GPS全球定位系统作为一种无线电导航系统，目前在其众多的定位误差源中，电离层折射误差最大，利用GPS数据研究电离层的形态变化及活动规律，这不仅有助于提高GPS的定位精度，而且也有助于和无线电传播密切相关的科学技术的研究和应用的发展。正是基于此，本文的主要内容包括： 1)本文首先概况了电离层研究的现状，给出了用GPS数据研究电离层时涉及的时间系统，在分析了电离层对GPS信号传播影响的特点后，给出了利用GPS在进行定位时单双频接收机电离层延迟改正方法，并详细的阐述了利用GPS数据解算电离层总电子含量的原理；分析了常用的局部电离层延迟的模型特点，选取广义三角级数函数模型作为本文数据处理的模型，并对其模拟精度进行了评定； 2)目前利用GPS数据分析电离层周日、逐日、和半年度变化较多，而本文尝试分析单站上空电离层的年变化：利用IGS站提供的我国北京站2004年和2005年的观测数据，比较了两年里北京站上空天顶方向的总电子含量的年变化，基本上来说对于两年里相同年积日，2004年的VTEC值比2005年的大，也许这与太阳活动处于下降趋势有关； 3)采用VTEC增量和VTEC变化率两种方法分析了2003年10月28日耀斑爆发时，处于日照边缘区的我国六个IGS跟踪站上空的电离层对此次耀斑响应情况，表明电离层对耀斑的响应强弱和测站所处的地方时有关，用VTEC变化率反映电离层对耀斑的响应效果更好。