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随着移动智能终端技术的快速发展，以智能手机为代表的智能终端制作工艺相当成熟并已成功地在人们生活中普及，各种移动应用和服务正在悄悄地改变人们的生活方式和消费习惯。而人们日益增长的物质文化需求迫切需要高精度的室内定位技术。 基于地磁的室内定位技术由于不需要额外部署基础设施，定位精度高和稳定性好的优势，受到了研究人员的广泛关注。但是一方面，在二维自由空间区域内，由于路径繁多，地磁指纹库构建开销比较大，如何找寻简单有效的地磁指纹构建方法是一个难题;另一方面，单一利用地磁进行定位的定位系统自我校正能力偏弱，在定位错误的情况下往往难以实现自我校正;最后，随着定位区域的增大，基于地磁的定位系统待搜索的地磁指纹库过大，运算过于复杂，导致地磁匹配定位方式存在匹配失败、收敛速度慢的缺点。所以，本文针对这些问题，首先探索了二维空间地磁指纹库的构建，然后对基于轨迹匹配的地磁定位算法以及基于分层策略的快速轨迹匹配算法进行深入探索和研究，力求得到合适的解决方案。 本文的主要贡献如下: 首先，本文尝试了不同粒度、不同插值算法进行二维地磁指纹库的构建，同时也研究了最优的插值间隔，尽可能减少采样开销。实验数据表明，在间隔1.2m情况下，使用加权反距离插值方法构建指纹库，可以在不损失地磁指纹库精度的条件下，减少采样开销。 其次，本文利用室内同一路径的地磁特征比较稳定、不同路径地磁特征差异大的特征，提出了基于轨迹匹配的地磁定位算法。此外，本文还探究了轨迹匹配的最短匹配距离，以及运用小波变换来解决传统动态时间归整算法在不同速度的情况下匹配的误差问题。针对定位区域增大，计算复杂度增加无法满足定位实时性需求的问题，本文提出了基于分层策略的快速匹配算法。算法分为四层，首先根据基于AP聚类的方向判别算法对方向进行匹配，然后利用基于计步器的路径长度估算算法进行轨迹长度匹配，然后对同方向相似长度路径的聚类结果中各个类别进行匹配，最后在类别内部进行匹配。实验数据表明，基于分层策略的快速匹配算法可以在保证匹配正确率的情况下，大大减少匹配时间，可以满足实时性的需求。 最后，本文在实验室自主研发的地磁定位系统Navistone基础上，采用本文提出的地磁指纹库构建方法，并融合了基于分层策略的快速匹配算法，对Navistone系统进行实时校准定位。该融合定位系统指纹库采集开销降低了60％，定位精度比较满意。