20世纪90年代以来，GPS气象学迅速发展成为一个前沿性、多学科交叉的研究领域，利用GPS技术探测大气水汽含量的研究取得很大进展。作为一个新兴应用领域， GPS/MET(GPS Meteorology)即GPS气象学，就是指利用全球卫星导航技术(GPS)遥感地球大气层，通过测量穿过大气层的GPS信号的延迟量来获得大气折射率进而从中得到大气的温压湿等信息。作为GPS大地测量学的反演问题，GPS技术为探测大气水汽提供了一种全新的手段，它具有实时、连续、不受天气状况影响、精度高、成本低等优点，是传统大气水汽观测手段的有力补充。　　本论文立足于华东区域GPS应用示范网，从GPS反演大气可降水量(PWV)的理论及气缘学应用的角度出发，分析了GPS反演水汽技术在气象领域中的应用，研讨了地基GPS技术反演大气可降水量的原理及主要步骤，利用多种资料对GPS反演大气的结果进行精度分析。本文根据2010年华东区域地基GPS/MET数据，选择与GPS站相距10km内的无线电探空站资料，对华东区域地基GPS/MET反演的大气整层可降水量(PWV)、大气整层湿延迟(ZWD)和大气整层总延迟(ZTD)进行精度检验，结果表明:(1) GPS/MET反演的PWV与探空结果相比具有很高的一致性，平均误差在1mm一下，相对误差11.54％; GPS/ZTD反演的精度更高，百分比误差小于1％。(2)反演的各个量与探空资料具有很高的相关性，其中平均相关系数中PWV和ZWD都超过0.98，ZTD为0.977。对GPS/PWV精度按季节进行相关系数分析得，除下夏季相关系数为0.927，相对较低，其余季节相关系数均为0.96以上。(3)以本地的无线电探空站资料为基准，与NCEP再分析资料对比发现GPS/PWV的反演精度要优于NCEP再分析场资料反演的大气整层可降水量。　　通过对地基GPS/MET资料进行数据质量检验，发现GPS/MET反演产品具有较高的精度，与常规地面，高空探测相比，有其独特的优势，因此，可以利用GPS对大气中水汽的连续监测，有效弥补常规大气探测尤其是高空探测的不足。针对于GPS资料在中尺度天气预报中的应用，本文选取一次典型的梅雨期暴雨作为天气系统个例进行分析，设置不同的方案利用数据同化系统对GPS资料以及常规观测资料进行数据同化，分析GPS资料对数值模式初始场的改进情况，然后利用数值天气预报模式对暴雨过程进行预报分析。本文对2010年7月份的一次梅雨期暴雨进行中尺度分析，然后采用三维变分同化方法，将地基GPS/MET资料同化到中尺度数值模式中去，考查其在梅雨期降水过程初始场的改进作用和在中尺度天气预报中的应用能力。通过预报分析表明GPS/MET资料可以很好的改进观测区域内的水汽分布，提供与暴雨天气紧密联系的水汽信息，加入地基GPS水汽信息与其它观测资料共同进行变分同化，可很好地改善模式初始场，对数值模式中的中尺度系统的移动速度的预报有明显提高。