地理 第三章 地理信息技术的应用 第一节全球定位系统的应用 中图版必修3.ppt

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1、第一第一节节全球定位系全球定位系统统的的应应用用课课程程标标准准举例说出全球定位系统举例说出全球定位系统(GPS)在定位导航中的应用。在定位导航中的应用。学学习习目目标标1.结结合合教教材材相相关关内内容容，了了解解全全球球定定位位系系统统的的基基本本工工作作原原理理和和组组成成。2.联联系系生生活活中中的的实实例例，说说明明全全球球定定位位系系统统在在定定位位导导航航中的应用。中的应用。基础知识梳理基础知识梳理教材梳理教材梳理1全球定位系统全球定位系统阅读教材阅读教材P74P76“全球定位系统全球定位系统”，填写下列知识。填写下列知识。1.概概念念：利利用用卫卫星星网网络络来来获获得得地地面

2、面某某点点_和和_的系的系统统。经纬度经纬度高程高程2.组成：组成：系系统结统结构构组组成成功能功能空空间间部分部分_颗颗工工作作卫卫星星，_颗颗备备用用卫卫星星，共共同同运运行于行于_个个轨轨道面上道面上不不间间断断地地向向地地面面监监控控系系统统发发送送各各自自与与定定位位相相关关的的参参数数和和_信息信息地面地面监监控系控系统统1个个主主控控站站，3个个注注入入站，站，5个个监监控站控站_和和_卫卫星星上上的的各各种种设备设备的工作及的工作及卫卫星的运行星的运行用用户设户设备备部分部分_显显示示接接收收机机的的_、高高度、度、_和速度等信息和速度等信息2136时间时间监测监测控制控制GP

3、S接收机接收机经纬经纬度度运运动动方向方向【图表解读】【图表解读】提提示示全全球球定定位位系系统统的的空空间间部部分分由由分分布布在在距距地地面面20 200千千米米的的6个个轨轨道道面面上上的的24颗颗卫卫星星(其其中中3颗颗备备用用)组组成成，每每个个卫卫星星轨轨道道面面上上各各有有4颗颗卫卫星星。卫卫星星轨轨道道均均为为接接近近正正圆圆的的椭椭圆圆，运运行行周周期期约约为为11小小时时58分分。卫卫星星的的分分布布使使全全球球的的任任何何地地点点、任任何何时时间间都都可可观观测测到到4颗颗以以上上的的卫卫星星，这这就就提提供供了了在在时时间间上上和和空空间间上上连续的全球导航能力。连续的

4、全球导航能力。1.读读教教材材“图图3-1-3全全球球定定位位系系统统的的卫卫星星星星座座”，据据图图说说明明全全球球定位系定位系统统的空的空间间部分的部分的组组成及作用。成及作用。2.读读教材教材“图图3-1-6GPS接收机的信号解接收机的信号解读读”，据，据图图分析：分析：(1)说说出出该该地地经纬经纬度和高度及度和高度及误误差。差。(2)说说出出图图示示卫卫星数量及信号星数量及信号强强度。度。提提示示(1)该该图图表表示示接接收收机机所所在在的的经经度度为为1161850.2E、纬纬度度为为395827.9N。接收机所在的高度为。接收机所在的高度为109 m,误差为误差为5.7 m。(2

5、)卫卫星星分分布布图图描描绘绘了了在在你你所所处处位位置置(圆圆心心)仰仰望望天天空空能能搜搜索索到到的的8颗颗卫卫星星，大大圆圆表表示示地地平平线线，小小圆圆为为抬抬头头以以45角角仰仰望望天天空空的的范范围围，越越靠靠近近圆圆心心，卫卫星星信信号号越越强强。数数字字表表示示被被接接收收到到信信号号的的卫卫星星编编号号，黑黑色色柱柱的的长长短短表表示示信信号号强强弱弱，一一般般能能收收到到48颗颗卫卫星星的信号。的信号。教材梳理教材梳理2全球定位系统的应用全球定位系统的应用阅阅读读教教材材P76P79“全全球球定定位位系系统统的的应应用用”，填填写写下下列列知知识。识。1.GPS的特点：的特

