本发明公开了一种抗差自适应的GNSS水汽层析方法，其方法包括：S1、根据研究区构建GNSS水汽层析格网；S2、采集研究区内GNSS测站的观测数据、气象数据及精密星历数据，通过计算得到斜路径水汽含量SWV；S3、通过计算卫星射线在每个层析网格内的截距构建GNSS水汽层析斜路径方程，利用大气折射率参数随着高度的增加而指数递减的特性构建垂直约束方程，将GNSS水汽层析斜路径方程及垂直约束方程共同组成Kalman滤波的矩阵形式的观测方程，然后构建状态方程；S4、Kalman滤波解算模型进行依序解算更新得到大气水汽密度值。本发明能够改善GNSS水汽层析解算过程中观测值误差的影响及滤波解算的不稳定性，为GNSS气象学研究提供高精度稳定的大气水汽信息。