數字中國發展報告

信息化是當今經濟社會發展的一大浪潮，而“數字中國”是國家信息化的一個制高點。本書集中了數字中國有關各領域的一線專家學者，通過第一手資料，全面、系統地闡述近年來數字中國的發展現狀、所取得的成果和發展趨勢，並從不同的領域分別提出了存在的問題和改進的建議，具體涵蓋了測繪、國土、海洋、氣象、石油、煤炭、地質、農業、林業、水利、環保、減災、省份、城市、交通、健康、空間信息服務等領域的信息化和數字化。

本書不僅介紹了2009年一年來相關技術的進展，更以大量筆墨討論了測繪、國土資源、海洋、氣象、石油、煤炭、地質、農業、林業、水利、環保、交通、健康等重要領域以及減災、城市和地區的應用，這些應用展示了集感知、數字化、傳輸平台、信息處理平台、業務流程、管理決策為一體的數字平台在經濟社會發展中的作用和潛力。

本書讀者對象：與中國信息化有關的政府決策者、科研人員和企業管理者，以及相關專業的高校師生。

第1章 數字中國戰略與技術進展 (1)

1.1 數字地球戰略背景 (1)

1.2 數字中國戰略實施 (2)

1.3 地球空間信息獲取技術進展 (3)

1.3.1 對地觀測技術進展 (3)

1.3.2 移動目標定位技術進展 (14)

1.4 地球空間信息處理技術進展 (20)

1.4.1 GIS基礎軟體技術進展 (20)

1.4.2 GIS企業級應用技術進展 (21)

1.4.3 GIS大眾化應用技術進展 (22)

1.4.4 GIS標準規範進展 (24)

1.5 網路通信與數字廣播技術進展 (25)

1.5.1 移動通信技術 (25)

1.5.2 數字廣播技術 (26)

1.5.3 計算機網路技術 (27)

1.5.4 無線感測器網路技術 (28)

1.6 衛星信息傳輸技術進展 (29)

1.6.1 衛星通信 (29)

1.6.2 數據中繼 (30)

第2章 數字測繪 (31)

2.1 背景概述 (31)

2.2 “十一五”以來的發展狀況 (32)

2.2.1 基礎測繪工作進展 (32)

2.2.2 行業應用地理空間信息保障 (32)

2.2.3 數字測繪關鍵技術發展計劃 (34)

2.3 應用實例 (36)

2.4 數字測繪發展目標和思路 (38)

2.5 存在問題和應對措施 (39)

第3章 數字土地 (43)

3.1 背景概述 (43)

3.2 “十一五”以來的發展狀況 (44)

3.2.1 土地調查評價和監測 (44)

3.2.2 土地資料庫建設 (45)

3.2.3 關鍵技術 (46)

3.2.4 標準化建設 (46)

3.3 空間信息技術應用 (47)

3.4 發展目標和思路 (48)

3.4.1 目標 (48)

3.4.2 重點工作 (49)

3.4.3 總體思路 (50)

3.5 存在問題和建議 (50)

第4章 數字海洋 (52)

4.1 背景概述 (52)

4.2 “十一五”以來的發展狀況 (54)

4.2.1 空間信息技術在我國海洋應用的發展簡介 (54)

4.2.2 空間信息技術在海洋上的應用領域 (56)

4.2.3 標準化工作 (57)

4.3 應用實例 (58)

4.4 發展趨勢 (60)

4.5 存在問題和政策措施 (62)

第5章 數字氣象 (64)

5.1 背景概述 (64)

5.2 氣象衛星發展現狀 (65)

5.3 氣象衛星應用 (72)

5.4 氣象衛星遙感技術存在的主要問題和發展趨勢 (73)

第6章 數字石油 (75)

6.1 背景概述 (75)

6.2 發展現狀 (77)

6.2.1 空間信息技術在數字油田建設中的應用 (77)

6.2.2 數字油田建設關鍵技術 (78)