6、点：全天候、全天候、_、自、自动测动测量。量。2.GPS的主要功能：的主要功能：_和和导导航。航。高精度高精度定位定位3.GPS的应用领域：的应用领域：(1)军军事：事：GPS最初建立的目的是最初建立的目的是为为了了军军事事应应用。用。(2)测测量量：具具有有测测量量_；操操作作简简便便；仪仪器器体体积积小小，便便于携于携带带；_操作；信息自操作；信息自动动接收、存接收、存储储等等优势优势。精度高精度高全天候全天候调调度管理度管理营营运成本运成本(4)救救援援：GPS可可对对消消防防人人员员、救救护护人人员员、交交通通警警察察进进行行应应急急调调遣。遣。(5)农业农业：GPS引入引入农业农业生

7、生产产后后产产生了生了“_”。(6)娱娱乐乐：GPS走走进进了了人人们们的的日日常常生生活活，成成为为人人们们出出行行、旅旅游游、探探险险的好帮手。的好帮手。精准精准农业农业耕作耕作在在第第36届届世世界界空空间间科科学学大大会会上上，武武汉汉大大学学测测绘绘遥遥感感信信息息工工程程国国家家重重点点实实验验室室主主任任、中中国国两两院院院院士士李李德德仁仁指指出出，我我国国的的二二代代导导航航定定位位系系统统将将由由12颗颗卫卫星星组组成成，到到2020年年建建成成我我国国类类似似的的独立自主的全球导航定位系统。独立自主的全球导航定位系统。据此回答据此回答12题题。1.GPS卫卫星星座的工作星

8、星座的工作卫卫星和在星和在轨备轨备用用卫卫星分星分别别是是()预习效果自测预习效果自测A.21颗颗和和3颗颗 B.22颗颗和和2颗颗C.21颗颗和和4颗颗 D.22颗颗和和4颗颗2.有关全球定位系有关全球定位系统统的功能或特点的叙述，的功能或特点的叙述，错误错误的是的是()A.服服务过务过程有定程有定时时、间间断性特点断性特点B.对陆对陆地、海洋、航空和航海地、海洋、航空和航海领领域均能服域均能服务务C.能能为为用用户户提供精密的三提供精密的三维维坐坐标标D.服服务务范范围围有全球性、有全球性、实时实时性特点性特点解解析析第第1题题，GPS卫卫星星星星座座由由24颗颗卫卫星星组组成成，其其中中

9、21颗颗工工作作卫卫星星，3颗颗备备用用卫卫星星。第第2题题，GPS具具有有能能够够为为海海、陆陆、空空提提供供全全方方位位、全全天天候候、高高精精度度的的三三维维位位置置、速速度度及及时时间间数数据据等等的特点。的特点。答案答案1.A2.A3.已已知知GPS卫卫星星的的运运行行周周期期约约为为11小小时时58分分，则则地地面面观观测测者者要要见见到同一到同一颗颗GPS卫卫星，星，应该应该()A.每天推每天推迟迟4分分钟钟B.每天同一每天同一时时刻刻C.每天提前每天提前4分分钟钟D.每天提前每天提前13小小时时2分分钟钟解解析析GPS卫卫星星的的运运行行周周期期约约为为11小小时时58分分，运

10、运行行2周周则则为为23小小时时56分分，同同人人们们日日常常使使用用的的一一个个太太阳阳日日(24小小时时)相相差差4分分钟钟,因此因此，地面观测者要见到同一颗地面观测者要见到同一颗GPS卫星卫星，应该提前应该提前4分钟。分钟。答案答案C(2017泉泉州州质质检检)智智能能手手机机一一般般具具备备拍拍照照、网网页页浏浏览览、地地图图查查询询、定定位位导导航航等等功功能能。下下图图是是某某智智能能手手机机的的GPS功功能能显显示示图图。读读图图回答回答45题题。4.手机手机GPS功能的出功能的出现现，说说明明()A.GPS技技术术已成已成为为人人们们日常生活的必日常生活的必备备工具工具B.GP

