针对地磁要素中,地磁偏角受磁暴影响较小,受地震影响较大;故本文以国家地磁台网记录的7级以上大地震的地磁偏角秒数据为研究对象,建立地磁偏角观测模型,研究出用于提取地磁异常信息的关键要素:地磁偏角限异常值和异常程度。从而为大地震预测的研究提供一种新方法。本文结合大地震地磁偏角数据观测的特点,非震异常数据即缺数的分布情况及分布特点;在地震预报预测中,地磁数据缺数问题比较常见,为了保证地磁序列的连续性和易于提取分析地磁信息,研究了多种插值算法后,设计了针对不同缺数情况下不同的插值算法;将自回归移动平均ARMA预测模型,用于地磁非震数据插值处理,并设计插值实验和均值插值、线性插值的插值效果对比分析。由于地磁数据属于非平稳数据,本文在数据处理之前,用一阶差分消除随机干扰,用二阶差分使非平稳数据达到平稳。本文研究认为地磁异常持续时间、空间范围与震级大小有一定关系,由此建立大地震地磁偏角的限异常值和异常程度分析模型。主要采用改进的差分自回归移动平均（ARIMA）预测地磁偏角D,并和实际观测值构建异常识别算法;考虑到各个台站的数据特性可能不同,为降低地磁干扰,探索适用于地磁偏角合理的异常判别区间,本文采用实际观测值和预测值结合限异常值和异常程度并用连续阈值法综合判定大地震地磁偏角异常。本文主要采用自汶川地震以来国家地磁台网中心记录的5次7.0级以上大地震共70个地磁台站的地磁偏秒数据为研究对象,提取地磁偏角限异常值和地磁偏角异常程度时发现,大地震震级越高,异常时间段出现的次数越多,地磁限异常持续时间越长,异常程度持续时间也越长,且异常程度值较大。本文所采用的地磁偏角异常分析法结合限异常值、异常程度和连续阈值法,并用所有地磁台站进行地磁异常分析,克服了单个分析方法的不足,更容易找到地磁偏角的异常,从而提高分析地磁异常的可靠性。后续可增加地震数据分量,更进一步将方法综合运用于水平分量H、垂直分量Z、总场强度F,可望为大地震的预测提供一种新的方法。