長久以來人類發現大地震前會有聲、光、電、磁等各種異常前兆。美、俄、日、中等國已經投入地震前兆和預報之研究工作。高層大氣層中的電離層全電子含量變化受到光、電、磁等現象的影響極為顯著，近年來，科學家發現921集集大地震發生前，臺灣地區上空之電離層的全電子含量異常的偏低，若能了解其原因及機制，相信便能精準的預測大地震發生。

       利用地面接收機網記錄全球衛星定位系統(GPS)衛星發射之雙頻電波，可反演計算電離層全電子含量，現行採用中央氣象署約160個全球衛星定位系統接收網，在距地表350公里高之太空中每30秒即有1,000至2,000個全電子含量分布臺灣上空，其解析度非常良好。為了要減少大地震災害及研究地震前兆，中央氣象署對於每日的電離層全電子含量都在進行詳細的監測與分析其異常。