地震在孕育和发生过程中往往会产生低频电磁辐射现象,已被越来越多的强震所观测到,这为地震监测预测提供了一种可能。由于电磁辐射是来自震源的直接信息,电磁波的趋肤深度大于地震震源深度,震前观测到低频电磁辐射源于孕震区的概率很大,且一般又在地震孕育的后期出现。因此,具有短临预测地震的应用前景。本研究基于我国地基电磁台站数据联合空间电磁卫星数据,收集、整理了100多个数字化电磁台站及电磁卫星观测数据,并对台站数据内在质量进行分级评估。对所选用的观测数据,首先进行预处理分析,识别与排除地面及空间各种非震干扰因素影响;然后利用小波变换、极化分析、希尔伯特黄变换、偏振主轴计算、归一化月速率及频谱分析等方法,研究发生在中国大陆地区的典型强震震例,提取地震前较为可靠的电磁辐射异常信息,归纳与总结电磁辐射所显示的各种波形、场强变化及频谱特征等;建立地震电磁场模型,探索地震电磁辐射异常信号形成、孕育及传播机理。利用希尔伯特黄变换方法研究发现,地震前三个月内地磁D分量具有明显异常变化。地磁场极化分析认为,大部分地震前呈上升、振幅增大的异常变化形态。通过地震电磁场模型研究得到了地震前电磁辐射异常在时间上、频段上均表现出阶段性的进程,异常特征遵循了地震孕育、发展及发生规律。对强震前地磁场进行内、外源场分离及等效电流体系反演发现,地震前出现了内、外源场电流体系的同步变化,磁场产生的电流涡焦点向纬向进行偏移,与"地磁低点位移"异常在时间上基本同步。利用归一化月速率方法,对汶川、玉树地震前视电阻率的各向异性进行计算发现,在地震断层带上及附近区域的视电阻率各向异性变化反应更敏感,而断裂带两侧区域反应较弱,在方向上具有显著差异性。对汶川8.0级地震前上空Demeter电磁卫星6条轨道数据分析发现,5月6号电场Ex、Ey分量,磁场Hx、Hy分量在370-400Hz处存在窄频带电磁辐射增强,持续时间约两分钟、5月9号两条经过震源区上空的轨道发现了电场Ex分量幅度增大现象,而5月11号和5月12号异常仍然存在,且地震前一天的电场Z分量增大幅度比地震前2小时更显著。对于空间电离层的分析发现,50-300Hz为地震电离层效应的优势频段;距离地震空间位置越近,地震异常越显著;不同半球的地震,异常方向和方位不同。