《电离层时变特性分析及其经验模型建立方法》详细地综述了电离层的基本知识、研究方法及国内外研究现状，研究了电离层TEC随时间和空间的变化规律，从单站、区域和全球的角度提出了电离层TEC经验模型建立方法，并建立了对应的5种经验模型，分析了所建模型的优缺点。
《电离层时变特性分析及其经验模型建立方法》可供测绘科学与技术专业、测绘工程专业、大气科学专业、地球物理专业的本科生和研究生阅读，也可供其他天文爱好者参考使用。
电离层是大气层的重要组成部分，与人类活动密切相关，如无线电通信、广播、雷达定位和卫星导航定位等。电离层的产生机理和结构十分复杂，影响因素众多，在时间和空间上呈现出复杂的变化规律，且存在一些不规律的异常变化。分析和掌握电离层的变化特性，对电离层的预报、精确模型的建立和无线电通信导航等具有深远的意义。
TEC可表征电离层电离程度的强弱，广泛应用于修正GNSS卫星信号的电离层延迟和电离层时空变化特性的研究中，为高空物理和电磁波科学等研究提供参考。电离层经验模型是以电离层时空变化特性分析为基础，以较长时间记录的电离层观测资料作为建模数据库，采用合理的函数建立的经验解析式。在实际应用中，电离层经验模型是获取TEC的重要途径之一。由此可见，电离层TEC的研究对电磁波传播修正和电离层建模等诸多方面都具有十分重要的意义。
本书在编写过程中，得到了武汉大学黄劲松副教授和王正涛教授的指导和帮助，在此表示衷心的感谢。
本书得到了国家自然科学基金（编号：41804032）的资助。同时，对本书作者的单位山东理工大学，及资助本书的建筑工程学院，表示感谢。
感谢IGS组织提供的TEC数据，感谢IRI研究团队、IONOLAB研究团队和Norbert博士研究团队，感谢本书所列的所有参考文献的作者。
由于作者水平所限，书中存在疏漏或不妥之处，敬请读者批评指正。
1 绪论
1．1 引言
1．2 国内外研究现状
1．2．1 常用的电离层经验模型
1．2．2 基于IGSGIMs的电离层TEC经验模型
1．3 本书研究依据及意义
2 电离层特性与GNSS电离层基础理论
2．1 电离层特性
2．1．1 电离层的产生机理
2．1．2 电离层分层结构
2．1．3 电离层的基本变化特性
2．2 电离层探测方法
2．2．1 垂直探测
2．2．2 斜向探测
2．2．3 斜向返回式探测
2．2．4 非相干散射探测
2．2．5 天基探测方法
2．3 GNSS电离层的基础理论
2．3．1 卫星信号折射率
2．3．2 电离层延迟与总电子含量
2．3．3 基于双频GNSS数据的TEC获取算法
2．4 本章小结
3 电离层时间变化规律研究
3．1 傅里叶变换和小波多尺度分解
3．2 电离层年变化周期
3．2．1 太阳黑子和F10．7 指数
3．2．2 太阳活动周期的探测
3．2．3 电离层TEC、F10．7 和太阳黑子数的相关性
3．2．4 电离层TEC、F10．7 和太阳黑子数三者周期的比较
3．3 电离层的季节变化规律研究
3．4 电离层的日变化规律
3．4．1 IGS分析TEC日变化规律
3．4．2 北斗GEO卫星监测电离层的日变化周期
3．5 本章小结
4 电离层空间变化规律研究
4．1 电子含量随经纬度的变化规律
4．2 南北半球电子含量的差异
4．3 电子含量的赤道两侧双峰异常现象的研究
4．3．1 双峰异常出现的时间和地理范围研究
4．3．2 双峰异常随时间的平移规律
4．4 本章小结
5 建模数据集及数据预处理
5．1 全球电离层图GIMs
5．1．1 IGS组织
5．1．2 IONEX数据格式
5．1．3 GIMsTEC精度分析
5．2 GPS-TEC数据
5．3 太阳活动参数的选取
5．3．1 四种太阳活动参数
5．3．2 代理参数与EUV的相关性分析
5．4 建模数据预处理
5．5 本章小结
6 单站电离层TEC经验模型的建立
6．1 单站TEC经验模型SSM-T1
6．1．1 SSM-T1建模方法
6．1．2 模型的拟合能力测试
6．1．3 模型预测能力评估
6．1．4 SSM-T1模型特点及适用范围分析
6．2 单站TEC经验模型SSM-T
6．2．1 SSM-T2建模方法
6．2．2 模型测试
6．3 单站TEC经验模型SSM-month
6．3．1 SSM-month建模方法
6．3．2 模型测试
6．4 SSM-T2和SSM-month模型的验证评估
6．5 本章小结
7 区域TEC经验模型的建立
7．1 区域电离层TEC经验模型TECM-JJT
7．1．1 建模方法
7．1．2 模型结果及测试
7．1．3 模型验证及比较
7．1．4 模型特点分析
7．2 MSNA区域电离层经验TECM-NEC
7．2．1 建模方法
7．2．2 模型结果及测试
7．2．3 模型验证及比较
7．3 本章小结
8 全球TEC经验模型的建立
8．1 建模方法
8．2 模型结果及测试
8．3 模型验证及比较
8．4 本章小结
参考文献
附录 缩略词
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