本文分六个章节对GNSS大气海洋探测领域中的地基掩星技术、电离层折射修正技术、海面高度探测技术及海浪探测技术进行了研究与论述。　　 第一章前言部分重点介绍了GNSS大气海洋探测技术发展的背景及现状。　　 第二章主要利用仿真方法对地基掩星的反演技术进行了深入研究。通过正向计算及反演结果可以看出,利用地基GPS掩星技术可以获取低仰角下的大气折射率廓线。基于最优化原理建立的地基掩星反演方法,可以较为准确的反演出地面至10km范围的大气折射率参数。　　 第三章为电离层折射修正技术。该研究以无线电导航、测控为应用对象,深入系统的研究和验证了GPS-TEC观测与解算、电离层折射修正等技术及相关问题,开展了多站GPS联合观测实验,建立了一套基于GPS观测的电离层折射修正系统,目前已投入使用。　　 第四章主要研究了新的基于载波相位测量的GPS-R海面高度测量及反演技术。研制了新型GPS-R载波相位接收机,提出了基于差分方法的GPS-R海面高度反演方法。通过理论分析及实验证明,利用GPS载波相位测量并反演海面高度变化及相关参数,较码观测方法更为先进。载波的每个周长远远小于GPS的码片长度,可有效地提高观测与反演精度。　　 第五章研究GPS-R海浪探测及反演技术。在以往研究的基础上进一步开展了新的GPS-R海面反射实验,并利用实际观测数据进行了反演,在此基础上对GPS-R观测条件进行了分析,改进了反演方法。研究表明以超声波浪仪原位观测作为真值,GPS-R探测反演得到的有效波高平均误差小于5.1cm,标准差小于10.1cm。GPS-R实验观测要求具有开阔的海面视场,较高的垂直高度,观测点尽可能在水面正上方或者接近水面,同时尽可能选取水深环境较好的地点,避免浅水波受水底地形的调制。第六章为总结。