6.3 應用實例 (80)

6.4 目標和發展趨勢 (81)

6.5 存在問題和政策建議 (82)

第7章 數字煤炭 (83)

7.1 背景概述 (83)

7.1.1 煤炭工業在國民經濟中的定位 (83)

7.1.2 數字煤炭在煤炭工業中的定位 (83)

7.2 “十一五”以來的發展狀況 (85)

7.2.1 煤炭工業空間信息技術應用狀況 (85)

7.2.2 煤炭工業空間信息技術應用進展 (87)

7.2.3 關鍵技術與標準化規範 (89)

7.2.4 產業化 (89)

7.3 應用實例 (91)

7.4 發展目標和重點 (92)

7.4.1 發展目標 (92)

7.4.2 發展重點 (93)

7.5 存在問題和政策措施 (94)

第8章 數字地質 (95)

8.1 背景概述 (95)

8.2 “十一五”以來的發展現狀 (97)

8.2.1 基礎地質資料庫體系建設 (97)

8.2.2 基礎設施建設 (104)

8.2.3 地質調查信息化標準體系建設 (110)

8.3 存在問題與工作建議 (112)

第9章 數字農業 (115)

9.1 背景概述 (115)

9.2 我國數字農業發展現狀 (117)

9.2.1 數字農業支撐技術體系 (117)

9.2.2 數字農業重點發展領域 (119)

9.2.3 數字農業關鍵技術 (123)

9.2.4 數字農業有關政策法規 (126)

9.3 數字農業應用實例 (128)

9.4 數字農業發展方向 (130)

9.5 數字農業存在的問題 (131)

9.6 數字農業發展戰略思考與政策建議 (131)

9.6.1 我國數字農業發展的戰略思考 (131)

9.6.2 我國數字農業發展的政策建議 (133)

第10章 數字林業 (135)

10.1 背景概述 (135)

10.2 “十一五”以來的發展狀況 (137)

10.2.1 我國林業中的空間信息技術應用 (137)

10.2.2 數字林業應用領域 (138)

10.2.3 數字林業標準化 (141)

10.3 應用實例 (142)

10.3.1 森林資源基礎信息平台 (142)

10.3.2 國家林業生態工程重點區遙感監測評價 (144)

10.4 目標和發展思路 (144)

10.5 存在的問題 (145)

10.6 政策與措施 (146)

第11章 數字水利 (148)

11.1 背景概述 (148)

11.2 “十一五”以來數字水利的發展狀況 (148)

11.2.1 我國水利中的空間信息技術應用 (148)

11.2.2 數字水利應用領域 (150)

11.2.3 數字水利相關標準 (151)

11.3 數字水利應用實例 (152)

11.4 數字水利發展目標和思路 (154)

11.5 存在的問題 (155)

11.6 政策與措施 (156)

第12章 數字環保 (158)

12.1 背景概述 (158)

12.2 “十一五”以來的發展狀況 (160)

12.2.1 環境空間信息獲取手段的發展 (160)

12.2.2 環保空間信息技術產業化發展 (161)

12.2.3 環保空間信息技術關鍵技術研究 (162)

12.2.4 環保空間信息技術標準化 (163)

12.3 應用實例 (164)

12.3.1 水環境遙感應用 (164)

12.3.2 大氣環境遙感應用 (164)

12.3.3 數字環保工程系統建設實例 (165)

12.4 發展趨勢 (166)

12.5 存在問題 (168)

12.6 政策與措施 (169)

第13章 數字減災 (170)

13.1 背景概述 (170)

13.2 “十一五”以來的發展狀況 (171)

13.2.1 我國空間信息技術減災應用 (171)

13.2.2 數字減災：地殼運動觀測網路 (174)

13.2.3 空間信息技術在減災中的應用領域 (181)

13.2.4 數字減災標準化 (183)

13.2.5 政策法規 (184)

13.3 應用實例 (184)

