由于受到多种因素综合影响,电离层表现出多种不规律的异常变化现象,能否对这些异常进行正确预测是评价一个电离层模型好坏的重要指标。国际参考电离层模型（The international reference ionosphere model）IRI2016为最新发布模型,关于该模型在异常区域预测能力的验证研究较少。本文利用国际GNSS服务（International GNSS Service,IGS）组织提供的GPS-TEC观测数据以及IGS-TEC数据,从时间角度和空间角度分析了电离层总电子含量（Total Electron Content,TEC）异常变化特征,并将结果与IRI2016模型进行对比,分析IRI2016模型预测电离层TEC异常的能力,以便为进一步改善模型在电离层异常区域预测TEC发挥作用。论文主要工作内容如下:（1）利用全球电离层地图（Center for Orbit Determination in Europe Global Ionospheric Maps,CODE GIMs）和GPS-TEC数据,针对电离层的三种时间尺度异常现象:冬季异常、年度异常和半年度异常,结合太阳活动与地磁活动分析了IRI2016模型对于这三种异常的预测能力。结果表明,在北半球区域,IRI2016模型能较好的表现出冬季异常现象,南半球不存在冬季异常现象。IRI2016模型可以表现出明显的电离层TEC年度异常和半年度异常,但IRI2016模型没能表现出电离层TEC时域变化的细节。（2）利用CODE GIMs数据和GPS-TEC作为对比数据,对IRI2016模型在中纬度夏季夜间异常（Mid-latitude Summer Night Anomaly,MSNA）和赤道异常（Equatorial Ionization Anomaly,EIA）区域的性能进行了分析。结果表明:在MSNA区域内,IRI2016模型仅描述了一部分区域的MSNA现象。在大部分测试天内,模型低估了该地区的TEC值,没能清晰地反映该区域TEC的日变化特征。在EIA区域内,IRI2016模型描述的EIA双峰过于狭窄和修长,且模型在大部分测试时间内的误差较大。（3）研究了IRI2016版本对于旧版本的改进,分别对IRI2016的底部厚度参数模型、F2层峰值电子密度对应高度（Height of F2 peak,Hmf2）模型各选项计算的TEC值与实测值的符合程度进行了分析研究。然后利用GPS-TEC与IRI2016模型计算的TEC的差值,采用迭代的方法,更新了IRI2016模型的两个输入值:Rz12（12-month running mean of sunspot number）与IG12（Ionospheric Index）。经过对比发现,更新后的IRI模型值比未更新的IRI2016模型更接近GPS-TEC值,且改进后的IRI模型值在平静日和磁暴日均能获得较好的TEC值,白天TEC改善优于夜间。