电离层明显异常，尤其是在地震前1～2 d震中附近,排除太阳活动和地球磁场影响，初步认为该异常与地震有关|2)电离层电子密度出现异常区域一般涵盖震中区域，与震中位置有少量偏移，而且离震中区域越近，电离层异常变化越大|3)未发现正、负异常的比例与地震之间有明确的对应关系。

利用1999~2009年的IGS电离层电子浓度总含量(TEC)数据，分析全球TEC白天值Idc和夜间值Inc的半年变化、季节变化特性，并研究二者跟太阳、地磁活动的关系。结果表明，Idc最大值出现在春秋分季节是一个非常普遍的现象。除了北半球近极地地区和南半球的南美洲地区外，Idc的半年变化特性都很明显；Inc只在低纬度地区具有半年变化特性，并且Idc和Inc半年变化特性随太阳活动变化而变化，在太阳活动高年，全球85%以上地区Idc最大值出现在春秋分季节；Idc和Inc的季节变化特性随经纬度变化，并且在太阳活动高年季节变化明显；在一个太阳活动周期上Idc、Inc与太阳活动P指数日均值的相关性较强，相关系数达到0.9，但与地磁活动Dst、Kp、Ap指数日均值的相关性较弱，相关系数小于0.4。本文进一步展示了太阳天顶角控制的电离层光化学产生率对电离层TEC整体变化特征起主要作用。

应用GPS探测的可降水资料PWV对香港地区2013年遭遇的两次台风中水汽变化特征进行对比分析表明,GPS/PWV资料在一定程度上能反映出不同距离台风影响强度，尤其是气压变化。远距离台风，PWV呈现明显的震荡性变化，波动性更强，且震荡程度与降雨强度有很好的对应关系|近距离台风，PWV呈明显的单峰结构变化，增湿过程与台风影响时间及距离存在某种关系，PWV短时间内急升变化幅度能较好地反映降水强度。

基于GRACE重力卫星数据，采用P3M6去相关滤波技术、350 km半径的高斯平滑技术与差分方法，提取2004年苏门答腊Mw9.3地震的同震和震后重力场时空演化过程。该地震断层下盘同震重力变化达到4.6 μGal，上盘同震重力变化最大值为-8.3 μGal，该结果与球体位错理论计算结果在量级和分布形态上具有较好的一致性。震后7 a断层下盘重力变化累计达到5.6 μGal，超过同震变化信号|而断层上盘震后重力变化只有0.6 μGal，仅为同震变化信号的11%。该现象表明，断层下盘所在海洋地层的粘滞性较低，地层相对柔软，其地层在震后由于较大的粘滞性松弛效应而持续变形，并伴随较大的重力变化|而断层上盘所在的地层接近陆地地壳特性，地层相对脆硬，震后受地层的粘滞性响应而导致的重力变化相对较小。

利用EGM2008重力数据计算的布格重力异常，以CRUST1.0给出的壳-幔密度差为依据，通过重力反演获得中国大陆Moho起伏分布，所得的中国大陆Moho深度基本特征与以往研究基本一致。

分析标准Poisson核函数和Molodensky-Poisson核函数特性，并计算其远区效应的截断误差，获取与延拓高度、积分半径和截断阶次的关系。分析认为，Molodensky-Poisson核函数能够抑制远区的影响，当延拓高度不高于3 km，积分半径至少0.5°时，其截断误差在1 mGal以内|当积分半径为1°时，其截断误差在10 μGal量级，可满足计算1 cm大地水准面目标的要求。

利用重力剖面的GPS数据对ASTER GDEM模型进行垂直精度评估，并对其在重力地形改正中的适用性进行讨论。结果表明，ASTER GDEM模型在贵阳-维西和金川-犍为两个重力剖面中，与实测GPS高程相比标准差分别为14.93 m和18.02 m，模型起伏与实测数据具有较好的一致性。在小比例尺中、远区及大比例尺远区重力地形改正中，ASTER GDEM模型数据的适用性较好。

