本发明涉及电离层探测技术领域，特别涉及一种基于改进时空预测模型的全球电离层TEC预测方法及系统，通过获取目标时间段内全球电离层TEC格网数据及空间环境数据，所述空间环境数据包括地磁活动指数、太阳通量和磁暴环电流指数；将全球电离层TEC格网数据转换为热力图，并将热力图表示为多维张量；对多维张量和空间环境数据进行预处理，并将预处理后的多维张量和空间环境数据按预设时间间隔分组，得到样本训练集和样本测试集；利用样本训练集和样本测试集对预设神经网络模型进行训练调优，直至预设神经网络模型达到收敛条件，得到全球电离层TEC时空预测模型，所述预设神经网络模型采用SEResNet构建；利用全球电离层TEC时空预测模型对指定未来时间段内全球电离层TEC进行预测，得到指定未来时间段内全球电离层TEC。本发明利用神经网络实现电离层的预测并改正，能够提高全球电离层TEC的预测精度和实时性，具有较好的应用前景。