电离层在大气层的上层,是地球附近空间环境的重要组成。从电离层发现至今,电离层探测技术和电离层理论得到长足发展。GPS技术的出现开启了研究电离层的新纪元。为了实现对全球电离层的监测和研究,获得高精度全球范围VTEC并对VTEC进行外符合精度评定显得十分重要。VTEC模式外符合精度评定时要注意三点内容:外部数据源最好来自不同的系统;外部数据源精度最好较高且准确;检核点要尽量多且最好能分布均匀。但上述几点目前在电离层模型精度评价中却很难做到,因为GNSS得到的VTEC被认为目前精度最高的。通过海洋测高卫星对VTEC进行精度评定时忽略了海洋测高卫星轨道高度之上的电离层对GPS信号的延迟效应且与海洋测高卫星的数据相比,GPS的数据主要的覆盖区域是大陆地区。通过VLBI对GNSS VTEC进行精度评定时必须注意去除与GPS接收机和卫星DCB类似的VLBI接收机偏差。电离层垂测仪仅能测出峰值高度处的电子密度而不能给出GPS卫星与观测站整个路径上电子含量。非相干散射雷达造价昂贵,适合小区域电离层探测,无法对全球的电离层VTEC进行精度评定。因此,寻求更有效的对全球的电离层VTEC进行精度评定方法显得意义重大。本文的目的为:基于IRI模式,仿真太阳活动周年GPS原始观测数据。利用仿真数据构建全球VTEC二维模式,结果与真值比较,考察其外符合精度的时空特性。同时对03年~13年全球范围的DCB和投影函数进行精度分析。本文的研究内容和主要成果可以归纳总结为以下几点:1.介绍电离层的基本知识和研究进展。归纳整理了基于GNSS原始观测数据利用球谐函数构建电离层二维延迟模式的基本原理。2.介绍了基于仿真数据构建全球电离层VTEC二维模式原理,与频率无关的因素在载波相位观测值和测距码伪距观测值作差时被消去,所以在仿真L、P数据时仅考虑与频率有关的因素。3.对基于仿真L、P数据构建的全球电离层VTEC模型进行详细的精度分析。基于实测数据的全球电离层VTEC建模结果与IGS发布结果相比,发现解算结果与IGS公布结果精度基本相当。基于L、P仿真数据解算的全球电离层VTEC建模结果与真值相比,一个太阳活动周年(11年)的RMS平均值为2.2590TECU,这说明建模方法是可靠的,且太阳活动高年时RMS值大,太阳活动低年时RMS值小。在一天中,偏差的最值一般出现在当地时14:00左右。绝对误差在赤道两侧比较显著,中高纬地区误差相对较小且北半球的精度高于南半球。4.分析了全球电离层VTEC建模DCB误差。DCB估计在低纬度地区误差比较大而在中高纬地区误差比较小,这与VTEC的误差分布有类似的特点。北半球的DCB估计误差比南半球小,西半球的DCB估计比东半球小。5.分析了全球电离层VTEC建模投影函数误差。投影函数的截止高度角越大,投影误差也越大。日出时投影函数相对偏差最大。