本发明公开了一种基于垂测数据约束的电离层层析成像方法，包括如下步骤：步骤A，基于垂测数据的背景电离层模型F2层特征参量重构：步骤B，地基GNSS电离层倾斜总电子含量计算：步骤C，电离层层析成像反演矩阵构建：本发明所公开基于垂测数据约束的电离层层析成像方法，采用全球无线电电离层观测站发布的电离层垂测数据和国际全球卫星导航系统组织（International GNSS Service，IGS）发布的地基GNSS观测数据作为电离层层析成像的数据来源，利用垂测数据对电离层层析成像背景模型进行更新，结合地基GNSS的倾斜总电子含量数据，利用改进的乘法代数迭代算法对背景电离层模型进行修正，实现区域乃至全球的电离层层析成像，从而获取电离层总电子含量及电子密度的时空变化特征。