总述GPS技术经过20多年的发展，其应用研究及应用领域得到了极大的扩展，其中一个重要的应用领域就是气象学研究。利用GPS理论和技术来遥感地球大气，进行气象学的理论 和方法研究，如测定大气温度及水汽含量，监测气候变化等，叫做GPS气象学（GPS/MET eorology, 简写为GPS/MET）。GPS气象学的研究于80年代后期最先在美国起步，在美国取得理想的试验结果之后，其他国家如日本等也逐步开始GPS在气象学中的研究。
主要内容GPS气象学包括三方面内容：
1、利用GPS的空间定位能力测量高空风的分布，并发展为GPS探空设备。
2、利用地基GPS接受机测量整层大气的水汽含量。
3、利用低轨卫星上的GPS接受机探测大气折射率廓线，并进一步计算温度或湿度的垂直分布。
大气温度、大气压、大气密度和水汽含量等量值是描述大气状态最重要的的参数。 无线电探测、卫星红外线探测和微波探测等手段是获取气温、气压和湿度的传统手段。 但是它们与GPS手段相比，就可明显地看出传统手段的局限性。无线电探测法的观测值精 度较好，垂直分辨率高，但地区覆盖不均匀，在海洋上几乎没有数据。被动式的卫星遥 感技术可以获得较好的全球覆盖率和较高的水平分辨率，但垂直分辨率和时间分辨率很 低。利用GPS手段来遥感大气的优点是，它是全球覆盖的，费用低廉，精度高，垂直分辨 率高。根据1995年4月3日美国发射的用于GPS气象学研究的Microlab-1低轨卫星的早期结 果显示，对于干空气，在从5～7 km到35～40 km的高度上，所获得的温度可以精确到± 1.0℃之内。正是这些优点使得GPS/MET技术成为大气遥感的最有效最有希望的方法之一 。
当GPS发出的信号穿过大气层中对流层时，受到对流层的折射影响，GPS信号要发生 弯曲和延迟，其中信号的弯曲量很小，而信号的延迟量很大，通常在2.3 m左右。在GPS 精密定位测量中，大气折射的影响是被当作误差源而要尽可能将它的影响消除干净。而 在GPS/MET中，与之相反，所要求得的量就是大气折射量。通过计算可以得到我们所需的 大气折射量，再通过大气折射率与大气折射量之间的函数关系可以求得大气折射率。大 气折射率是气温T，气压P和水汽压力e的函数，通过一定关系，则可以求得我们所需要的量。