随着中国城市建设规模的扩大，车辆日益增多，交通运输的经营管理和合理调度，警用车辆的指挥和安全管理已成为公安、交通系统的一个重要问题。GPS导航定位技术的出现给车辆、轮船等交通工具的导航定位提供了具体的实时的定位能力。用于公安、交通系统的主要有：车辆GPS定位与无线电通信系统相结合的指挥管理系统；应用GPS差分技术的指挥管理系统。GPS车辆导航应用范围很广，如运输线路导航、突发事件车辆导航、车辆派遣等一一般地，智能型车辆和高速公路系统根据其功能可以分为4种：自动式系统、车队管理系统、咨询型导航系统和普查型系统。车队管理系统可对多辆车进行操作，并设有捌度中心；咨询型导航系统融合自动式系统和车队管理系统；普查型系统通常由自动式车辆加载摄像机或数字式的照相机组成，可用于获取时间、点位特性的道路信息，
用GPS来监测全球和区域板块运动，监测区域地壳运动，对地球成因及动力机制的研究。研究地下断层活动模式、应力场变化，对地震危险值估计和预报。为了进行中国地壳形变监测，由地震局、总参测绘局、国家测绘局、中国科学院承担的“九五”重大科学工程项目“中同地壳运动监测网络工程”已于2000年建成。武汉测绘科技大学利用云南滇西两期GPS监测资料，反演红河断裂带低下断层活动模式，对1996年云南丽江地震作了较为准确的中期预报，其位置误差为27千米，震源深度误差为0~6千米．震级完全准确，揭示了用GPS监测资料做中期地震预报的可能性。
利用GPS理论和技术来遥测地球大气、进行气象学的理论和方法研究称为GPS气象学（GPSIMET）i GPS气象学的研究始于20世纪10年代后期，最先在美国起步，在美国取得理想的试验结果后，在其他国家如日本也逐步开始GPS在气象中的应用。GPS/MET探测数据具有覆盖范围广（全球）、高垂直分辨率、高精度和高长期稳定的特点。
地球的大气相当于一个透镜，电磁波信号（如载波）在大气中的传输路径将因大气折射而发生曲折，气体密度越大，信号折射越强烈，波传输越慢，低轨GPS接收机接收到经折射的信号，可计算出综合信号折射率。经过适当的转换，电磁波的折射路径在各层大气中的垂直结构可以重构。无线电采用微波转换器由GPS卫星向接收机发射信号，传播中需经过某种介质，研究信号传输的性质就可以探清陔介质的性质。大气中有3种GPS信号折射源，即干燥物、水气和电离层物质。
（5）军事中的应用
军事上可用于协同作战、导弹的制导、搜索及救援人员野外定位。协同作战方面，GPS可为各级指挥系统提供各种目标及事件所发生的时间和地点。导弹的制导方面，美伊战争70%左右使用GPS辅助制导，使战斧式巡航导弹从l600千米的地方准确打击一个小房子的目标。搜索及救援人员野外定位方面，在茫茫的沙漠上，没有任何标志，主要靠导航卫星进行定位，才能知道自己在什么地方。在海警舰艇航行应用中，中国利用北斗卫星导航系统不仅规避了全球定位系统隐藏的安全风险，而且可以完成舰艇定位、导航、管理以及指挥控制等多项工作。[11]
（6）农业中的应用
GPS系统在精细农业实施过程中异常重要：能对农田各种信息给予精确定位，包括对农机车辆导航、平地、精确播种、喷药、撒肥、数据管理以及作物活力检测和变量控制。精准农业中较为成熟的、效益较好的应用包括：自动驾驶、施肥、喷药和播种等。GPS对于土壤养分分布调查、检测作物产量和农田管理在效率、准确率上比人的管理高很多；在联合收割机上配置监视器和GPS接收机，构成作物产量监视系统；通过和土壤养分含量分布罔的综合分析，可以找出影响作物产量的相关因素，从而进行具体的田间施肥等管理工作。利用棕色土壤和绿色作物叶子反射光波波长的差
可辨别土壤、作物和杂草。利用反射光波的差别，鉴别缺乏营养或感染病虫害的作物叶子。施加除草剂有两种方法，①利用杂草检测传感器，采集田间杂草信息，通过变量喷洒设备的控制系统，控制除草剂的喷施量；②事先用杂草传感器绘制出田间杂草斑块分布图，由电子地图输出处方，通过变量喷药机械实施。
