多年冻土温度是衡量多年冻土热状态的重要指标，决定了冻土的力学性质、冻土的冻结强度和冻土地基的承载力，对于冻土区工程来说，多年冻土温度是决定工程设计、施工和运行的重要因素。为了掌握气候变化和工程影响下多年冻土变化规律和路基稳定性，20世纪90年代和21世纪初分别在青藏公路和铁路沿线建立了大量的多年冻土温度观测场地，获取了大量多年冻土温度的基础数据，并开展了大量的多年冻土温度在时间域的变化，但忽略了多年冻土温度时频域上的变化规律。因此，本文基于青藏公路楚玛尔河和风火山监测场地和青藏铁路北麓河和风火山监测场地长时间序列的多年冻土温度的监测数据，采用小波分析方法对青藏公路和青藏铁路沿线天然地表和路基下部多年冻土温度时间序列进行了时频域的分析，同时，基于灰色关联方法研究了多年冻土温度与气候因子间在时频域上的关系，得出了以下主要结论:　　(1)在气候变化和工程作用影响下，多年冻土温度变化表现出大、中、小多重时间尺度相互嵌套的多时间尺度特征，这些周期波动的能量强度随着深度增加逐渐减小，在多年冻土上限附近变化较为复杂。浅层冻土温度表现出36个半月主时间尺度的波动能量最强，随着深度加深，多年冻土温度的长时间尺度的波动能量值增强，深层多年冻土温度则主要受最大时间尺度的波动控制。　　(2)工程影响下高温和低温多年冻土在时频域上对气候变化和工程影响的响应表现出较大的差异。高温多年冻土温度多时间尺度的波动能量强度为路基中心显著大于同一深度处天然地表，揭示出路基下高温多年冻土对工程影响和气候变化的响应都敏感。然而，低温多年冻土温度多时间尺度的波动能量强度，在冻土上限以上为路基中心大于同一深度处天然地表，冻土上限以下则为路基中心小于同一深度处天然地表，表明冻土上限以上工程下低温多年冻土对工程和气候变化的影响也都敏感，冻土上限以下其主要是对工程影响的响应敏感，对气候变化的响应不敏感。　　(3)利用Morlet小波的最大时间尺度周期和db小波的低频重构序列分别对多年冻土温度开展定性和定量的预测，定性冷暖期变化趋势预测表明天然地表下的高温多年冻土，以及天然地表和路基下的低温多年冻土都存在一个从冷期向暖期转变的过程，而路基下高温多年冻土则具有从暖期向冷期的变化过程。定量预测表明，尽管多年冻土温度存在冷暖期的交替循环变化，但是不同状态下6m深度的高温和低温多年冻土都存在上升趋势，且升温变化速率不同。同时，利用多年冻土温度时间序列时频域上的多时间尺度周期成分和低频趋势成分建立了时频域上多年冻土温度的演变模型。　　(4)通过分析建成较长时间的青藏公路和较短时间的青藏铁路沿线多年冻土温度的小波能谱表明，青藏公路建成时间较长，青藏公路工程对其下多年冻土的影响达到稳定状态。青藏铁路由于建成时间较短，表现出一个集中影响的时间段，DK1160+600监测场地几乎是在整个施工阶段，即2005年11月以前对多年冻土的影响最大，DK1136+600监测场地在施工阶段2004年4月以前对多年冻土的影响最大，其后工程活动对多年冻土的影响是一个逐渐稳定的状态。　　(5)通过多年冻土温度多时间尺度特征与这5个气候因子叠加后的气候变化多时间尺度特征二者的相关性表明，多年冻土温度的多时间尺度特征完全是对气候变化多时间尺度特征的直接响应。利用灰色关联分析气温、降水、风速、向下的短波和长波辐射这5个气候因子多时间尺度波动对多年冻土温度的多时间尺度都有较大的影响，土体温度的多时间尺度在浅层主要被气温的周期波动控制，而随着深度的增加主要是受到向下长波辐射的周期波动控制。同时，在时频域和时间域，同样利用灰色关联分析方法分析了3个常用的气象因素气温、降水、风速对多年冻土温度的影响表明，无论是在时频域还是在时间域，高温和低温多年冻土在浅层土体受气温影响最大，在深层除了具有较低温度的低温多年冻土在时频域上其多时间尺度仍受气温多时间尺度影响最大外，其余都是受风速影响最大。