上一世纪90年代初IGS（International GPS Service for Geodynamics）的建 立标志着GPS（Global Positioning System）应用于地球物理研究工作的开始。 世界各国地学研究机构在不同的国家建立了GPS连续观测站，到2001年为止 全球共有1800多个GPS连续观测站在工作。我国于1999年初由国家“九五” 重大科学工程“中国现代地壳运动观测网络”在全国建立了25个GPS连续运 行基准站和1000多个定期与不定期观测的基本和区域站。这些观测数据为地学 研究提供了基础资料。 本论文的前半部分讨论了中国大陆板块及现今地壳形变问题，论文首先解 决目前ITRF参考架存在的问题，即参考架定向的实现与地球参考架定向定义不 符。实际推导了实现ITRF参考架定向的条件方程；ITRF全球板块运动模型是 实现参考架定向过程的副产品，它与地质模型（NNR-NUVEL1A）有较好的一 致性，但在局部有一些差别，这种差别实际上是现今地壳形变与几百万年平均 地壳形变的差异，ITRF板块模型适合于研究现今几年到几十年尺度的地壳形 变；文章对最新观测的GPS资料进行处理，获取了中国地区目前密度最大（1000 多个台站），精度最高（小于2mm/a）的实测速度值，给出了以中国板块为背景 的形变态势。 论文的后半部分对全球均匀分布的GPS连续观测站时间序列进行谱分析和 小波多分辨分析，分离时间序列的平稳和非平稳信号，用AR 模型建立了平稳 高程信号的离散模型。比较表明GPS高程时间序列相关长度约为31到2天变 化，纠正了随机漫步过程从零时刻积分的不足。通过分析，发现地球存在以半 年和周年为周期的整体性扩张与收缩振荡运动，同时南北半球的变化规律存在 差异。分析还表明全球范围高程变化具有明显的季节性变化项，半周年项的最 大值出现在3-4月份和10-11月份；周年项的最大值出现在9-11月份。论文对 GPS时间序列存在的季节性变化进行了初步的地球物理定性分析，提出了今后 的研究方向。 论文的前半部分内容曾发表在《Journal of Geodesy》2002年Vol.76:216-225 和《地球物理学报》(2002), Vol45(3):330-337上，第二章内容和第四章、第五章 内容分别被《中国科学》期刊录用，将刊。