13.4 發展趨勢 (186)

13.5 政策與措施 (187)

第14章 數字省份 (189)

14.1 背景概述 (189)

14.2 “十一五”以來的發展狀況 (190)

14.3 應用實例 (194)

14.4 近期工作 (196)

第15章 數字城市 (199)

15.1 城市信息化現狀綜述 (199)

15.2 數字城市建設現狀 (200)

15.3 無線城市建設現狀 (203)

15.4 智慧城市現狀 (210)

15.5 城市信息化建設的其他方面 (213)

15.5.1 城鎮地籍數字化管理進展 (213)

15.5.2 城市擴展的遙感監測 (214)

15.5.3 城市化群與信息化 (215)

第16章 數字交通 (221)

16.1 背景概述 (221)

16.1.1 智能交通系統與空間信息技術 (221)

16.1.2 數字交通發展的迫切需求 (222)

16.2 “十一五”以來的發展狀況 (223)

16.2.1 我國智能交通系統建設總體情況 (223)

16.2.2 空間信息技術在我國交通領域的應用現狀 (224)

16.2.3 我國交通領域空間信息應用的關鍵技術 (226)

16.2.4 標準化 (228)

16.3 數字交通應用實例 (229)

16.3.1 北京市交通綜合信息平台和信息服務系統 (229)

16.3.2 北京市動態路況信息服務系統概述 (231)

16.4 數字交通發展存在問題 (232)

第17章 數字健康 (233)

17.1 背景概述 (233)

17.2 數字健康發展現狀 (233)

17.3 中國推動數字健康的重要工作——人口與健康科學數據共享平台 (236)

17.4 國外應用實例 (242)

17.4.1 美國醫療信息化 (242)

17.4.2 加拿大電子健康系統 (245)

17.4.3 日本e-Health應用的重點領域 (248)

17.4.4 e-Health在韓國的發展 (251)

第18章 空間信息服務產業 (254)

18.1 背景概述 (254)

18.2 “十一五”以來的發展狀況 (255)

18.2.1 空間信息服務產業的發展現狀 (255)

18.2.2 空間信息服務產業的需求分析 (257)

18.2.3 空間信息服務產業的關鍵技術 (259)

18.2.4 標準化 (261)

18.2.5 已經制定的政策法規 (261)

18.3 發展趨勢 (262)

18.4 存在的問題 (265)

18.5 政策建議 (266)

第19章 數字中國保障體系 (267)

19.1 組織管理 (267)

19.2 政策法規 (268)

19.2.1 國外空間信息立法情況 (268)

19.2.2 我國空間信息立法情況 (271)

19.3 標準規範 (271)

19.3.1 國際信息標準化組織 (271)

19.3.2 國內信息標準化組織 (272)

19.3.3 我國衛星遙感、衛星導航定位標準情況 (273)

19.4 信息安全 (275)

19.5 與數字中國有關的能力建設 (277)

第20章 數字中國發展政策建議 (279)

20.1 將“數字中國”列入“十二五”規劃 (279)

20.2 國產遙感衛星發展的政策建議 (280)

20.2.1 國產遙感衛星發展面臨的問題 (280)

20.2.2 政策建議 (280)

20.3 國產遙感圖像處理軟體發展政策建議 (281)

20.4 全球衛星導航系統發展及趨勢 (282)

20.4.1 全球衛星導航系統的應用 (282)

20.4.2 全球衛星導航系統的發展趨勢 (283)

20.4.3 我國北斗衛星導航系統應用與建議 (284)

20.5 數字中國資源環境數據共享發展政策建議 (285)

附錄 年度大事記 (288)

參考文獻 (292)

本書各章執筆人 (296)

