空间激光测距技术在监测大陆板块运动、地壳形变、地球自转，改进地球重力场和地心引力常数，确定地球和海洋潮汐变化的规律，监测空间碎片等方面具有重要作用。它也是当前高精度卫星精密定位观测的主要手段之一，是现代各种定位观测手段中单点采样精度最高的一种，是支持国际地球自转与参考系服务（IERS）的技术手段之一。卫星激光测距技术在如下应用方面已经取得了显着的成就，具有广阔的应用前景。
1、精密测定激光卫星的轨道
利用卫星的激光观测数据所确定的轨道精度，3天弧段可达1cm；对于径向定轨精度可达到2～2.5cm。
2、精确测定地球引力场模型及其时变性
在研究地球质心的位置变化过程中，激光技术测定了目前最准确的地球引力常数GM，其测定值为：GM＝398600.4415km3／s2；利用不同轨道倾角和高度的激光卫星，精确测定了地球引力场模型，并且测定了地球引力场低阶球谐系数的季节性变化；同时还得出了地球质心位置的周期性变化，包括季节性和年际变化，最新的测定值为：J2＝-2.6*10-11／年（历元1986.0）；地球引力场的变化反映了地球内部及各圈层（包括海洋、大气、地下水、冰层等）的复杂运动和相互作用过程，具有重要研究价值。
3、精确测定地球自转参数
地球自转参数（ERP）定义了地球旋转轴和随时间序列的定向运动以及在天球参考框架中的旋转速度。地球自转参数包括极移和日长（LOD）变化。利用激光测虎技术测定的地球极移分量（XP，YP）精度目前已达到0.1～0.2mas；日长（LOD）的测定精度目前已达到0.1ms。
4、监测全球地壳板块运动
利用激光长期观测数据可以精确地测定地面测站的地心坐标，高精度测站坐标的解算使得人们监测板块运动的愿望成为可能。利用激光测距技术获得的数据，已经估计了40多个测站的站速度和站间基线的变化率。如果测站位于板块的刚性部分，则其站速度就代表了板块运动。利用测站基线的变化率和站速度可以解算板块间的相对运动。
5、高精度海平面和冰盖地形的测量
激光测距技术与其他空间技术（如GNSS、雷达高度计、SAR等）联合应用，将可能实现毫米级精度的海平面和冰盖地形的测量。
6、空间碎片轨道确定和监测
利用激光测距技术可以精确测定空间碎片，确定碎片轨道位置，为空间碎片监测和空间碰撞预警系统提供精密轨道信息。
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