水汽是大气中的重要组成部分,与人们日常生活生产息息相关,因此,人们对气象知识的渴求与预测气象变化的欲望也日益高涨。地基GPS气象学是一种融合测绘、气象等多门学科的新型水汽探测方法,具有高时空分辨率、高精度、实时性高、全天候观测等特点。特别是随着GPS定位精度的提高以及全国大范围CORS网络的建立,地基GPS气象学进入了发展的快车道。虽然通过GPS数据反演水汽的研究取得了一系列的研究成果,但并不完善,还有待进一步研究。鉴于此,本文从方法实现,精度评判,影响因素等方面,对水汽反演以及层析进行研究。本文主要研究内容如下:(1)在介绍地基GPS水汽反演的基础上,分析影响水汽反演精度的因素,同时给出了水汽反演的精度检验和评价方法。并对GPS信号传播过程中出现的误差,尤其是对流层延迟,和对流层延迟反演大气可降水量PWV、三维水汽层析过程中的原理与方法进行了简明的阐述。(2)利用香港地区CORS网18个测站的GPS数据进行水汽反演实验。使用GAMIT软件对数据进行基线解算,反演出香港地区的可降水量PWV。与香港京士柏探空站的气象资料进行对比,GPS/PWV和Radio/PWV之间的平均偏差0.25mm、均方根误差为1.76mm,满足水汽求解的精度要求。且通过对香港地区的一次降雨过程进行分析,反应出可降水量与实际降水分布具有一致性,证明反演得到的大气可降水量能够可靠地,准确地反映出大气中水汽的情况。(3)研究分析反演可降水量PWV过程中出现的一些影响因素。通过对香港京士柏探空站的数据进行分析,建立香港加权平均温度本地化计算模型,得到更加适用于香港地区的大气加权平均温度;再通过使用不同星历、不同大气加权平均温度模型和不同对流层延迟模型对香港CORS网数据进行处理,反演得到可降水量PWV,分析这些因素对于反演结果精度的影响。(4)对斜路径方向上的可降水量SWV的求解方法以及三维层析技术进行了简要的介绍,并对层析区域进行格网划分,建立层析方程组,最后进行层析实验,得到水汽轮廓线、水汽三维分布图和水汽分层分布图三种水汽产品。图[23]表[15]参考文献[99]