毛澤東同志語重心長，寄重望於青年，他說：“世界是你們的”，“你們是早上八九點鐘的太陽”。在進步節奏越來越快的信息社會，青年同志承受著巨大的壓力，渴望插上知識的翅膀，需要凝聚智慧的力量，展翅騰飛，才能勝任歷史重任，適應社會需求。他們需要通過鍵盤去解釋這個多動的世界，需要用電腦去跟蹤這個多變的世界，去了解過去，去改善現狀，去打造未來。

近半個世紀以來，人們已經向太空發射了數以千計的遙感對地觀測衛星、地球定位衛星、全球通信衛星。這些衛星夜以繼日地運行在太空，監測著地球上資源、環境和生態的變化，監視著城市化和土地覆蓋的更新。人們敷設了遍布各大洲的通信光纜，設置了進入千家萬戶的寬頻網際網路路，加速了電離層以內的信息流的流動。人們在平流層開發了超音速飛機，加速了洲際往來，還在不斷地修建高速公路，提速火車，增加集裝箱的製造和門對門的運輸，加速物流配送的能力。於是，地球上的時空觀念發生了很大的變化，以上海雙休日旅遊半徑為例，在一小時之內可以到達杭州、寧波和南京；兩小時之內，可以到達黃山、廬山和武夷山。來自千里之外的新疆的石油、天然氣和來自長江三峽的電力，川流不息地供應到市區和郊區……這就是我們今天生活中面對的信息社會的現實，使我們不能不轉變傳統的時空觀念。

這個數字的信息社會，還只是一個虛擬的、透明的世界。展望未來，“數字地球”還將進一步改變我們人類居住的這個星球的面貌。在我國也相應地提出了“數字中國”計劃，各級政府正在推行“電子政務”改革管理模式，提高工作效率和服務水平，轉變政府職能。計劃到2008年，全國政府採購額將達76億元人民幣，實現80% 城市的信息化。以北京為例，在城區已設計了萬米網格的管理和監理新模式，加強社區的空間管理，從社區開始打破過去條塊分割的局面。2008年北京市將設置2000個便民信息亭，擴大公共信息服務範圍；公司和企業積極開展電子商務能力建設，力爭與國際接軌，縮小數字鴻溝，提高商貿競爭能力，節約水土資源，降低能源消耗成本；工業基地努力推行“電子製造”，走信息化帶動工業化的新路。例如，我國地圖測繪、地震、地質、氣象行業早已實現全數字化；東北老工業基地也在實現自動化設計與質量控制一體化的基礎上，明顯提高了產量、質量，逐步促進工業生產的良性循環，向循環經濟發展；在科技教育部門，大力推廣遠程教育和遠程醫療，在我國西部開發和成人職業教育方面，取得了相當顯著的實效，受到了普遍的歡迎。

“數字中國”對國家經濟規劃與建設尤為重要。例如，糧食是否生產過剩，是否應該退耕還林、還草？煤炭生產是否過多？石油能源能否制約未來經濟發展？是鋼鐵投資、汽車、房地產炒得過熱，還是城市化過程太慢？水電、核電開發與火電比例是否失調？人口達到零增長是否導致老年化？西部開發戰略，東北老工業基地改造與東部跨越式發展，帶動中西部，孰先孰后，孰輕孰重？如何縮小地區差異、城鄉差別？這些都是關係國家全面建設小康生活中的大問題，需要定性、定量地作出空間分析，為科學發展觀提供科學的依據。

中國主張從我做起，2004年年底在北京大學成立了“數字中國研究院”；目前已有半數的省區開展“數字省區”建設；長江、黃河等五大河流啟動“數字流域”工程；將近1/3，約200個城市，廣泛、深入地開展“數字城市”、“數字街區”和“數字社區”的試點。另外，在生態建設、功能區劃、環境保護、文物保護等諸多方面，對協調城市與區域經濟社會可持續發展，取得了可喜的進展。特別是近幾年來，由於信息科學計算技術的迅速進步，IPv6為網路計算提供大容量、快速的結點，第三代網際網路的區域試點獲得成功；空間信息的資源共享在技術上有了可靠的保障，公共的科學研究數據平台呼之欲出；空間分析模型與地學信息圖譜也有所創新；漢字自動排版與專業製圖軟體開發有了重大突破；一個整合遙感、衛星定位系統、地理信息系統與網際網路的全球技術系統，已脫穎而出，嶄露頭角，近100所大專院校為此設立了專科或本科，400多家企業（法人）已註冊，理論的梳理和人才的培養迫在眉睫。僅上海市就急需地理信息系統高級人才6萬人。

