GNSSは、Global Navigation Satellite System の略語で、日本では汎地球航法衛星システムまたは全地球航法衛星システムと訳されています。なお、国土地理院が行う基本測量は、これまでの三角測量などに代わって、この新しい測位システムを導入しており、また、公共測量においても基準点測量や地形測量等にも多く利用されています。また、GNSSは、精密測量のような位置の測位のほか、船舶、飛行機、自動車等のナビゲーションにも利用されています。ここで、GNSSは次のように定義されています。
「GNSS」とは、人工衛星からの信号を用いて位置を決定する衛星測位システムの総称をいい、GPS、準天頂衛星システム、GLONASS、Galileo 等の衛星測位システムがあります。GNSS測量においては、GPS、準天頂衛星システム及びGLONASS を適用します。なお、準天頂衛星は、GPS衛星と同等の衛星として取り扱うことができるものとし、これらの衛星をGPS・準天頂衛星と表記します。

GNSSは、地上高度約２万kmの上空から発している衛星からの電波を、受信装置で受信することによって、世界中のどこでも受信地点の位置（緯度、経度、高さ）を決定することができるシステムです。
GNSSのシステムは、宇宙部分、地上制御局及び受信装置の３つの部分から構成されています。宇宙部分は、一群の人工衛星で、測位（位置決定）計算の必要な電波（周波数の異なる２つの電波、L1帯とL2帯）を常時地上に送っているところです。また、地上制御局は、人工衛星の制御部分で、人工衛星を追跡して軌道を計算するとともに人工衛星が送信すべき情報を入力している地上局です。利用者部分の受信装置は、地上で電波を受信するためのアンテナと受信装置及びこれを制御し、データを出力するコンピュータにより構成されており、コンピュータはその受信点の位置（緯度、経度、高さ）を計算して表示します。

アメリカのGPSもロシアのGLONASSも、ともに地球重心系と呼ばれる三次元直交座標系を基準としています。高さに関しては、測量成果として標高が要求されていますが、GNSS測量で得られるのは楕円体高です。そこで、GNSS測量においては、楕円体高と標高の差にあたるジオイド高が必要になるが、このジオイド高は、国土地理院の提供するジオイド・モデルを用いて算出することができるようになっています。
GNSSの主な誤差源としては、衛星の位置誤差である軌道誤差、電磁層による誤差、対流（大気）圏による誤差があります。なお、測位精度は、測位時における人工衛星の分布状況によって変わり、人工衛星が天空に均等に分布しているときが最も精度がよくなります。

GNSSによる位置決定（測位）の方法は、１点だけで観測を行って測位する単独測位方式（１点観測法）と２点以上で同じ観測を行い、各点間を相対的に測位する相対測位方式（干渉法）と大別することができます。
測量で利用しているのは、干渉測位方式で、スタティック法、短縮スタティック法、キネマティック法、ＲＴＫ法、ネットワーク型ＲＴＫ法があります。
干渉測位方式は、GNSS受信機を複数台使用して、衛星の電波を同時にアンテナで受信し、その搬送波の位相差をとることで電波の行路差を観測量として基線解析計算を行い、基線ベクトルを求める方法です。

使用衛星数については公共測量作業規程の準則により上の表のとおり規定されています。

今回は、GNSS測量について概要と観測法を解説しました。GNSS測量は、人工衛星の電波を受信して全地球的な範囲で受信点の三次元位置を求める測量です。また、公共測量においても基準点測量や地形測量等にも多く利用されています。その運用は公共測量作業規程の準則で細かく規定させています。近年、GPS、準天頂衛星、GLONASS等の衛星測位システムの充実、及び国土地理院が提供する高精度化されたジオイド・モデルの整備により、GNSS測量機を用いるスタティック法で高精度に標高の測量が行えるようになり、標高の測量の効率化を図ることが可能となりました。この改正の内容は次回解説します。
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