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由全球定位系统(GPS)得到电离层总电子含量(TEC)已经成为电离层形态学研究的最有效的工具之一。GPS硬件延迟的误差是此方法中获得TEC的主要误差源，甚至硬件延迟所带来的伪距延迟或相位超前可能大于电离层的背景值。因此，只有获得精确的GPS硬件延迟，TEC对于电离层形态的研究才有意义。本论文在前人工作的基础上，把基于单站的解算方法发展为基于局地台网的方法。此方法中假设TEC在所划分的细小网格内均一并且GPS硬件延迟在一天时间内为定值。从得到的解算结果，我们可以看出改进的局地网络方法对于解算GPS卫星和接收机的硬件延迟是有效的，此方法得到的硬件延迟的波动明显小于单站方法。
进一步，我们通过单站方法研究了在地磁活动强烈时GPS硬件延迟的特性。与地磁平静期间相比，在电离层暴时(由磁暴引起)的TEC的扰动会导致解算得到的GPS硬件延迟强烈的波动。在对三次典型的电离层暴事件分析的基础上，可以看出不同特点的电离层暴对于GPS卫星和接收机硬件延迟的解算会产生不同的影响。我们发现强电离层暴的持续时间是对GPS硬件延迟估算结果影响的关键因素。较大的TEC偏移量会导致在此时间段内所观测卫星的硬件延迟解算的明显不准确。本文也对这种暴时的影响的持续时间进行了半定量的分析。
另外，利用中国纬度扇区的中低纬GPS原始数据，我们还分析了由不同纬度GPS接收机解算的GPS硬件延迟的误差。基于电离层时空缓变假设得到的GPS硬件延迟的误差依赖于接收机上空的电离层形态特征。由于赤道异常导致的电离层的空间梯度随着纬度的降低而增加(在赤道异常北峰北侧)，因此会导致使用传统假设的单站方法得到的GPS硬件延迟的均方根(RMS)增大。在中纬地区的电离层较小的空间梯度和时间变化会使通过此类方法得到的硬件延迟的稳定性明显优于低纬地区。由2004年中纬观测数据得到的硬件延迟的RMS大约在1 TECU(1 TECU=1016/m2)，接收机的硬件延迟大约在2 TECU，而在赤道异常北峰附近的台站得到的卫星硬件延迟RMS大约在2TECU，接收机硬件延迟大约为3-4TECU。结果表明通过不同纬度GPS原始数据得到的电离层绝对TEC有不同的精度。在使用GPS数据得到TEC的时空变化研究电离层形态时，特别是对于大尺度范围内的小扰动现象(诸如电离层地震效应，电离层气象因素的响应等)，为了确保利用TEC得到结果的可信度，上述不同的精度问题要特别注意。