基于紧凑约束最小二乘优化反演算法，利用2014~2017年地表重力变化观测成果，反演得到2017年九寨沟MS7.0地震前震中及周边地区的地壳三维密度变化。结果表明：1）在震中及周边地区出现大范围的重力变化，并沿张掖-西宁-九寨沟一带形成最大值达9 μGal的重力变化梯度带；2） 地壳密度变化量随深度增加而增大，其中在45 km附近达到最大，为0.2 g/cm3；3） 震中及邻区范围内形成密度变化的正负四象限分布（2014-04~2017-04），其表现的物质运移方向呈左旋走滑式分布，与震源机制解基本一致。据此推断，在震前产生了与地震孕育相关的深部构造运动，而强震易发生在物质运移汇聚地方。

使用2009-01-01～2017-03-30内蒙古地震台网和邻省台网记录的大兴安岭北段地区593个天然地震的3 848条P波到时数据，应用VELEST方法反演大兴安岭北段地壳一维P波速度模型、台站走时校正值和重新定位结果。联合反演获得的台站走时校正值反映了地壳速度的横向不均匀性及台站下方波速异常，大兴安岭北段东南侧速度高于西北侧；重新定位结果中，震中位置在空间上更加收敛；震源深度剖面图显示，大兴安岭北段西北侧震源深度较浅，东南侧较深，大兴安岭山脊区域震源深度分布下限较深。

利用2007～2010年间14景ALOS PALSAR数据及SBAS InSAR技术，获取阿尔金断裂带中段91°E附近现今地壳形变速率场，并反演该地区断层的滑动速率和闭锁深度。结果表明，阿尔金断裂中段地区的形变速率自北向南呈3个线性梯度变化区，分别为阿尔金山东段8～12 mm/a、索尔库里盆地6～7 mm/a、阿尔金断裂带以南约0 mm/a。3个速率梯度变化区主要集中在喀腊达坂断裂和阿尔金主断裂上；拟合的断层就位于金雁山南缘、喀腊达坂断裂南邻，走滑速率从西（7.1 mm/a）向东（14.0 mm/a）逐渐增大，闭锁深度自西(4.5 km)向东(10.6 km)逐渐趋深。结合前人研究推测，金雁山（阿尔金山链东部）与索尔库里拉分盆地组成的复合破裂构造模式，是转换断层运动时应力和应变调整的主要驱动机制。

结合测震学和大地测量学方法分析日本2011年9级地震之后依舒断裂带北段的地震活动性认为，2012年至今研究区地震活动相对平静是由于日本地震对区域应力场的影响。依舒断裂带北段震后1 a内受影响较大，2 a后地震活动减弱，b值的时间扫描表现出其目前处于低应力场控制。依舒断裂带北段2012年至今5 a未发生4级以上地震，当前存在发生4级地震的可能。

利用九江-瑞昌5.7级地震后震区地震波形资料，采用Snoke发展的基于P波、SV波、SH波初动和振幅比联合计算震源机制解的方法(FOCMEC)，分两个时段反演得到176个ML≥1.0地震的震源机制解。结果显示，MS5.7主震发震断层是在近EW向的区域应力场挤压作用下产生的带有逆断性质的左旋走滑断层，余震也以走滑型运动为主，NW向洋鸡山-武山-通江岭隐伏断裂为主震的发震构造。地震节面走向主要集中在NEE和NWW两个方向，与余震分布优势方向、震区构造大体一致。两个时段的震源机制解P轴优势方向均为近EW向，与主震P轴方向接近，也与江西北部地区的构造应力场分布特征相一致。应力场反演结果与震源机制参数统计结果整体一致，表现为近EW向挤压和近NS向拉张作用。

基于跨断层及邻区地壳形变资料，结合板内断层震间、同震错动变形活动、多断层错动变形活动实际，构建从单一断层震间整体视错动变形分析模型、沿断层视错动变形空间分布分析模型、同震视错动变形整体与空间分布分析模型，到多条平行断层视错动变形整体分析和沿断层视错动变形空间分布分析等系统性分析模型。实例表明，该系统分析模型可从不同角度全面揭示震间断层及邻区视错动变形活动的整体与细部特征、变形活动状态或阶段、多断层系统彼此间的关联性活动以及同震及震后调整视错动变形等。

