水汽是大气中十分重要的成分,大气可降水量(Precipitable Water Vapor, PWV)是表征大气中水汽含量的重要指示因子,对于研究降水形成及其预报极为重要,因此,备受关注。地基GPS反演可降水量与传统探测手段相比具有：全天候观测,探测精度高,不受气溶胶、云和降水等天气状况影响,连续且时间分辨率高、可获得半小时甚至几分钟的资料,长期稳定不需要标定,设备廉价且可综合利用等诸多优点,目前得到了广泛的应用。基于上述的重要性和优越性,本文对2011年的我国全年GPS/PWV数据做了较为全面系统的分析研究。目前GPS/PWV数据在质量控制方面还比较薄弱,故本文首先针对2011年全国的GPS/PWV数据做了质量控制、数据分级评定、质量评估、粗差来源分析、质量控制前后的数据比较,结果表明：各GPS站均有不同数量的错误数据,其中70%的站错误率在1%以下,其余站在1%～3%之间甚至更多；错误数据中,气压造成的错误数据占了56.8%,GPS站点中有一半的站出现了气压错误,其中,5%的站气压错误率在3%以上,个别站达到了6%～9%;全年数据中错误数据整体呈现偏大的趋势,且冬季错误数据的总量大于夏季。其次,为了进一步分析GPS/PWV数据所反映的遥感大气可降水量的性能,我们将GPS/PWV和NCEP再分析资料进行了一系列对比分析,分析了冬夏季GPS/PWV平均值减去插值到站点的NCEP/PWV的偏差,分别比较了冬夏季两者的相关性,验证了夏季多个站点同时出现PWV极大值时,大值中心的位置和NCEP再分析资料的吻合性,结果表明：GPS/PWV减去NCEP/PWV的偏差,总体趋势略偏大：冬季的偏差大多在2.5-5mm之间,夏季偏差大多在5-10mm之间,偏差表现出在水汽含量大的地域和季节(夏季)更大；GPS/PWV与NCEP/PWV日平均值的相关系数冬季为0.87,夏季为0.91,相关系数均通过了0.01的显著性水平检验,且夏季好于冬季,尤其是GPS/PWV的质量冬季不如夏季稳定；夏季当多个GPS站同时出现可降水量极大值时,GPS/PWV的极大值中心和NCEP/PWV的极大值中心基本吻合,只是中心值偏大10mm左右,但是它的变化趋势非常稳定,也能与NCEP的流场、相对湿度场、散度场等有较好的一致性。同时,本文也比较了地基GPS遥感大气PWV与MODIS反演的PWV的关系,结果表明：GPS/PWV与上午星Terra和下午星Aqua上分别搭载的MODIS传感器反演的PWV的相关系数分别为0.78和0.63(通过了0.01显著性水平的检验),平均偏差分别为1.6mm和3.4mm,表明GPS/PWV和卫星观测资料也有很好的一致性。最后,在上述分析研究工作的基础上,我们利用逐小时分辨率的GPS/PWV数据对2012年7月21日北京市特大暴雨进行了分析,结果表明：降水发生前PWV值稳定维持在40mm左右,临近降水发生时迅速上升,6小时内升高了20-30mm,各站PWV均达到70～80mm,降水结束后PWV迅速下降到30mm左右,表明GPS/PWV高时间分辨率的数据能及时的反应大气中水汽量的变化；特别是在1小时最大降水量出现前的3-4小时,PWV以5mm/hr的速度突然快速攀升,3-4小时的提前量是对临近预报和天气预警非常有用的,可为短临预报提供重要依据；PWV空间分布显示,21日北京时间13:00时大值中心在北京以南,14:00时大值中心移到北京市区,中心值达70mm以上,而此时正是北京市区开始普遍出现降水的时间,水汽大值中心的突然北移,通常它对应了南支低空急流的北移与加强,但目前高低空风场的实时观测资料每天仅有两次,无法达到高时间分辨率的需求,而GPS遥感的PWV数据恰好弥补了其它常规观测资料的不足,尤其是17:00时北京以西出现了PWV梯度的大值区,与锋面有很好的对应,表明PWV对天气系统的演变也有很好的指示作用,对短临降水预报具有重要指示意义。