大气水汽含量又可称为大气可降水量(PWV,Precipitable Water Vapor),定义为单位面积从地面到高空空气柱中所含的大气水汽全部凝结降至地面的降水量,是降水生成的必要条件之一。尽管在大气中的含量不高,但它在天气预报、微气象学、全球气候变化等各个方面都发挥着至关重要的作用。因此如何精确的测量大气水汽含量及其时空分布变化对研究气候变化有重要的意义,如何探测高精度的水汽实时数据成为了学术界不断探讨解决的问题。本文以香港地区为研究区域,探究香港地区的水汽分布情况,对比研究了多种水汽探测方法的优缺点,将地基GPS数据与其他数据融合,生成高精度、高时空分辨率、空间连续性强的大气水汽数据,以便于中小尺度气候的研究。本文主要研究的是大气水汽含量,其中两个重要的过程参数为天顶湿延迟和大气加权平均温度,论文主要过程及结论如下:(1)本文利用GAMIT软件构建了地基GPS反演干延迟一体化流程,在Linux系统中实现了基于shell语言的自动化批处理,将自动化批处理与人工干预相结合,提高工作效率,最终得到天顶总延迟。然后比较了三种天顶干延迟普适模型(Saastamoinent模型、Hopfiled模型、Black模型)在香港地区的精度,最终选取Hopfiled模型计算得到天顶干延迟。最后用天顶总延迟减去天顶干延迟得到重要的过程参数天顶湿延迟。(2)本文在研究另一个重要的过程参数大气加权平均温度(Tm)时,对各种现有模型进行了比较分析,发现构建Tm局地模型的精度最高,但每次研究中国不同区域都需构建新的局地模型很费事。因此本文基于全国83个探空站,根据Tm局地模型系数分布规律,将中国划分为5个区域,分别建立Tm模型,并对模型进行季节优化,建立整个中国不同季节不同地理位置的大气加权平均温度模型。将本文构建的模型与现有的模型比较,发现本文模型精度更高,适用范围更广。最终有效地提高了地基GPS反演水汽的效率和精度。(3)利用两个过程参数天顶湿延迟、大气加权平均温度,通过一系列转换最终得到香港地区的水汽值,并将地基GPSPWV与探空PWV比较,发现其精度与探空数据相当,且时间分辨率和空间分辨率都比探空资料高很多,因此可替代探空资料对水汽进行研究,可提供实时精确的水汽资料。(4)MOD05数据空间分辨率较高,可连续观测大范围内的水汽空间分布情况,但精度存在系统性偏低。本文将地基GPS数据和MOD05数据融合,最终得到了高精度,高空间分辨率,且空间连续的水汽数据,为后期研究奠定基础。