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全球导航卫星系统(GNSS)的不断发展和用户需求增加对电离层延迟改正模型精度的要求也随之提高,因此研究和建立区域电离层延迟精化模型以提高电离层延迟改正精度也迫在眉睫。本文围绕区域电离层监测与广域增强系统中的电离层VTEC精化建模,针对中国区域跨越中低纬地区,电离层活动变化复杂的实际问题,将地统计学(Geostatistics)中的基于空间变量随机性、结构性、相关性和变异性的Kriging空间内插方法应用到中国区域电离层VTEC精化模型中;同时,基于方差分量估计和拟合推估对Kriging空间内插格网模型进一步改进和精化,基于陆态网CMONOC观测数据构建了中国区域电离层VTEC精化模型及软件,并在此研究的基础上设计并实现了非差非组合PPP算法,同时进行了验证与分析。本文的主要工作和内容概括如下:1)综合考虑中国区域电离层活动地域性特征和电离层VTEC的时空变化特性,基于CMONOC观测数据计算的半变异函数结果,对中国区域电离层半变异函数的分布特征、变化规律进行了系统性研究与分析,总结了电离层VTEC的空间结构性和变异性规律,设计了充分顾及电离层活动时变性且灵活可调的半变异函数的构建方法,提供了有效的空间变量结构相关性与变异性信息,为中国区域电离层精确模型化提供有效支撑和基础。2)基于CMONOC数据统计、构建的灵活可调的半变异函数,本文实现了中国区域电离层VTEC Kriging空间内插优化算法,该算法可获得最优无偏线性(BLUE)估计量,给出了优化的内插估计精度;在此基础上,本文进行了中国区域电离层VTEC Kriging格网模型精化研究,设计并实现了基于Kriging空间内插优化的中国区域电离层格网精化模型处理软件。与多种函数基模型和VTEC产品的对比分析表明,由于Kriging空间内插优化模型充分顾及了VTEC变量空间结构与变异性,更符合理论与实际情况,内符合精度在2 TECU以内,格网点估计精度历元均值在1~4 TECU左右,更适用于电离层活动复杂变化的中国地区3)首次提出了基于方差分量估计的Kriging电离层格网模型建立方法-KVCE。该方法充分顾及并优化匹配了观测噪声与随机信号模型的方差协方差阵,进一步改进了中国区域VTEC模型。与多种模型进行了多角度综合对比与分析,结果表明,KVCE方法的局部内插精度约为1.37 TECU,比普通Kriging空间内插模型和多项式内插方法分别提高了1.2和0.7 TECU左右;区域建模精度约为1.5 TECU,比函数基模型提高了约1.0 TECU;格网VTEC估计精度历元均值约在3 TCEU以内,日均值在1 TECU以内,优于普通Kriging方法,且在边际区域的优势更加明显。4)对中国区域电离层VTEC精化模型在不同太阳活动水平下的性能进行了验证与分析,从绝对精度和相对精度统计分析了建模残差RMS、格网VTEC估计中误差MSE和外部检核站检核结果,数据表明,太阳活动水平较强烈时,区域电离层精化模型改正效果仍与太阳活动平静期相当,太阳活动峰值和谷值时,建模残差RMS分别约为2.63与2.60 TECU,MSE均值分别约为4.52与4.35 TECU,两种情况下的内符合精度相当;整体上,中纬度地区改正精度优于低纬度地区。从外部检核的外符合指标来看,测站残差单天均值均分布在-2~2 TECU左右,低纬度测站的残差较大约为-8 TECU;中低纬度区域测站残差RMS都分别在1~5 TECU和5~15 TECU;各测站单天平均改正效果均达到80%以上。5)单频SPP定位验证分析表明:基于CRIM(China Regional Ionospheric Map)的单频SPP三维定位精度在中高纬度地区和低纬度地区分别优于1.4m和3.2m,比利用CODE的单频SPP定位精度提高了0.2~1.0m6)利用非差非组合PPP(IC-PPP)算法,验证了中国区域电离层精化模型的性能。与CODE的电离层产品辅助IC-PPP的定位结果进行对比,CRIM辅助的IC-PPP,提高了初始定位精度、加快双频非差非组合PPP的收敛速度。在不同纬度地区,基于CRIM高精度电离层延迟改正信息约束的IC-PPP在平面与三维分别收敛至10cm、15cm、20cm等不同精度时的收敛速度,比CODE分别提高了1.8、1.3、1.0分钟和3.9、3.0、1.8分钟,在北向、东向和高程方向上的初始定位精度分别提高了12cm(23.5%)、13cm(35.1%)、6cm(7.8%)。