以库仑破裂应力变化计算为基础，研究断层的相互作用。从震源断层和投影断层两个角度出发，研究5种地震断层模型分别描述地震断层和投影断层时库仑破裂应力变化的分布特征，分析震源断层以及投影断层的不同滑动机制对库仑破裂应力变化分布的影响。分析发现，断层的相互作用与断层的滑动机制关系密切；走滑断层还与其左右旋有一定关系；除斜滑断层外，其他断层之间的相互作用呈现一定的对称关系。

以尖点突变理论及非趋势波动分析为基础，构建滑坡稳定性及变形趋势判断模型。首先利用尖点突变理论对滑坡整体稳定性进行评价，并进一步探讨滑坡的分阶段稳定性特征；再利用非趋势波动分析判断滑坡累计序列和速率序列的整体及分阶段变形趋势，并与稳定性分析结果进行对比。实例表明，两种分析方法的结果具有较好的一致性。在分阶段研究中，等时段和递增时段的分析结果具有明显差异，说明阶段分解方式对结果的影响较大，且以递增时段分析结果的规律性更强。

通过分析鄂尔多斯盆地姬塬-元城地区野外地质露头与井下裂缝特征，结合构造应力场背景分析，获得以下认识：1)该区构造裂缝以斜交于最大主应力的单条裂缝为主，尤其以SWW-NEE或近EW向裂缝和NNE-SSW或近S-N向裂缝较为发育，并发育少量对应的NW-SE和NE-SW向共轭裂缝。2）根据露头区裂缝系统的切割关系，NE向和近S-N向延伸的裂缝为后期发育， NW向和NEE向延伸的裂缝为早期发育；3)燕山期北西-南东向压应力场背景下，早白垩世末构造抬升造成的主应力差是早期共轭裂缝形成的主要原因；喜山期区域北东-南西应力挤压是后一期延伸裂缝的主要原因。

通过对珊溪水库地区进行深地震反射探测，获得该地区近地表至地壳中部的精细几何结构和深浅构造关系。结果表明，该地区地壳结构在纵向具有明显的分带性，在横向显示出以断层为界的块状结构特点。研究区内走向北西的双溪-焦溪垟断层向深部延伸超过20 km进入中下地壳，为该区域内主要控制性断层，主要影响周围浅部断层的发育，是该地区主要发震构造。

利用断层土壤气探测方法，在珊溪水库地区双溪-焦溪垟断裂上3个不同位置进行土壤Rn和H2的测量，发现断裂带上的土壤Rn和H2测值在靠近断层破碎带或岩脉出露位置明显升高。结合断层气探测方法在探测隐伏断裂方面的应用，确定双溪-焦溪垟断裂在包山垟村附近具体经过位置。发震断裂上的土壤Rn和H2测值明显高于非发震断裂，说明珊溪水库地区土壤Rn和H2与地震活动性关系密切。

针对目前GPS软件接收机C/A码捕获信噪比门限高、捕获速度慢的问题，提出一种基于平均分组和叠加相关的GPS弱信号捕获方法。首先，基于平均相关处理技术降低C/A码捕获过程中的自相关损耗，提高对微弱信号的捕获能力；然后，利用叠加相关提高相干运算的运算效率，并采用线性插值提高自相关函数性能；最后，利用频偏校正和内插进一步提高C/A信号的捕获精度。理论分析和仿真实验均验证，该方法能够在较低的信噪比下实现GPS信号捕获，且精度较高、运算量较低。

详细研究了基于GNSS的LEO卫星接收机授时自主完好性（TRAIM）故障检测数学模型以及可用性算法。以GPS和BDS组合为例，分别对500 km、650 km、800 km和1 400 km等几种典型轨道高度的卫星，开展基于GNSS的LEO卫星TRAIM可用性仿真分析。结果表明，在告警阈值100 ns时，基于GPS+BDS组合系统的TRAIM检测可用概率达到99.1%以上，基本满足LEO卫星TRIAM检测可用性需求。

采用多项式和结合周期项的混合函数模型进行GPS卫星钟差高精度模型化与精度分析。结果表明，周期项对于卫星钟差模型化精度的提高具有重要作用。对于Rb 钟卫星，Block ⅡF卫星钟差模型化精度0.03 m（约0.1 ns）左右，Block ⅡR和Block ⅡR-M卫星钟差模型化精度0.05 m（约0.2 ns）左右，而Cs钟卫星钟差模型化精度则低一个数量级。采用精密单点定位进行模型化结果分析得到，混合模型化钟差参与解算的定位结果精度可达cm级，收敛时间约为4 h。以上表明，简单的模型化参数可在一定程度上代替繁琐的序列钟差，实现简化GPS卫星钟差服务模式。