從科學建設的角度著眼，無論是國家和社會的重大需求，還是人才隊伍的培養、技術系統的開發、理論基礎的研究，都需要一套能夠反映當今國家數字化狀況的叢書出版。北京大學的承繼成、方裕教授等登高一呼，發起編寫“數字中國叢書”，立刻得到了社會各界的積極響應，他們盡心儘力的奉獻精神和協作攻關的團隊精神，我是十分欽佩的。

叢書的形式能夠為讀者提供比較系統、全面的知識。早在清朝乾隆年間編輯的國家級《四庫全書》舉世矚目，嘆為觀止；近代商務印書館王雲五主編的《大學叢書》、中華書局編印的中學生《萬有文庫》，對於我國近代人才的培養，發揮過巨大的歷史作用，以這些叢書為範本，自學成才的名家大有人在。但上述叢書都是多學科性的，而《數字中國叢書》的編輯、出版則推陳出新，自成一體，它以數字技術為主體，以中國的信息化與現代化為研究範圍，整合數字資源，集成信息系統，以科學理論指導應用實踐，以技術系統支持科學研究。執筆者都是該領域工作在第一線的著名學者。該叢書不僅是為我國全面建設小康社會，加速信息化和現代化作出切實的貢獻，同時也是為共建、共享“數字地球”作出示範。我衷心祝願《數字中國叢書》為我國國民經濟信息化建設起到一定的推動作用。

陳述彭

中國科學院院士

國際歐亞科學院院士

2009年最引人關注的是由美國次貸危機引發並迅速席捲全球的金融危機。然而就在這時，各國的航天產業卻因持續增長而引人注目。也就在這一年，人類在深空探測中繼續取得一系列重大突破：在火星和月球上發現了水的線索；水星等新的星球探測開始起步；由企業投資的民用商業衛星解析度達到0.41米。2009年，當人們在回顧“數字地球”北京宣言發表10年以來空間信息技術及其應用發展的成就之時，有理由為這一領域的發展感到振奮，有理由相信空間信息技術的創新將為未來新興產業的發展帶來希望。

在高技術領域，空間信息技術及其應用無疑最具探索性、想象力、全球性和廣泛性，與普通人的關係也最為密切。自古以來，日月星辰以及飛天登月就是人類不絕的話題和夢想，但直到20世紀50年代人類才開始進入太空。而就在短短的50年間，空間信息已經成為當今不同層次、不同領域、不同地區各類人群科學探索、社會經濟活動、生存發展決策不可缺少和替代的信息源。無論是關乎人類生存發展的外太空探測、全球變化動態監測與可持續發展決策的全球性問題，糧食與能源等資源安全以及環境與災害動態監測預報的國家宏觀管理決策問題，還是涉及每個人出行、穿衣的氣象、導航信息等微觀問題，人類的現代化生產生活方式已經離不開空間信息技術的應用。目前，在全球航天產業中，地面系統與信息服務的比重已經超過80%；同時，各領域重要的技術創新成果中80%涉及航天科技創新。因此，有理由說這一高技術的應用已經從科學試驗為主的階段進入了產業化發展的新時期。

北京大學“數字中國”研究院從成立之初就將促進空間信息技術在我國信息化中的發展與應用作為自己的重要使命。順應這一高技術發展與應用新階段的需求，2009年依託發改委培訓中心，組織了跨領域、多部門的專家團隊成立了政策與戰略發展中心，2009年《數字中國發展報告》是該中心組織的空間信息服務領域的第一份報告，報告集成了“數字中國”研究院多年研究基礎，在編寫時強調了技術與制度創新相結合的視角。這是一項非常有意義的工作，也是一個新的起點。

