GPS卫星实时导航定位信号的电离层延迟修正通常有两种方法，一是基于导航电文的电离层延迟预报模型，二是用于卫星导航定位的实时差分电离层改正格网或函数模型。这两种电离层延迟改正方法的效果可分别达到50％和80％左右。另外，在GPS数据的精密后处理及其应用研究中，常常用更精确、多参数的模型来描述电离层TEC(Total Electron Content，即TEC，1TECU=10¹⁶个电子／米²)的时空变化、研究电离层形态变化及其特征，这种后处理电离层模型种类繁多、各自的适用范围也不尽相同，但它们得到的电离层延迟改正效果一般在90％以上。目前，国内外利用GPS研究电离层延迟及其时空变化的工作主要朝着两个方向：一是利用GPS数据建立高精度的电离层模型，用于修正无线电波信号传播路径中的电离层延迟效应；二是利用地基和空基的GPS数据反演电离层VTEC（Vertical Total Electron Content）的二维、三维时空分布及其时空变化特征，描述、解释、揭示电离层VTEC的各种变化特征及其变化规律。 本论文的研究主要分两个方面，第一方面是从实际应用的角度，设计了一整套监测电离层VTEC变化的数据处理方法，利用中国区域内40个左右连续运行的GPS跟踪站数年的观测资料，对我国上空的电离层VTEC的变化进行了高时空分辨率的长期连续监测，系统给出了我国上空VTEC的变化特征。特别是根据我国卫星导航事业发展的实际需要，对我国上空电离层VTEC周日变化特征及其处理进行了深入的研究，建立了中国区域内电离层VTEC周日变化特征参数的时间系列，总结了它们的变化规律，并由此提出了改进的Klobuchar模型，为卫星实时导航定位信号的电离层延迟改正提供一个较准确的电离层延迟预报模型。第二方面是，鉴于电离层扰动的监测在电离层研究中的重要地位，提出和建立了利用地基加密GPS网监测电离层扰动的完整方法和软件系统，并利用上海地区GPS综合应用网的实测资料成功地监测和研究了该区域内一个电离层不均匀体在12分钟内产生、扩散到消亡的时空变化全过程。为了实现电离层扰动的实时监测，本文提出了利用高斯平稳随机过程特性的x²检验方法，并用此方法有效地探测了2000年7月14目太阳耀斑期间，我国上空出现的电离层异常现象。另外，对2003年11月太阳耀斑期间电离层异常的监测中，本文发现了电离层的波动现象；通过全国GPS网的观测数据，对波动特征进行了深入的分析，给出了波动的周期和振幅，以及波动传播的方向和速度。 本论文的主要研究工作和结果是： 1、探讨了建立区域电离层延迟模型的数据处理方法，建立了相应的软件系统。利用中国区域内GPS跟踪站的观测资料，系统地比较分析了三种常用的电离层延迟后处理模型(多