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随着SA政策的取消，电离层延迟误差已经成为GPS导航定位中最重要的误差源。目前，电离层模型在校正电离层延迟方面经常得到使用。电离层模型可以进行电离层的预报以及实时和后处理，不仅可校正电离层对无线信号的延迟，而且也可分析电离层的大尺度时空变化特征。由于全球电离层模型在中国区域均具有一定的局限性，使得建立中国区域高精度的电离层模型成为一个迫切的需求。随着我国地壳运动观测网络的不断建设，越来越丰富的观测数据可供电离层建模使用。本文利用中国地壳运动观测网络85个GPS观测站在2012年的观测数据，建立了中国区域的低阶球谐函数模型(LSF，Low-degree Spheric Function Model)、多项式函数模型(POLY，Polynomial Model)和球冠谐函数模型（SCHA，Spheric Cap Harmonic Model），并利用多种数据对模型的有效性和精度进行了评估。本文的主要研究内容如下: 1、对电离层探测技术的发展、电离层的物理特性、GPS测量的误差特征做了详细介绍。在了解电离层对GPS导航定位影响的基础上，深入解释了利用GPS观测研究电离层电子含量的原理和方法。 2、以目前常用的全球电离层模型（GIM和IRI模型）为切入点，深入分析了电离层的一些时空变化特征，指出目前全球模型在观测数据、测站分布等方面存在的不足。GIM和IRI模型的分析结果表明两者存在一定的差异，但均能反映出电离层随季节的变化规律，以及由太阳引起的一些不规则变化。但是作为经验模型的IRI模型，并不能很好的反映电离层的一些精细变化，GIM虽然有着丰富的观测数据为基础，但模型的时间分辨率较低，观测资料在全球的分布不均匀，可能会导致部分区域的精度不够理想。 3、介绍三个区域电离层模型——低阶球谐函数模型、多项式函数模型和球冠谐函数模型的数学原型和基本特征，剖析了模型的建立流程和需要注意的问题。模型建立过程中，模型系数以及卫星和接收机的DCB一同解算，在观测资料充足的情况下，这会同时提高DCB和模型系数的解算精度。模型可以以格网图形式给出，利用格网图进行的三模型互差结果表明，三个模型计算的VTEC结果非常相近，最小有0.02TECu，最大也只有-0.09TECu。 4、利用多种现有资料对建立的三个区域模型进行全面、细致的评估，以验证模型的精度和有效性。与全球电离层模型的比较表明，三个模型在中国区域内的精度表现良好，但是在边界均有不同程度的降低，其中多项式模型呈现一定的边际效应;与数字测高仪数据的比较表明，两者均能较好地反映电离层VTEC的变化趋势，但测高仪计算出的VTEC明显低于模型计算的VTEC值，这可能和测高仪的探测高度有限以及人为假设GPS卫星硬件延迟总和为零有关;单点定位结果表明模型能消除较多部分的电离层延迟误差，可较明显提高在水平和垂直方向的定位精度;GPS实测数据的电离层精度较高，以此数据评估的三个模型BIAS，RMS和STD精度均较好，且其RMS和STD精度要比GIM模型好。