2009年11月30日

翻開《數字中國發展報告》（2009），全書從20個方面闡述了技術和重點領域應用的進展和政策建議。將這些進展和建議串連起來，可以看到一條清晰的線索，那就是以遙感、地理信息系統、導航定位等技術為先導，經由快速發展、無所不在的網路和計算平台，將自然世界和社會活動用數字形式記錄下來，服務於生產、生活、科研、管理，走信息化與工業化融合的發展路徑。

調整經濟結構、轉變增長模式、提高經濟發展效率，成為應對金融危機、實現后危機發展的共識。無論是次貸危機還是產能過剩，無論是綠色製造還是低碳經濟，無論是新能源還是智慧地球，在這一系列概念背後，是促進材料、能源、信息這三種人類社會發展的基本資源得到均衡的利用。市場機制的作用受到信息的不完全和不對稱制約，宏觀調控同樣受制於信息及時性、正確性、系統性的缺乏。通過廣泛、精準、可用的信息，降低能源和材料的消耗，減少環境污染，潛力巨大而著力不夠。金融危機后的發展轉型，從本質上說，就是充分利用工業革命和信息革命以來的技術成果，從分別提高材料、能源、信息的利用能力轉向三種資源綜合、協調、均衡的利用。

在2006年發布的《2006—2020國家信息化發展戰略》中，明確提出要推進綜合基礎信息平台的發展，建立和完善普遍服務制度，建立和完善信息資源開發利用體系，拓展相關應用服務，大力發展以數字化、網路化為主要特徵的現代信息服務業，充分發揮信息資源開發利用對節約資源、能源和提高效益的作用，發揮信息流對人員流、物質流和資金流的引導作用，促進經濟增長方式的轉變和資源節約型社會的建設，加強對信息資產的嚴格管理，促進信息資源的優化配置，實現信息資源的深度開發、及時處理、安全保存、快速流動和有效利用，基本滿足經濟社會發展優先領域的信息需求。我們要抓緊貫徹落實國家信息化發展戰略，推進信息化與工業化的融合，實現發展轉型。

是以為序。

2009年11月30日

十多年來，“數字地球”這一概念在越來越多的國家和地區得到普及。同時，不僅僅在理論上，也在實踐中被加快推進。特別是隨著IT及其網際網路在各個領域更加深入、更加廣泛的得到應用，以及人類自身對數字時代科技和文化等文明成果的不懈追求，由“數字地球”所衍生出來的“數字國家”、“數字區域”、“數字城市”以及涉及各個領域的數字產業，也都已經不再是學術界的專業術語，而日益成為一種重要的社會進步符號。

基於當前人類的認知水平，“數字地球”主要由信息基礎設施和應用與服務兩大部分組成。一方面，她是地球科學、信息科學和空間科學等學科的高度綜合；另一方面，她也是當代科研成果的開發應用與人類社會發展不斷增長的現實需求相結合的必然結果。正如1999年通過的《數字地球北京宣言》所指出的那樣，新世紀將會是一個以信息和空間技術為支撐的全球知識經濟的時代，“數字地球”能夠回應人類在社會、經濟、文化、科學、教育、技術等方面面臨的挑戰，呼籲科學、教育、技術、產業、政府部門以及區域和國際組織共同推動“數字地球”的發展，並在建立“數字地球”過程中，優先考慮解決環保、災害管理、自然資源保護、經濟與社會的可持續發展以及提高人類生活質量等方面的問題。可以說，對於“數字地球”建設的重要性、戰略性和綜合性以及巨大的發展前景，我國各級政府以及科技界和產業界都給予了高度重視，一些部門和地區還研究提出了有關規劃和政策措施予以具體支持。