11、S技技术术可以可以扩扩大人大人们们的出行范的出行范围围C.随着随着GPS技技术术的普及，民用的普及，民用GPS技技术发术发展很快展很快D.有手机信号就能有手机信号就能进进行行GPS定位定位导导航航5.手机手机GPS能能够实现够实现的功能有的功能有()网网络络实实时时监监视视所所处处位位置置获获取取失失窃窃汽汽车车查查找找行行车车路路线线追踪追踪A.B.C.D.解解析析第第4题题，GPS的的主主要要功功能能是是定定位位、导导航航，这这不不是是人人们们日日常常生生活活必必备备的的，A错错。GPS技技术术本本身身不不能能扩扩大大出出行行范范围围，B错错。随随着着GPS技技术术的的普普及及，人人们们使

12、使用用越越来来越越方方便便，民民用用GPS技技术术发发展展很很快快，C对对。GPS定定位位至至少少需需要要4颗颗卫卫星星，不不是是有有信信号号就就行行，D错错。第第5题题，结结合合前前面面分分析析，GPS主主要要功功能能是是定定位位、导导航航，可可以以知知道道位位置置，为为行行车车路路线线导导航航，所所以以D对对。GPS没没有有监监视视功功能能，也也没有查寻功能，没有查寻功能，错。所以错。所以A、B、C错。错。答案答案4.C5.D探究点一全球定位系统探究点一全球定位系统【案例探究】【案例探究】结结合合图图示探究：示探究：(1)GPS由由三三大大子子系系统统组组成成，除除空空间间部部分分外外，还

13、还有有_系系统统和和_部分。部分。(2)空空间间部部分分共共有有_颗颗卫卫星星，其其中中，工工作作卫卫星星_颗颗,备备用用卫卫星星_颗颗，平平均均分分布布在在_个个轨轨道道平平面面上上，每每个个卫卫星星轨轨道道上上有有_颗颗卫卫星星。卫卫星星的的分分布布保保证证地地面面上上任任何何地点、任何地点、任何时间时间都可以都可以测测到到_颗颗以上的以上的卫卫星。星。(3)GPS工工作作卫卫星星不不间间断断地地发发送送各各自自与与_相相关关的的参参数数和和_信信息息，GPS用用户户接接收收机机接接收收到到这这些些信信息息后后，经经过过计计算算便便可可以以求求出出自自身身所所在在地地点点的的_位位置置、_

14、方方向向以以及及_速度和速度和_信息等。信息等。(4)GPS的控制部分是的控制部分是_，其主要作用是什么？，其主要作用是什么？答答案案(1)地地面面监监控控用用户户设设备备(2)24213644(3)定定位时间三维三维运动时间位时间三维三维运动时间(4)地地面面监监控控系系统统用用于于监监测测和和控控制制卫卫星星上上各各种种设设备备是是否否正正常常工工作，以及卫星是否沿预定轨道运行。作，以及卫星是否沿预定轨道运行。【反思归纳】【反思归纳】1.全球定位系统的功能、工作过程及特点全球定位系统的功能、工作过程及特点概念概念利用利用GPS卫卫星，在全球范星，在全球范围围内内进进行行实时导实时导航和定位

15、的系航和定位的系统统组组成及工成及工作作过过程程用途用途为为各各类类用用户户提供精密的三提供精密的三维维坐坐标标、速度和、速度和时间时间工作特点工作特点全能性、全球性、全天候、全能性、全球性、全天候、连续连续性和性和实时实时性性在区域地理在区域地理环环境研究中境研究中的的应应用用在在区区域域环环境境中中利利用用较较多多的的是是为为导导航航服服务务，地地面面监监控控系系统统把把信信息息传传给给GPS卫卫星星，得得出出处处理理后后的的考考察察点点的的地地理理位位置置和和高高程程，获获得得精精确确数数据据，从而确定位置和前从而确定位置和前进进方向，方向，进进而而导导航航2.全球定位系统的优势分析全球

