本发明涉及一种同时确定三维几何位置和重力位的方法及其装置，尤其是涉及一种利用GPS信号同时确定三维几何位置和重力位的方法及其装置。本发明在已有的GPS定位方法的基础上，加进利用GPS信号确定重力位(包括海拔高程)的方法，后者是一种新发明的方法，其技术方案是：建立GPS信号与重力位之间的观测方程，利用多次观测数据，基于最小二乘原理求解重力位。因此，本发明具有如下优点：不需要繁重的水准测量以及重力测量，也不需要事先确定大地水准面再利用GPS定位方法确定海拔高，从而节省了大量的人力、财力，而且在也不受山区及跨海洋测量限制。