目前GPS系统提供的定位精度是优于10米，而为得到更高的定位精度，我们通常采用差分GPS技术：将一台GPS接收机安置在基准站上进行观测。根据基准站已知精密坐标，计算出基准站到卫星的距离改正数，并由基准站实时将这一数据发送出去。用户接收机在进行GPS观测的同时，也接收到基准站发出的改正数，并对其定位结果进行改正，从而提高定位精度。
差分GPS分为两大类：伪距差分和载波相位差分
1． 伪距差分原理
这是应用最广的一种差分。在基准站上，观测所有卫星，根据基准站已知坐标和各卫星的坐标，求出每颗卫星每一时刻到基准站的真实距离。再与测得的伪距比较，得出伪距改正数，将其传输至用户接收机，提高定位精度。
这种差分，能得到米级定位精度，如沿海广泛使用的“信标差分”
2．载波相位差分原理
载波相位差分技术又称RTK（Real Time Kinematic）技术，是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。即是将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。
载波相位差分可使定位精度达到厘米级。大量应用于动态需要高精度位置的领域。
GPS系统的特点 GPS系统具有全天候、全方位、高精度、多用途以及方便快捷高效等特点。
1）全天候 ：指野外观测可不受时间的限制。不论白天黑夜、刮风下雨、夏暖冬寒，均可获得满意的观测效果。
2）全方位 ： 指野外作业不受空间的限制，只要能同时接收到四颗以上卫星的信号，即可进行定位。不要求测站间互相通视，可在陆地、海上、水上、空中（航测）测量定位。既可静态观测，也可动态观测。
3）高精度：单频 GPS接收机静态测量（后处理）精度可达±5mm+2ppm·D。双频 GPS接收机静态测量精度可达±5mm+1ppm·D。实时动态测量（ RTK）精度可达±20mm+2ppm·D。
4）多用途：不仅用于测量定位，还可用于导航以及测速和授时。还可为交通、气象、农业、林业、地震、环保、考古、旅游、探险等领域提供良好的服务。
5）方便快捷高效：野外观测操作简单，易于掌握，作业时间短，大大减轻了野外作业的劳动强度。动态差分定位每站只需几秒钟。
GPS系统的应用
1)在大地测量中，用于建立各全国性的和地区性的GPS控制网。 2)在大型工程控制测量中，用于建立精密工程控制网 . 3)用于工程的变形监测。 4)用于测制数字地形图和地籍图。 5)用于国界、行政边界等勘界测量。 6)GPS配合遥感技术（RS）和地理信息系统（GIS）的3S技术用于农业的土地资源综合利用，病虫害的防治，精确农业的管理，取得良好的经济效益。 7)用于测定林业分布，测量面积，以及森林防火。 8)GPS系统已广泛应用于野外考察、考古、探险、旅游等工作。 9)GPS系统还可用于航空、航海、港口、内河、湖泊的导航。 10)通过 GPS系统对车辆的定位管理，实现对车辆的监控、调度、报警、事故紧急处理等。
GPS系统发展前景GPS系统原本用于军事目的，由于民用技术上的开发利用，显示强大的生命力，具有广泛的应用和发展前景，但也面临新的问题。
1)GPS系统的功能将得到增强，并增加民用频道（L5），扩大民用服务范围。
2)GPS接收机将朝着智能化、小型化发展，GPS与手机的结合，甚至GPS进入因特网也将成现实。 3)导航定位将趋于多元化。
GPS系统是美国一家垄断的产品，各国从自身的国家安全和经济利益角度出发，都想摆脱受制于人的被动局面，因此凡有实力的国家都有意想发展自己的导航定位系统。目前，俄罗斯的GLONASS系统，欧洲的NAVSAT系统，都已投入使用。国际民航总局正在建立中的GNSS系统，我国自主建成的北斗导航定位系统，以及正与欧洲合作建立覆盖全球的Galileo导航定位系统（图1—5），都将使未来导航定位沿着多元化空间资源环境的方向发展，各种定位系统之间共享、互相兼容，技术更趋完善，定位精度更高。
此外， 3S技术的应用将进一步发展，服务领域将更加扩大。
地球坐标系：固定在地球上与地球一起自转和公转的坐标系；地球坐标系分类：参心坐标系、地心坐标系。定义坐标系的要素：原点位置、尺度与坐标轴指向；还包括一些天文、物理、地球等参数，若采用大地 坐标表述形式还需要椭球元素。
GPS测量的误差源：GPS测量误差按其生产源可分3大部分：GPS信号的自身误差，包括轨道误差(星历误差)和sA，As影响(美国卫星对陆地发射信号的控制系统)；GPS信号的传输误差，包括太阳光压，电离层延迟，对流层延迟，多路径传播和由它们影响或其他原因产生的周跳；GPS接收机的误差，主要包括钟误差，通道问的偏差，锁相环延迟，码跟踪环偏差，天线相位中心偏差等。
外业观测是指利用GPS接收机采集来自GPS卫星的电磁波信号，其作业过程大致可分为天线安置、接收机操作和观测记录。外业观测应严格按照技术设计时所拟定的观测计划进行实施，只有这样，才能协调好外业观测的进程，提高工作效率，保证测量成果的精度。为了顺利地完成观测任务，在外业观测之前，还必须对所选定的接收设备进行严格的检验。
天线的妥善安置是实现精密定位的重要条件之一，其具体内容包括：对中、整平、定 向并量取天线高。
接收机操作的具体方法步骤，详见仪器使用说明书。实际上，目前GPS接收机的自动化程度相当高，一般仅需按动若干功能键，就能顺利地自动完成测量工作，并且每做一步工作，显示屏上均有提示，大大简化了外业操作工作，降低了劳动强度。
观测记录的形式一般有两种：一种由接收机自动形成，并保存在机载存储器中，供随时调用和处理，这部分内容主要包括接收到的卫星信号、实时定位结果及接收机本身的有关信息。另一种是测量手簿，由操作员随时填写，其中包括观测时的气象元素等其它有关信息。观测记录是GPS定位的原始数据，也是进行后续数据处理的唯一依据，必须妥善保管。
