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地基GNSS水汽探测作为GNSS遥感应用和气象领域的研究热点,本文围绕地基GNSS探测大气可降水量(Precipitable Water Vapor,PWV)过程中的关键参量,重点对无实测气象参数天顶静力延迟(Zenith Hydrostatic Delay,ZHD)的解算,大气加权平均温度(Atmospheric Weighted Mean Temperature,T_m)时空变化特征及建模方法进行分析和研究,并编制了地基GNSS水汽反演软件,最后将其应用于徐州地区GNSS水汽反演中。主要研究内容和结论如下:(1)分别从空间分布和季节变化等方面,对ERA5气压分层数据和GPT3(Global Pressure and Temperature 3)经验模型两种数据源在中国地区解算ZHD的精度进行分析和讨论,结果表明,基于ERA5数据解算ZHD整体精度为1.3mm,其中在青藏和西北部分地区精度稍差,无明显季节差异;基于GPT3经验模型解算ZHD整体精度为10.3mm,其精度受纬度和季节变化的影响,随着纬度的升高,精度会有所降低,在不同季节下存在1~3mm的差异。(2)对中国地区T_m的时空变化特征进行分析,发现其时空变化受季节、纬度、海拔和气候等综合因素所导致。根据其变化特征,使用中国89个探空站2016~2018年三年观测数据,建立中国地区T_m地理分区模型,通过分析表明,该模型在我国整体精度为3.52K,在南方、北方、西北和青藏地区的精度分别为2.8K、4.0K、4.2K和3.5K,相较于Bevis模型,分别提升了11%、7%、17%和44%,在青藏地区提升尤为显著。(3)编制了自动化、一体化、可自动批量处理多天数据的GNSS水汽反演后处理软件。并将其应用于徐州地区GNSS水汽反演中,以探空资料结果为参考,基于ERA5气压分层数据、GPT3模型解算得到的GNSS-PWV精度分别为1.6mm、3.2mm,可分别满足于长期气候变化研究、实时/近实时水汽探测的精度需求。最后对徐州地区一次降雨事件发生前后PWV的变化特征分析发现,在降雨发生前PWV会有很长一段时间的持续增长,因此可根据PWV的持续增长时间来对降雨进行预测。该论文有图35幅,表16个,参考文献83篇。