对地球和月球的地球动力学理解主要取决于地球物理数据,以了解形成其外层的形成过程。尽管有公认的研究地球和月球的方法,但对部分区域而言仍缺少必要的的地球物理约束。例如,由于无法到达和经济原因,在某些地区安装地震仪的困难,使得地震台网难以完全覆盖地球。对月球存在同样对情况,1960年代阿波罗任务仅在一个非常小的区域内获得了可用的数据。尽管世界某些地区密集的地震网络数量有所增加,但非洲,中国大陆部分区域和南极洲的某些地区仍缺乏地震网络覆盖。来自GRACE,GOCE和/或GRAIL任务的卫星数据的出现,使得可以获取覆盖全球的地球物理数据。由于位场数据的非唯一性,地震数据仍被用作内部结构建模的先验约束。除了地球物理数据（GOCE重力模型和地震数据）之外,还可以利用地质信息来弥补使用现有地球物理方法解算内部结构的非唯一性。基于Bott方程的高斯-牛顿公式的正则化反演,结合晶格进行球近似,我们解算了博茨瓦纳、中国大陆和南极洲的莫霍面厚度,并地震数据解算的结果进行了验证。计算过程中,首先对重力数据进行了布格改正和沉积校正。在南极洲,进一步引入了由于冰载荷引起的岩石圈垂直变形引起的重力改正,以求解完全松弛的岩石圈上的莫霍面。我们在球坐标系下开展了引入深度加权函数的三维密度反演,解算了位于月球风暴洋中的吕姆克地区（拟定为嫦娥五号任务的着陆点）和位于南极艾肯盆地东部的冯卡门撞击坑（嫦娥四号的着陆点）的三维密度结构。由于缺乏月震数据,在重力反演中使用已知的地质/地球物理先验约束,同时利用Lcurve方法获得最优的正则化参数,并使用拉格朗日乘子法实现先验信息约束。在本文的第一部分第三章中,基于改进的地壳厚度模型解释了中国大陆和南极洲的地球动力学。南极的地壳厚度模型显示,南极东部的平均地壳较厚,而南极西部的地壳较薄。地壳最厚的是甘布茨采夫次冰川山脉,莫霍面深度超过40公里。与现有模型的比较表明,在有重力数据的区域中具有良好的相关性。在沉积盆地和地壳厚度接近地震观测点的区域则差异明显。中国大陆的地壳厚度模型在中国东部地区的最小值约为26 km,而在青藏高原以下的地壳厚度超过75 km。该模型还新揭示了青藏高原东西向褶皱带的两个趋势,这表明了印度和欧亚板块的侵蚀作用。中国西部和东部被厚44公里的地壳断开,一条37公里的NNE趋势线将稳定的东部克拉通块与变薄的地壳块分隔开。与构造和地质信息相比,中国大陆和南极洲的两个模型都比以前的地壳厚度模型更好的揭示了地壳特征。在本文的第二部分第四章中,将博茨瓦纳下方的地壳厚度和密度结构模型与先前获得的地球物理和地质信息集成在一起,从而有助于了解最新的地球动力学过程。2017年4月3日,在没有大地震或活动断层的历史记录且距地震活跃的奥卡万戈裂谷区约350 km的地区,发生了6.5级Mw地震,使人们认识到需要进一步了解博茨瓦纳。地壳厚度模型显示位于奥卡万戈裂谷带和沉积盆地之下的地壳较薄（35-41 km）,克拉通地区和造山带地壳较厚（40-46 km）。令人迷惑的博茨瓦纳区域中的刚果克拉通边界,可以从我们计算的模型中清楚地展现。该模型还给出了沿着卡普瓦尔克拉通边缘具有稀薄地壳（～40 km）的局部区域,其周围是厚地壳（42-46 km）。据此我们提出由于从东非大裂谷系统到博茨瓦纳地震地区的热流体运移,导致下地壳受到侵蚀而变薄。博茨瓦纳地震地区的地壳相对较薄（约40 km）,热流较高（由于热流体的流入）。此外,博茨瓦纳地震区显示出陡峭的密度异常块,余震沿着明显的西北走向、东北侵入的密度断面将高密度（>2708千克/立方米）的底壁和低密度的（2670-2700）分开公斤/立方米)顶壁分开。该区域的特征还体现在局部应力状态所预测的伸展力。综合这些信息,我们可以认为,博茨瓦纳地震区可能是构造重新活跃的区域,由于正在进行的多种活动的合力作用,可能导致未来的板内地震。在论文的最后部分第五章中,基于月壳岩石的密度分布,提出了不同的月壳演化理论。密度模型表明,吕姆克地区的月球火山活动表现出不同的递进模式。位于吕姆克地区中心的蒙斯鲁姆克火山综合体由侵入状结构提供,深度约为6-18 km,其中包含密度>3000 kg/m3的高密度玄武岩。相反,西部和东部的伦姆克地区则表明有来源于月幔的火山活动。具有高重力（～130 m Gal）和高密度（>3000 kg/m3）的似圆形质量异常（QCMA）代表着由撞击事件形成的具有碗形几何形状的深而厚的隐藏玄武岩。QCMA的地球物理特性使我们能够识别出冯卡曼火山口中的多个撞击事件,这些事件是造成南极艾特肯表面暴露月幔物质的部分原因。通过确定月球火山活动的来源,并与地质和光谱数据相结合,可以为将来的登月任务选择合适的着陆和采样区域,本文的研究结果可以应用于嫦娥五号着陆采样返回任务。综上所述,本论文为以前地震稀疏地区的地球动力学提供了新的理解。论文的三个部分显示了如何结合有限的先验信息,利用卫星重力数据建立地壳厚度模型和密度模型。对地球和月球特定区域的地球动力学理解的改进,尤其是在地震数据覆盖较差的地区,将有助于我们更好地了解地球和月球动力学。