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电离层层析成像作为电离层无线电探测的一种新方法，通过结合卫星信标观测以及层析成像算法来获取电离层空间的电子密度分布，对电离层环境的时空变化的监测及其应用等具有重要的意义。对于在不同空间高度运行的低轨道飞行器，对其导航定位的电离层延迟改正已不能用简单的电离层单层模型来解决，星际链路中信号传播的电离层延迟改正也无法用单层模型，特别是电离层异常（如磁暴等）的监测，这更需要电离层四维时空分布的背景特征，这些只有通过电离层层析技术来解决。随着全球IGS网和我国地基GNSS台网（如中国地壳运动观测网络）的不断扩展和加密，地面GNSS台站的观测数据时空覆盖率不断增强;同时空基掩星技术探测手段的发展，大量的地基GNSS与掩星数据的同化，为建立高精度的电离层层析模型提供了可靠的基础和保证。 本文根据全球300多个地基IGS台站以及中国地壳运动观测网260多个GNSS基准站的观测数据，结合空基COSMIC掩星观测数据，以国际参考电离层模型IRI-2012为背景场，利用电离层层析成像技术建立了中国地区及全球电离层电子密度的四维层析模型;并通过与不同观测技术手段提供的电离层数据产品进行比较分析，验证了所建电离层层析模型的可靠性;并利用该层析模型探讨了电离层结构的大尺度时变特征。研究结果表明，基于GNSS观测建立起来的电离层层析模型结果可靠、稳定性好;同时层析结果也表明了:掩星数据的参与，明显提高了没有地面观测数据的海洋地区上空电离层层析的监测精度。本文的研究成果为更好的利用地面及空间观测数据进行电离层层析成像研究提供了合理的科学依据，为开展中国及全球电离层空间环境监测提供了很好的科学工具。 此外，本文将CODE以及GPS广播星历提供的八个系数分别作为Klobuchar模型的输入参数，利用Klobuchar模型及NeQuick模型计算得到中国地壳运动观测网15个GPS基准站上2000-2008年的电离层VTEC序列。以欧洲定轨中心CODE提供的事后电离层产品作为参考标准，评估分析了两个模型在中国地区的精度，为这两个模型在中国地区的优化和改进提供了可能和依据。