美国土地管理局于20世纪10年代中叶开发了基于GPS的地理信息系统（Geographic Information System，GIS），美国土地局分季度收集一次野生动物资源的有关信息，如生态条件以及野生动物栖息地分布、野生动物数量等。美国西部生活着数以万计的野马和野牛。建立野生动物管理系统，其主要目的在于：采用声音录入代替旧的手工输入方法；能显示当前和历史的飞行路线，对野生动物分布进行精确定位。实际工作中，在飞机或车辆上安装该系统，在空中寻找野生动物，用声音录入方式记录有关信息，GPS点位数据自动存储到数据库中。必要时可以按照历史航线进行不同时期的对比分析，结合现时与历史资料可以进行野生动物活动区域的动态监测。
（8）在突发事件中的应用
对突发事件的反应时间长短某种程度上影响了事件的损失程度。在突发事件如医疗、火警、交通事故的快速反应中.GPS和GIS起到决定性作用。一般地，建立突发事件救助系统可大致包括：①车载部分．，载有GPS设备，通过适当软件处理，获得地理坐标；②通信系统。采用双通道蜂窝通信网，事件发生后，驾驶人员启动求助系统，请求帮助种类（报警、医疗等）及伤害程度等；③处理中心。可接收用户信号，在GIS的辅助下，迅速对事发地点进行查询、定位，并根据用户提供的求助信息类别，确定相应的急救措施。GIS包括数字化的地图和属性信息，可以进行突发事件的发生地点在数字地图上的查询和定位以及调度人员对最短路线的选择，GPS则可以使急救车辆的点位等信息及时反馈到主控中心，以便调度。
（9）旅游中的应用
随着人们生活质量的提高，GPS服务逐步应用到私人旅游及野外考察中，到风景秀丽的地区去旅游，到原始大森林、雪山峡谷或者大沙漠地区去进行野外考察，安装于车内的GPS接收机将充分发挥其全球定位的功能成为驾驶者最忠实的向导。在驱车游览风景的途中，乘车者可以随时知道车辆所在位置及行走速度和方向，从而避免迷失路途。即使在途中出现麻烦，GPS监控服务中心会及时提供指示、连接最近的救援机构，积极采取行动。通过GPS监控中心提供的友情远程服务，即使乘车者车行万里，仍不失在家的感觉。提供出行路线规划是汽车导航系统的一项重要辅助功能，包括自动线路规划和线路设计。自动线路规划由计算机软件按要求自动设计最佳行驶路线包括最快的路线、最简单的路线、通过高速公路路段次数最少的路线等的计算。人工线路设计是由驾驶者根据自己的目的地设计起点、终点和途经点等，自动建立线路库。
全球定位系统的应用还包括航空摄影测量，线路勘测及隧道贯通测量，地形、地籍及房地产测量，海洋测绘，工程施工测量、大桥施工控制网建立、海上勘探平台沉降监测、大桥动态实时形变监测、高层建筑实时变形监测。GPS更高效的服务将在生产、生活中的各个领域得到应用[9]。
GPS在物流领域的应用主要体现于以下方面：
1．货物跟踪GPS计算机信息管理系统可以通过GPS和计算机网络实时收集全路列车、机车、车辆、集装箱及所运货物的动态信息，实现对陆运、水运货物的跟踪管理。只要知道货车的车型、车号或船舶的编号就可以立即从铁路网或水运网中找到该货车或船舶，知道它们所处的位置，距离运输目的地的里程以及所有装运货物的信息。运用这项技术可以大大提高运营的精确性和透明度，为货主提供高质量的服务。
