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电离层延迟误差是GPS定位中的一项重要误差源。特别是2000年5月美国政府宣布取消了SA政策以后，电离层延迟被认为是影响GPS定位精度的最大误差源。本文从实际应用的角度，详细介绍了利用GPS监测电离层的原理与方法，重点论述了电离层几种常用模型，建立了构建区域性电离层模型的算法和相应的软件系统，进而利用实测资料(包括中国地壳运动监测网络和上海综合GPS应用网的所有台站)建立了长期的中国地区VTEC时间序列数据库。通过对我国长三角上空电离层VTEC周日变化特征及其处理方法进行了深入的研究，建立了长三角地区电离层周日变化特征参数的时间系列，总结了它们的变化规律。特别是根据我国卫星导航事业发展的实际需要，对现行GPS系统导航电文中采用的Klobuchar模型进行了分析，指出该模型的自身参数设置不精确性，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。本论文还利用中国地壳运动监测网络和上海综合GPS应用网的GPS观测资料，对2004年11月8日—10日磁暴在中国地区上空产生的电离层扰动进行了监测和研究，给出了磁暴期间中国地区电离层扰动时空变化特征。 1．介绍了利用GPS双频观测资料(载波相位观测和伪距观测)获取电离层延迟的数据处理方法，详细的叙述硬件延迟的扣除方法，单层电离层模型，格网算法。重点介绍了利用实测双频资料构建区域性电离层延迟模型的原理和方法。主要讲述了格网模型，多项式模型，三角级数模型，低阶球谐函数模型等模型原理，以及算法实现过程，并给出算例，比较了几种模型的试算结果的残差，对模型进行了互检。 2．采用2004年上海地区GPS综合应用网(SCAGN)以及中国地壳运动监测网络(CMONC)的部分台站一年时间序列的TEC数据，研究长江三角洲地区上空的电离层TEC的变化活动特征。并综合利用高斯权函数和滑动平均等几种数据处理方法，重点分析和讨论了长三角地区上空电离层的周日变化，周年变化和季节性变化特性，揭示了冬季异常等现象。同时，借助傅立叶谱分析等方法，得到了TEC变化周期和特性。 3．对现行GPS系统导航电文中采用的KLOBUCHAR模型进行了分析，指出该模型的自身参数设置不精确性，实例表明改正效果一般在60％。为了满足导航定位精度的需要，提出了对现有Klobuchar模型的改进方法：将其参数个数进行扩充，由八参数扩充到十四参数，并利用实测的GPS双频观测资料，基于最小二乘，估计并校验其参数设置，建立了符合中国地区电离层实际变化情况的十四参数K氏模型。实例表明，改进后的模型改正精度可达到75％以上。