本文利用较为完备的球体位错理论，结合4.5年的震后位移数据，优化了2011年日本MW9.0地震震源区岩石圈弹性层厚度与地幔黏滞性因子，更新了该强震断层余滑时空演化过程.首先，基于日本列岛215个均匀分布的GPS连续观测站震前2年与震后4.5年的观测数据，提取了2011年日本MW9.0地震引起的震后位移时空变化；接着，依据断层余滑衰减相对较快的特点，利用黏弹性球体位错理论对震后3~4.5年的GPS观测数据进行反复拟合，确定2011年日本MW9.0地震震源区地幔黏滞性系数和岩石圈弹性层厚度的最优解分别为6×1018 Pa·s和30 km；然后，从震后3年内GPS观测数据中剔除地幔黏滞性松弛效应，获取了断层余滑对应的震后位移场；最后，利用基于球体位错理论的反演算法，反演了2011年日本MW9.0地震断层余滑的时空演化过程.结果表明，2011年日本MW9.0地震引起的断层余滑在震后半年内变化显著，震后2年主震区域余滑基本停止，断层的两端存在一定的余滑效应，断层余滑的累计矩震级达到8.59；地震后4年，地幔黏滞性松弛效应对震后位移场的贡献在总体上超过断层余滑的贡献.