2．与地理信息系统（GIS）结合解决物流配送。物流包括订单管理、运输、仓储、装卸、送递、报关、退货处理、信息服务及增值业务。全过程控制是物流管理的核心问题。供应商必须全面、准确、动态地把握散布在全国各个中转仓库、经销商、零售以及汽车、火车、飞机、轮船等各种运输环节之中的产品流动状况，并据此制定生产和销售计划，及时调整市场策略。因此，对大型供应商而言，没有全过程的物流管理就谈不上建立有效的分销网络；对于大型连锁零售商而言，没有全过程的物流管理就谈不上建立供应配送体系；对于第三方物流服务商、仓储物流中心，没有面向全过程的物流管理服务就很难争取到客户的物流业务；对于普通用户而言，没有快速、准确、安全、可靠的物流配送服务，网上采购几乎是不可想象的。物流配送的过程主要是货物的空间位置转移的过程，在物流配送过程中，要涉及货物的运输、仓储、装卸、送达等业务环节，对各个环节涉及的问题如运输路线的选择、仓库位置的选择、仓库容量设置、合理装卸策略、运输车辆调度和投递路线选择等进行有效管理和决策分析，有助于物流配送企业有效地利用现有资源、降低消耗、提高效率。事实上，仔细分析上述各个环节存在的问题就可以发现，上面的问题都涉及地理要素和地理分布。凡是涉及地理分布的领域都可以应用GIS技术，GPS/GIS技术是全过程物流管理中不可缺少的组成部分[10]。
1989年2月4日，第一颗GPS卫星发射成功，到1993年底建成了实用的GPS网，即（21+3GPS）星座，并开始投入商业运营。经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座已经布设完成[2]。
GPS是美国从20世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位功能的新一代卫星导航与定位系统。经近10年中国测绘等部门的使用表明，GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，赢得了广大测绘工作者的信赖，并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科中，从而给测绘领域带来了一场深刻的技术革命[1]。
GPS是美国第二代卫星导航系统。它是在子午仪卫星导航系统的基础上发展起来的，它采纳了子午仪系统的成功经验。按规划方案，GPS的空间部分使用24颗高度约2.02万千米的卫星组成卫星星座。24颗卫星均为近圆形轨道，运行周期约为11小时58分，分布在6个轨道面上（每轨道面4颗），轨道倾角为55度。卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4颗以上的卫星，并能保持良好定位解算精度的几何图形。这就提供了在时间上连续的全球导航能力[1]。
20世纪70年代，陆、海、空三军联合研制了新一代全球定位系统，GPS主要目的是为陆、海、空三军提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报搜集、核爆炸监测和应急通信等一些军事目的，经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座已布设完成。GPS已经经历了第一代和第二代，已升级到第三代，以保持其在导航定位系统的霸主地位，GPS是全球范围内精度最高、覆盖范围最广的导航定位系统[3]。
最初的GPS计划是在美国联合计划局的领导下制定的，该方案将24颗卫星放置在互成1200的三个轨道上。每个轨道上有8颗卫星，地球上任何一点均能观测到6~9颗卫星。这样，粗码精度可达100米，精码精度为10米。由于预算的压缩，GPS计划不得不减少卫星发射数量，改为将18颗卫星分布在互成600的6个轨道上，然而这一方案保障不了卫星的可靠性。1988年又进行了最后一次修改：21颗工作卫星和3颗备用卫星工作在互成600的6个轨道上，也是GPS卫星所使用的工作方式[3]。
世界上正在全球范围运行服务的卫星导航系统一共有四个：美国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）、欧盟的伽利略卫星导航系统（Galileo）和中国的北斗卫星导航系统（BDS）。其中，全球定位系统（GPS）发展最早，成熟度最高，商业应用开发深入[12]。（学习强国 评）