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GNSS卫星导航中的一项主要误差源为电离层延迟误差。随着广域差分系统和区域增强系统的用户需求提高,建立高精度的全球或区域电离层模型显得尤为重要。因此,研究电离层的时空变化不仅有助于认识电离层理论研究,也为电离层相关应用提供依据。GNSS系统的出现,对建立电离层模型提供了帮助,国际电离层分析中心使用GNSS数据建立全球电离层TEC模型,但全球电离层TEC建模不适合局部的电离层研究。因此,有必要在全球电离层模型上进行改进,以确保电离层模型不仅保持全球电离层模型精度,还兼备区域的电离层特征。 本文使用IGS公布的数据以及中国大陆构造环境监测网络数据建立电离层模型SHAG以及适用于区域电离层的球冠谐、低阶球谐、多项式模型,具体研究如下: 1.首先介绍了电离层的物理特性以及国内外研究情况,对不同的电离层模型原理进行了介绍与分析; 2.分析了GNSS双频数据解算的电离层延迟与国际参考电离层模型IRI模型的电离层周日、月、季节以及周年变化的应用,并评估了不同顶部电子浓度模型:NeQuick、IRI01-CORR、IRI2001的IRI模型; 3.利用IGS公布的全球GNSS观测资料以及中国大陆构造环境监测网络观测站数据建立球谐函数模型SHAG,评估该模型在中国区域的电离层精度以及硬件延迟; 4.利用中国大陆构造环境监测网络数据构建低阶球谐、多项式、球冠谐电离层模型,并与CODE进行比较,发现各个模型解算的结果与CODE相近,差值基本在±4TECu以内,解算的卫星硬件延迟差值也比较小。利用以上不同模型解算的武汉区域的电离层VTEC与电子测高仪的实测结果进行比较,发现各个模型能较好地反映电离层的变化趋势。 5.将SHAG模型应用到地震与电离层的关系中进行研究,获得的结论可能应用于研究地震带来的电离层效应等方面。