全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS） 是利用人造地球衛(wèi)星進行點位測量導航技術的一種，GPS系統(tǒng)包括GPS衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)和用戶設備 （GPS信號接收機）三部分。
GPS由21顆工作衛(wèi)星和3顆備用衛(wèi)星組成，它們均勻分布在6個相互夾角為60°的軌道平面內(nèi)，即每個軌道上有4顆衛(wèi)星。衛(wèi)星高度離地面約20000km，繞地球運行一周的時間是12恒星時，即一天繞地球兩周。GPS衛(wèi)星用L波段的無線電波向用戶發(fā)射導航定位信號，同時接收地面發(fā)送的導航電文以及調(diào)度命令。GPS衛(wèi)星的地面控制站系統(tǒng)由位于美國科羅拉多 的主控站以及分布于全球的3個注入站和5個監(jiān)測站組成，實現(xiàn)對CPS衛(wèi)星運行的監(jiān)控。GPS倍號接收機的任務是：捕獲GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號，并進行處理，根據(jù)信號到達接收機的時間，確定接收機到衛(wèi)星的距離。如果計算出4顆或者更多衛(wèi)星到接收機的距離，再參照衛(wèi)星的位置，就可以確定出接收機在三維空間中的位置。
造成GPS定位誤差的因素有很多，最為嚴重的誤差則是由于美國軍方人為降低信號質(zhì)量造成的，這種誤差可高達l00m。美國為了防止未經(jīng)許可的用戶把GPS用于軍事目的，實施了各種技術。人為誤差給GPS的民用造成了障礙，但是可以通過差分糾正來消除。
很明顯，作為提供空間動態(tài)定位信息的GPS 完全可以與地理信息系統(tǒng)進行集成，以實現(xiàn)不同的具體應用目標，例如：
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- 將GPS接收機連接在安裝了GIS軟件和該地區(qū)空間數(shù)據(jù)庫 的便攜式計算機或監(jiān)控中心的計算機上， 可以方便地顯示GPS接收機所在位置， 并實時顯示其運動軌跡，可用于車輛、船只、飛機、 人員等的動態(tài)監(jiān)控。進而利用GIS空間分析工具， 判斷其運行路線是否正常。
- 利用CPS和GIS的集成 *** ， 將GPS測童的坐標數(shù)據(jù)存儲在CIS中， 可以計算相關的面積或長度數(shù)據(jù)。 當然，完全可以用于GIS的數(shù)據(jù)庫更新。為了實現(xiàn)GIS與GPS的集成，GIS系統(tǒng)必須能夠接收GPS接收機發(fā)送的GPS數(shù)據(jù) （一般是通過串口通信），然后，通過投影變換將經(jīng)緯度坐標轉(zhuǎn)換為GIS 數(shù)據(jù)所采用的參照系中的坐標，進行各種分析運箅。
來源：開源地理空間基金會中文分會
來源鏈接：https://www.osgeo.cn/post/1df1a
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