电离层是一个时变、色散、各向异性和非均匀的介质,对电离层特别是对F2层的研究对短波通信、探测和电子对抗都具有很重要的意义。本文研究的重点是电离层重构,主要目的是利用当前国内9个垂测站的数据,推测F2层临界频率foF2在大面积区域连续的实时分布。 本文提出了一种利用人工神经网络重构电离层foF2大面积连续分布的方法。阐述了利用人工神经网络建立电离层模型的过程,讨论了站点分布对重构的影响。利用境外的未受训的历史资料对重构结果进行了验证,绝对误差在0.7MHz以内。 本文改进了利用kriging技术重构电离层的方法。考虑了太阳黑子数R₁₂与临界频率foF2之间的线性关系,并利用国际参考电离层模型（IRI）作为背景电离层,给出了利用kriging技术重构电离层的方法及基本步骤。同时分别对太阳活动高年和太阳活动低年的部分数据进行了统计分析并给出了四个典型时刻的实例,得到了临界频率foF2的等值线图。改进的kriging技术重构的临界频率foF2等值线更光滑,太阳活动高年样本的88.44%和太阳活动低年样本的85.15%标准偏差在1MHz以内,在两种太阳活动水平下,所选四个典型时刻例子的标准偏差都在0.73MHz以内,使其成为这几种重构方法中最好的方法。 随后对比了kriging重构方法、距离倒数加权重构方法、分区计算衰减因子瞬时重构方法和地理位置加权更新国际参考电离层模型IRI重构方法等。最后利用同时刻中国大陆区域以外的垂测站数据对这些方法进行了验证。结果表明,利用R₁₂与临界频率foF2的线性关系进行kriging重构、分区计算衰减因子的瞬时重构算法和地理位置加权更新电离层模型算法都是有效的,表明用IRI国际参考电离层模型作为背景电离层在重构方法中有重要价值。