近年来,以美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的Galileo和中国的北斗卫星导航系统BeiDou为代表的GNSS技术蓬勃发展,引发了导航定位领域的深刻变革,其应用领域日益广泛,GNSS在地学领域的应用一直以来是学者们所致力研究的重要课题。CORS是近年来发展起来的,集卫星导航定位、计算机网络、数字通信等高新科技多方位、深度结晶的GNSS领域的新产物,为开展GNSS地学应用研究提供了重要的基础设施。我国现已建成各类CORS系统近百个,纵览国内的CORS系统建设和应用,存在的问题比较突出,主要体现在“重建设,轻应用”,应用模式单一,没有充分发挥CORS的潜在价值。特别是省市一级的CORS系统,基本都是服务于实时差分定位,对于在地球动力学、大气科学、地震学、海洋科学等诸多地球科学领域的实质性应用尚处于起步阶段。本文旨在深入挖掘CORS的潜在应用价值,拓展其应用领域,突破CORS地学应用中的关键技术难题。以往的CORS地学应用研究中,大多采用相对成熟的双差定位模式。近年来,非差PPP技术的日益成熟为CORS地学应用的研究开辟了一条新途径。相比于双差定位模式,PPP保留了更多的观测值信息,具有模型简单、无需基准站、测站间不受距离限制、点位精度均匀且数据处理效率高等诸多优点,在很多领域得到了广泛的应用。本文基于非差PPP技术系统深入地研究了区域CORS在地学领域中的应用,着重开展了天顶大气可降水量的PPP反演方法及时空特征分析、PPP坐标时间序列分析及区域速度场估计和地震同震位移的单历元PPP确定方法等方面的研究,主要研究内容及取得的研究成果如下：(1)总结了国内外CORS系统的建设和应用现状,分析了开展CORS地学应用研究的重要性。全面综述了PPP相关关键技术的最新进展,鉴于PPP技术的显著优势,提出了基于非差PPP进行CORS地学应用研究。(2)深入研究了PPP定位中涉及的几个关键问题,包括函数模型、随机模型和参数估计等,分析了PPP的各项误差来源,给出误差的消除或削减策略。结合实例数据,对本文所使用的精密单点定位软件TriP的静态和动态定位精度进行了评定,得出TriP的静态和动态定位N、E、U方向的中误差分别为±0.0030m、±0.0031m、±0.0048m和±0.0104m、±0.0136m、±0.0291m,为本文后续基于该技术的地学应用研究奠定了基础。(3)天顶PWV的PPP反演方法及时空特征分析。研究了基于PPP技术进行天顶大气可降水量反演的基本理论和方法,在分析区域对流层加权平均温度与地面气象元素间关系的基础上,提出了区域对流层加权平均温度的多元非线性模型的建模方法,并基于此首次建立了江苏区域对流层加权平均温度模型,经验证模型精度达到±2.91K,优于Bevis经验公式在江苏地区±3.48K的精度。此外,利用JSCORS近5年的观测数据,分析了天顶PWV的时空变化特征。对PWV的年变化、季节变化、月变化、日变化特征进行了深入分析,同时对PWV与经纬度变化的关系也进行了分析,结果发现PWV的变化与纬度的变化强相关,而与经度变化关系较小。(4)PPP坐标时间序列分析及区域速度场估计。基于静态PPP技术解算了区域CORS的坐标时间序列,在区域空间滤波的基础上,分析了GPS基准站的周期特性和噪声特性。对坐标时间序列的频谱分析的结果表明：U方向年周期运动特征最为突出；大部分基准站点N方向具有明显的年周期项；大部分基准站点E方向具有明显的半年周期项。最大似然估计分析得到的坐标时间序列噪声特性表明：N、E方向“白噪声+闪烁噪声+随机漫步噪声”为最佳噪声模型组合；U方向“白噪声+闪烁噪声”为最佳噪声模型组合。此外计算了顾及有色噪声的区域速度场,跟双差解算结果比较后发现,二者之间的差值具有一定的系统性,但基本在3mm/yr以内,从而验证了PPP方法的正确性。(5)地震同震位移的单历元PPP确定方法研究。研究了基于单历元PPP的高频GPS观测数据用于同震位移确定的基本方法,主要对定位结果的滤波方法进行了深入研究。在常规恒星日滤波的基础上,提出了一种顾及分段相似性的恒星日滤波优化算法,即在构建滤波残差序列之前,首先确定用于构建滤波的坐标残差时间序列与地震当天坐标残差时间序列的相似性,根据相似性度量指标的大小确定权重后再进行滤波。通过两个模拟算例的分析表明,顾及分段相似性的优化算法大大改善了传统恒星日滤波的效果,能够克服常规滤波方法固有的缺陷,有利于实现恒星日滤波的无人工干预批处理。此外,利用提出的恒星日滤波优化算法,分析了日本Mw9.0级地震对中国东部沿海的影响,结果显示,震时我国东部沿海基准站发生了显著的水平方向和垂直方向的瞬时形变,幅度约为10cm,震后没有产生大于1cm的永久性位移,与国内外相关结果基本一致,验证了PPP技术用于同震地表形变分析的有效性。(6)区域CORS综合应用与增值服务初探。按照CORS系统的服务性质,将系统的服务分为基本应用服务和高级应用服务(增值服务)两种,总结研究了各项应用服务的主要内容和关键技术难点,探讨了区域CORS的综合应用,将区域CORS的应用服务领域从目前单一的实时定位服务,拓展到其它地学应用领域,对区域CORS开展增值服务应用具有重要的参考价值。