Je najprogresívnejšou metódou zberu pozemných dát pre Geografické informačné
systémy (GIS), ktorá je v súčasnosti k dispozícii a z dôvodu jednoduchej obsluhy a
znižujúcich sa zriaďovacích nákladov i cenovo dostupná. V roku 1973 nariadilo
Ministerstvo obrany Spojených štátov (U.S.Department of Defence) vyvinúť nový
dru§icový navigačný systém pre všetky zložky armády Spojených štátov. Cieľom
systému je poskytovať vojenským jednotkám presné informácie o polohe, rýchlosti a
čase v jednotnom referenčnom systéme a to 24 hodín denne na ktoromkoľvek mieste na
zemeguli a za akéhokoľvek počasia. GPS bol teda výlučne vojenský navigačný
systém, ale Kongres Spojených štátov schválil neskôr civilné využitie tohoto
systému.
Princíp systému je jednoduchý. Niekoľko pozemných staníc definuje súradnicový
systém. Tieto stanice merajú pomocou elektromagnetických vĺn vzdialenosti k družiciam
a počítajú ich efemeridy (polohu). Neznáme súradnice ľubovoľného bodu možno potom
určiť zo známych polôh týchto družíc a z merania vzdialeností medzi týmto bodom a
družicami. Presnosť takto určeného bodu môže byť až niekoľko mm v závislosti od
stavu atmosféry (atmosferické výboje, stav ozónu a pod.) a kvality prijímača
Systém GPS sa skladá z troch segmentov - kozmického, riadiaceho a
užívateľského. Prvým z nich je kozmický segment - družica GPS. GPS zaisťuje, aby
sa na lubovoľnom mieste na Zemi dali 24 hodín denne prijímať signály najmenej zo
štyroch družíc. V súčasnosti obieha nad našimi hlavami 24 družíc na troch takmer
kruhových dráhach vo výške asi 20200 km s obežnou dobou 12 hodín. Družice sú
vybavené veľmi presnými atómovými hodinami (oscilátorom), rádiovým ävysielačom a
ďalšími pomocnými prístrojmi. Vysielajú rádiový signál s presne definovanou
frekvenciou. Naviac je do tohto signálu zakódovaný údaj družicových hodín a viacero
ďalších informácií.
Základnou úlohou riadiaceho segmentu je sledovanie družíc, určovanie ich dráh,
synchronizácia družicových oscilátorov, riadenie manévrov družíc a odovzdávanie
informácií o systéme družiciam, ktoré ich potom spätne vysielajú všetkým
užívateľom. Hlavná riadiacia stanica bola pôvodne umiestnená v Kalifornii, dnes je v
Colorado Springs. Monitorovacích staníc je celkovo päť. Každá z týchto staníc je
vybavená veľmi presnými céziovými hodinami.
Už od začiatkov GPS sa počítalo s tým, že každé lietadlo, loď, vozidlo i
každá jednotka pechoty budú vybavené prijímačom GPS. K prvému veľkému nasadeniu
tejto techniky došlo za vojny v Perzskom zálive. Pôvodne vôbec nebolo plánované
civilné využitie tohoto systému, ktoré sa neočakávane rozvinulo k prekvapeniu
tvorcov systému.
Ten, kto chce používať GPS musí poznať efemeridy (dráhy) družíc. Môžu sa
použiť vysielané efemeridy, ale tie sú nepresné. Za týmto účelom bola vytvorená
medzinárodná sieť pozorovacích staníc pod skratkou IGS, ktorá poskytuje údaje o
dráhach satelitov nepretržite 24 hodín. Pre účely GPS bol definovaný referenčný
súradnicový systém WGS 1984 z ktorého možno dáta pretransformovať do
súradnicového systému používaného na Slovensku. Aj keď americká armáda uvoľnila
GPS systém pre civilný sektor, umelo degraduje GPS signál zo satelitov a znepresňuje
ho až na 70-100 m. Tento nedostatok sa dá odstrániť metódou merania známou ako DGPS
(DGPS-diferenciálna GPS). Podstata je v tom, že meriame na dvoch bodoch, z ktorých
jeden má známe súradnice (referenčný bod) a druhý chceme určiť. Porovnaním
známych a určených súradníc na referenčnom bode získame diferencie (odchýlky) o
ktoré opravíme súradnice druhého bodu. Vychádza sa z predpokladu, že na obidvoch
bodoch vznikne rovnaká chyba pri meraní, pričom chyba takto určeného bodu by mala
byť 1 m do vzdialenosti 100 km od referenčného bodu.
Technológia GPS je ešte v súčasnosti dosť nákladná. Prístroj s presnosťou 1-5
m stojí okolo 2900 $ (100 000 Sk), ale ak uvážime, že služby satelitov GPS sú
bezplatné a porovnáme koľko by nás stálo klasické geodetické zameranie (ktoré by
bolo aj tak zbytočne podrobné pre tematické mapovanie v stredných mierkach 1:10 000
až 1:500 000) alebo ručné zakresľovanie do máp (čo je zase nepresné) tak by to
mohla byť užitočná investícia.
V minulom roku SAŽP zakúpila 2 kusy GPS prijímačov pre účely tematického
mapovania na úrovni stredných mierok a pozemné podporné merania pre vyhodnocovanie a
aplikáciu družicových snímok. V súčasnosti prebieha testovanie presnosti prístrojov
a zároveň aj prvé aplikácie GPS v oblasti GIS (zameriavanie minerálnych prameňov v
rámci čiastkového monitorovacieho systému BIOTA, ktorého garantom je SAŽP). Cieľom
je postupné rozšírenie GPS technológie na jednotlivé pracoviská agentúry, tak aby
každý terénny pracovník si mohol výsledky svojej práce aj presne priestorovo
lokalizovať a tým aj zvýšiť kvalitu svojej výslednej práce.