為了深入推進落實國家中長期科技發展戰略，我們組織了業內的一些專家從不同的角度對我國近年來涉及地球環境相關領域和行業的信息化建設進行了分析研究，形成了這本《數字中國發展報告》。其主要目的，一是從數字建設的視角通過對不同行業和有關區域所做的主要工作的初步總結，力圖找出一些好的經驗、方式方法和有價值的案例，為推動今後的數字中國發展提供借鑒和參考；二是希望借組織編輯年度報告的機會，在社會上搭建一個信息溝通、人才交流、促進合作的平台，為推動數字中國的快速健康發展提供綿薄之力。

本報告分7個部分。第一部分為數字中國發展戰略與技術進展，主要介紹了數字地球戰略產生的背景、數字中國戰略的實施情況，以及我國在地球空間信息獲取、處理、網路通訊與數字廣播、衛星信息傳輸等技術環節的進展情況；第二部分重點總結了國家基礎地理空間設施建設情況，包括測繪、國土、海洋和氣象行業的信息化進展；第三部分主要涉及國家能源礦產行業信息化進展，包括石油、煤炭和地質領域構建數字行業的進展情況；第四部分總結了我國農業和自然環境相關行業信息化進展，包括農林水利、環保減災等部門構建數字行業進展情況；第五部分重點分析了與我國社會公眾生活息息相關的數字區域、數字城市、數字交通、數字健康等領域的基本狀況；第六部分主要討論了我國空間信息服務產業的發展狀況；第七部分提出了關於數字中國建設的保障體系和數字中國發展的有關政策建議。

總之，組織編輯這份報告，是我們幾家單位組建北大數字中國研究院政策與戰略研究中心后開展的一件基礎性工作，並且將每年組織編輯一期年度報告。由於時間緊，以及工作中的失誤，這一期可能存在著一些令人遺憾的地方，我們誠懇地接受各位的批評指正。

杜 平

2009年11月8日

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GPS全球衛星導航系統

美國GPS於1994年建設完成，耗資120多億美元，由美國國防部控制。該系統由均勻分佈在6個圓形軌道面（軌道高度20 200 km）上的24顆衛星和地面系統組成，目前在軌衛星29顆。GPS提供軍、民兩種定位精度，軍碼精度優於10 m，只供美軍及其盟友使用；民碼精度為20 m左右，已對全世界開放。GPS導航定位服務在全球得到了廣泛應用。隨著國際GNSS的迅猛發展，GPS的定位精度、可靠性、完備性、連續性和抗干擾性等方面有待改進。目前美國正在實施GPS現代化計劃，主旨是改進GPS空間部分和地面部分，新增2個民用信號和2個軍用M碼信號，提高GPS衛星集成度，改進導航電文，增強GPS無線電信號強度，以滿足全球範圍內的軍事、經濟和科學研究等多方面的最新需求，預計於2013年完成。此外，目前美國已經啟動了新一代的GPS－3，預計2020年完成，星座衛星數量為30顆。GPS－3將改變原有的GPS體系結構，採用高功率信號，設計壽命為15～20年，抗干擾能力比現有GPS提高100～500倍，並採用最先進的加密技術（高功率點波束軍用M碼）。GPS－3性能改善主要體現在擴充系統功能，提高靈活度、信號獲取能力，提高定位、測速、授時精度以及服務連續性，實現自主導航服務，這意味著衛星將具有自主估計鐘差和星曆的能力。美國計劃用20年時間發射24顆這種新型衛星，替代目前的24顆GPS衛星。完全部署到位后，GPS－3星座將具備交叉連接指揮控制體系結構，整個GPS星座可以從單個地面站同時升級。另外，洛克希德·馬丁公司已宣布為GPS－3研製出新一代G－STAR接收機，該機抗干擾能力強，可設定自動反欺騙模式對抗敵方干擾活動，可以安裝在系統上，引導導彈精確攻擊目標。