首先研究多类卫星的轨道回归周期特性并推导相应公式，然后讨论基于观测值域的多路径消除算法，最后利用实测数据验证该算法的可行性。结果表明，采用观测值域多路径误差修正的方法，使GPS、BDS和GPS+BDS平均定位精度在北、东和高程方向分别提高42%、38%和54%。
 

传统抗差估计中的选权迭代法无法探测到模型的系统误差，而基于补偿最小二乘原理的半参数模型可以较好地分离出系统误差。通过建立选权迭代法的半参数回归模型，利用时间序列法、L曲线法分别确定模型中的正则化矩阵及平滑因子，并利用选权迭代法重新定权，同时降低了观测粗差和系统误差对参数估值的影响。通过仿真算例，并以重庆奉节县大坪滑坡实测数据为例，验证了选权迭代法的半参数回归方法应用到三峡库区滑坡预测的有效性和优越性。

构建海洋三维磁空间背景场模型时，解析延拓是实现不同高度磁场数据相互转换的关键。针对向下延拓数据中的高频信息极易被延拓算子放大，并包含在延拓后的磁场资料中，降低了三维磁空间背景场模型的构建精度，引入二维小波自适应阈值去噪方法，在不同小波分解阶层中设定自适应阈值，在向下延拓前去除磁测数据中的高频噪声，改善向下延拓结果。理论模型试验与实例分析表明，在不同噪声条件下，二维小波自适应阈值法可有效提高数据的信噪比，去噪效果优于传统的快速傅里叶（FFT）平滑法，从而有效改善频域迭代向下延拓结果，为三维磁空间背景场模型构建提供基础。

针对带不确定性的平差算法（least-square with uncertainty，ULS）中不确定度的选择问题，提出类L曲线法，并在位错模型中进行实验，解算位错参数。通过与LS和TLS的解算结果进行比较发现，ULS的解具有更高的精度，最高优于LS和TLS近60%。

针对常规向量参数法多维观测建模与平差效率低的问题，分析指出多维观测矩阵参数建模条件应满足不同观测维度的参数独立且个数相等特点（简称独立同构特征），进而利用该建模条件、Kronecker积运算性质和加权最小二乘原理提出矩阵参数建模与加权最小二乘估计方法。该方法顾及不同观测维互相关性，增大系数阵稠密度，降低法矩阵阶数，从而有效提高了建模与平差计算效率。空间直线和GPS站坐标时序模型计算结果均表明，向量参数法和矩阵参数法平差结果相同，但后者具有更高的存储与计算效率。

呼图壁地震前巴伦台分量钻孔应变出现显著压性短临异常变化，排除仪器、气象及环境等干扰因素，认为该异常可能为地震前兆异常。利用超限率和S变换时频分析方法提取该异常，结果显示，信号集中在1 440~10 min频段，NS分量最大信号强度为185×10-10，EW分量最大信号强度为140×10-10。探讨此类异常变化特征，并对其原因进行分析。
 

以巴伦台钻孔倾斜及分量应变辅助观测气压数据为研究对象，运用相关及小波分析研究气压对巴伦台钻孔倾斜的影响特征。结果表明，气压对巴伦台钻孔倾斜影响表现为准线性关系，对NS向的影响大于EW向。气压对NS向影响的显著频段有2 048～8 192、32 768～65 536 min，对EW向影响的显著频段为2 048～8 192 min。探讨了气压对巴伦台钻孔倾斜的影响机制。

通过对多台Burris型相对重力仪实施不同时长的断电、再通电后进行静置测量，研究该型仪器的温度特性。在温度约为14 ℃的地下室内，长时间断电冷却后，Burris型相对重力仪需要125 min才能达到恒温点(仪器不再提示温度不足)，通电65 h后零漂率仍然大于0.005×10-5 m·s-2/h，110 h后仪器的零漂才能达到地震观测仪器进网要求的小于0.003×10-5 m·s-2/h。在相同条件下，对3台Burris型重力仪分别实施15 min、2 h、24 h较短时间冷却、再通电，静置测量数据表明，在升温过程中，重力仪读数过程为先大幅减小后小幅增大再变小至稳定，绝对变化率先减小后少量增大再变小；不同冷却时间既影响仪器到达恒温点需要的时间，也影响仪器读数稳定的时间。15 min的断电需要大约1 h的加热过程才能使读数稳定；仪器到达恒温点后读数仍在快速变化中，且仪器读数变化中的最小值出现在到达恒温点后；断电可能会影响再通电仪器读数稳定后在短时间内的观测精度。