全球定位系统（GPS）简介

全球定位系统（GPS，Global Positioning System）最初是由美国陆海空三军联合研制的以空中卫星为基础的无线电导航定位系统。GPS是一个高精度、全天候和全球性的无线电导航、定位和定时的多功能系统。在海空导航、精密定位、大地测量、工程测量、动态观测、速度测量等方面具有十分广泛的用途。

1.GPS基本系统

GPS的基本系统由GPS卫星星座、地面监控系统和GPS信号接收机三部分构成。GPS卫星星座共有24颗卫星，其中21颗是工作卫星，3颗是在轨的备用卫星。这些卫星分布在6个倾角为55°的圆形轨道上。卫星的平均高度为2万km，运行周期为12恒星时（718min）。星座的这种分配确保地球上任何地点，都能同时在地平线10°以上区域内，接收到导航定位必需的4颗卫星的GPS信号，从而实现全球的三维定位和导航。

2.GPS导航、定位原理(www.zuozong.com)

在地面监控系统的支持下，GPS星座的卫星向广大用户连续不断地发送导航定位信号并报告自己和其他卫星的位置。由于GPS卫星在空中的位置是已知的，这样用户只需用GPS接收机同时测得某一时刻接收机到视场中三颗GPS卫星的距离，就可以用距离交会的方法求解用户所在地的三维坐标。因此，全球定位系统是一种采取距离交会法的卫星导航定位系统。

GPS能准确地确定某一实体的空间位置，从而为该实体获得信息源的定位提供强有力的技术手段。在利用GIS系统建立矢量地图时，首要任务就是进行图像的配准，这需要十分准确的空间坐标。为了达到精度要求，必须使用GPS定位技术进行现场定位。另外，遥感解译结果的野外校正也需要GPS提供精确的空间位置。

在水利工程方面，目前GPS已广泛应用于江河、湖泊、水库的水下地形测量、大堤安全监测、堤防险工险段监测、泥石流滑坡预警监测等方面。