已经取得的研究成果证实地震发生前地壳活动会向外辐射低频电磁波，同时电离层会出现异常，该异常特性可以作为预测地震的有效条件之一。但大量事实表明，在有限的研究领域中利用互不相关的统计地球物理学参数进行可靠的短期地震灾害预测极其困难，因此综合利用地球卫星、地面台站等多平台探测到的数据开展地震短临预测是地震领域研究的热点问题。矢量或三分量电场/磁场探测仪是地震电磁卫星的重要载荷之一，根据三分量电场/磁场探测仪探测到的电场/磁场三分量幅度和相位信息，可以计算来波的极化信息。当被检测波为平面波或准平面波时，利用极化信息可以较为准确地获得来波方向，从而进一步推导辐射源的位置信息。在国家自然科学基金项目“地震辐射源定位方法研究”等课题经费支持下，论文对如何从空间测量到的电场三分量幅度和相位获取电场极化信息并进而确定来波方向等问题进行了深入地研究。论文首先介绍了电离层的介质特性和低频信号在电离层中传播的基础理论，在此基础上，开展了如下研究工作：　　 1)研究了利用三分量电场/磁场幅度和相位信息，针对不同类型的波，获取其极化性质的方法。(1)对于没有干扰的平面波，总结了利用三分量幅度和相位信息获得极化和来波方向的几何方法；(2)对于复杂环境中的准平面波，总结了利用谱矩阵获取极化信息和来波方向的算法。在此基础上提出了使用极化特性进行数据滤波，结果表明，极化滤波方法有利于空间电磁异常信息的提取。　　 2)研究了信号在分层电离层结构中的传播，确定后向追踪方法可以运用的频段。　　 (1)利用矢量波函数展开推广了Jaggard提出的散射传播网络，研究了信号在分层媒质中的传播和散射，由此确定地震产生的电磁波在与电离层耦合过程中的传播路径；　　 (2)分别对波包方法和坡印廷矢量方法进行了对比研究，分析了该两类后向追踪方法用于VLF频段的可行性；　　 (3)结合Chapmann电离层分层结构模型和波包方法，研究从波的探测点追踪至波源的可能性；　　 3)研究了运行卫星中的三分量电场/磁场探测仪探测到的信号与地震的相关性。利用DEMETER卫星的载荷：三分量电场/磁场探测仪获取到的数据，结合震例分析在地震期间探测到的异常电磁信号与地震的相关性，证实了电磁信号探测对于地震预测的重要性。