从累积大地水准面误差、几何水准面与重力水准面之差、不同频段重力场模型的组合3个方面，评估了欧空局发布的时域法、空域法、直接法3个模型的精度。频谱分析和北美实测GPS/水准结果表明，第4代直接法模型精度达到“空间分辨率100 km情况下，大地水准面精度±1 cm”的设计要求|直接法模型精度高于时域法模型和空域法模型|GOCE数据能有效地提高重力场中频、甚至高频信号的精度。

利用广域多项式对某块区域扰动引力进行逼近计算时，需要用到与主域单元相接的24个次域单元节点值，当单元位于研究区域顶点等特殊位置时，不能利用所有次域单元节点，因而出现逼近精度降低的现象。针对此情况，比较了广域多项式与反距离加权两种方法的精度与效率，并提出改进，改善逼近效果。

利用芦山地震科学考察流动重力观测成果及科考区域内其他流动重力观测资料，系统分析芦山地震前后重力场变化特征。结果表明：1）地震前，重力场变化显著异常特征主要表现为龙门山断裂带两侧正、负高值异常以及与龙门山、鲜水河、大凉山断裂平行或垂直的较大规模重力变化梯度带，与汶川地震前重力变化特征一致|2）地震后，重力场变化沿龙门山发生反向调整|3）中下地壳物质的生热、膨胀可能是松潘-甘孜块体震前重力变化的场源，并可能成为芦山地震及汶川地震的重要触发因素。

采用径向改正方法将航线高度处的重力观测值归算到平均飞行高度面，采用交叉点两步平差法来进行测线系统误差补偿，并选用加权平均法和Shepard曲面拟合法对重力观测值作格网化处理。对美国大地测量局（NGS）发布的EN01进行数据处理，〖JP〗给出大地高6 200 m处2°×3°范围内5′×5′规则格网重力扰动数据。相对于该区域的EGM2008格网重力扰动参考值，加权平均法和Shepard曲面拟合法精度分别为±1.59 mGal和±1.36 mGal。

研究3种常用格网化方法，给出Kriging方法滞后距与变异函数的计算方法，并利用实测重力异常数据对3种方法在不同模型参数下的插值精度作比较。结果表明，3种方法的均方根差别不大，区别在于局部区域的变化。相对而言，在该区域内Kriging方法精度最高，CoKriging次之，Shepard略低。

针对龙岩地震台垂直摆倾斜仪观测受降雨干扰明显的情况，通过对覆盖层地形、地质条件进行研究，分析降雨干扰产生的原因。由于垂直摆倾斜仪观测值曲线与降雨累积值曲线存在很强的相关性，可以利用一元线性回归方法对降雨干扰进行剔除。同时，对映震效果进行了探讨。

使用复外差方法分析绝对重力仪中自由下落过程产生的激光干涉信号。对采样的扫频信号进行一系列复外差处理，迭代地缩窄其频带至接近零频的位置，估算落体初始速度及加速度，并用非线性拟合得到重力加速度值g。仿真结果表明，该方法的拟合精度可达10^－3 μGal，满足精确测量要求。

基于MVC的ThinkPHP框架，集成Smarty模板，采用PHP+MySQL，PHP+Oralce双数据库链接原理，研制B/S架构的地震业务数据库管理软件。可提供数据库运行信息展示与查询、事故处理分类记录，生成巡检报表，为业务用户提供数据使用状态查询。同时，在Nagios开源网管平台中配置业务数据库实时监控模块，将故障报警通过手机短信及时发送，形成完整的地震业务数据库自动监控与管理系统。

对应城地磁台的地质条件、地磁场观测环境、背景噪声及其他电磁环境等进行测试和分析。结果表明，应城地磁台地处灰岩区，台站磁场水平梯度≤1 nT/m，电磁环境噪声≤0.1 nT，电磁环境稳定。经地层钻孔岩性分析，该台土层磁性较强，对台站建设有不利影响，建议台站勘选前要重视土层磁性的检测工作。

针对三维激光扫描观测中地面与激光束不垂直带来的相关问题，推导了地面点间距计算方法。通过实地观测，检验计算结果的准确性与可行性，得到扫描仪的最佳扫描半径。将点云模型的高程数据与16个同名点的水准测量结果进行对比，结果表明，模型上同名点高程与水准测量结果相差不大，说明三维激光扫描技术测量精度较高，能够用于变形区高程变形监测。