电离层层析成像技术作为一种重要的电离层探测手段,在电离层探测方面具有诸多优势。基于低地球轨道（Low Earth Orbit,LEO）卫星信标的电离层层析成像技术,利用LEO卫星轨道低、运动速度快的特点,可以获取电离层内部的快速变化特征,有效的监测电离层尺度扰动和异常现象;但是LEO卫星的接收机一般沿固定的经度链布设,只能反映电离层随纬度和高度的变化,难以反映经度上的变化。基于全球定位系统（Global Positioning System,GPS）的电离层层析成像技术可以弥补LEO卫星数据覆盖范围小的缺点,具有探测范围广、全天候等优势,能够反映电离层的三维甚至四维变化特征。基于GPS掩星的电离层层析成像技术利用GPS卫星和LEO卫星之间的相对运动,可以提供水平射线,弥补电离层层析垂直分辨率的不足。本文结合电离层层析成像技术的特点,通过3种数据的斜向总电子含量（Slant Total Electron Content,STEC）的融合,提出了一种基于LEO/GPS多数据融合电离层层析成像算法,主要研究内容如下:首先,对LEO、GPS、COSMIC卫星数据预处理。第一步,对LEO观测数据进行分析,包括LEO相对TEC的计算方法和LEO数据观测格式介绍,之后根据坐标系之间的转换关系以及方位角、仰角和穿刺点之间的空间位置关系,实现了LEO卫星的坐标计算,然后提出了一种基于LEO卫星STEC的计算方法。第二步,对GPS数据进行分析,包括GPS数据格式和GPS STEC的计算方法。第三步,对掩星数据进行分析,介绍使用的掩星数据文件格式。其次,介绍了基于LEO/GPS多数据融合的电离层层析算法设计与实现部分。对层析算法原理、多数据TEC融合方法和层析算法设计流程展开论述。在此基础上分别实现了基于GPS以及基于LEO和GPS多数据融合的电离层层析算法,把层析结果分别与测高仪和国际参考电离层（International Reference Ionosphere,IRI）模型进行对比,讨论了不同经验正交函数（Empirical Orthogonal Function,EOF）和时间窗对层析算法的影响。研究结果表明:基于GPS的电离层层析结果与IRI模型结果吻合,符合电离层变化规律;并且无论是基于GPS的层析结果还是基于LEO和GPS的层析结果,model EOF比iri EOF层析成像结果精度更高,层析时间间隔为1小时、时间窗为2时的层析结果优于层析时间间隔30分钟、时间窗为1的层析结果;并且无论在哪种参数下,加入LEO数据均能够改善层析成像结果,基于LEO和GPS的层析分布都比GPS的层析成像分布接近IRI模型,层析结果精度更高。最后,选取磁暴前后2014年8月26日-28日的数据验证了基于LEO/GPS多数据融合的电离层层析算法的适用性。加入掩星数据进行层析确实能够提高电离层的层析精度,同时利用掩星数据生成电子密度剖面,构建新的映射函数,并讨论了其对层析结果的影响,发现能够提高电离层的层析精度以及垂直分辨率。