16、定位系统的优势分析优势优势含含义义全能性全能性不不管管是是陆陆地地上上，还还是是海海洋洋上上，都都可可以以依依靠靠GPS进进行行定定位位导导航航；不不管管是是航航空空活活动动还还是是航航天天活活动动(低低轨轨航航天天器器)，都都可可以以使用使用GPS进进行定位行定位导导航航全球性全球性 GPS所服所服务务和覆盖的空和覆盖的空间间范范围围，遍及地球上的每一个角落，遍及地球上的每一个角落全天候全天候 不管是在什么不管是在什么样样的气象、气候条件下，都能提供服的气象、气候条件下，都能提供服务务连续连续性性 GPS能能够连续够连续不断地提供定位不断地提供定位导导航服航服务务实时实时性性GPS提提供供的

17、的信信息息是是瞬瞬时时的的、同同步步的的，不不是是历历史史上上的的、过过去去的信息的信息【即时巩固】【即时巩固】读下图，回答问题。读下图，回答问题。上上图图是苹果的一款是苹果的一款GPS手机的手机的GPS功能功能显显示示图图，手机，手机GPS功能的出功能的出现现，说说明明GPS逐逐渐渐走走进进了人了人们们的日常生活，成的日常生活，成为为人人们们出出行、旅游、探行、旅游、探险险的好帮手，其原因正确的的好帮手，其原因正确的是是()A.GPS手机成手机成为时为时尚尚B.GPS技技术术可可以以帮帮助助人人们们选选择择最最合合适适的的旅旅游游路路线线，降降低低旅旅游游成成本本C.GPS技技术术可以可以扩

18、扩大人大人们们的出行范的出行范围围D.GPS技技术术可使旅游者更具有安全感可使旅游者更具有安全感解解析析人人们们出出行行、旅旅游游、探探险险用用到到GPS技技术术，说说明明GPS技技术术具具有定位、导航的实用价值有定位、导航的实用价值，有利于旅游者选择旅游线路。有利于旅游者选择旅游线路。答案答案B探究点二全球定位系统的应用探究点二全球定位系统的应用2011年年日日本本“311”大大地地震震为为有有观观测测史史以以来来日日本本最最大大规规模模的的地地震震，本本次次日日本本大大地地震震的的救救援援工工作作，各各国国救救援援队队都都广广泛泛应应用用GPS定定位位器器，利利用用GPS全全球球定定位位系

19、系统统快快速速精精确确定定位位灾灾民民,高效完成救援高效完成救援，充分利用充分利用“黄金黄金72小时小时”。【案案例例探探究究】2017年年9月月28日日在在澳澳大大利利亚亚Blue Scope Steel钢钢铁铁公公司司的的厂厂房房里里，无无人人操操作作的的起起重重机机牢牢牢牢夹夹起起体体积积庞庞大大的的钢钢板板，准准确确地地放放置置于于目目标标地地点点，这这就就应应用用了了澳澳大大利利亚亚GPS生生产产商商LocAtA公公司司开开发发生生产产的的新新产产品品超超高高精精度度的的地地面面GPS定定位位系统。系统。结结合材料探究：合材料探究：全球定位系全球定位系统统的的应应用用领领域主要有哪些

20、？域主要有哪些？提提示示全全球球定定位位系系统统主主要要的的应应用用领领域域有有：军军事事、测测量量、交交通通、救援、农业、娱乐等。救援、农业、娱乐等。【反思归纳】【反思归纳】全球定位系统在定位导航中的作用全球定位系统在定位导航中的作用应应用用领领域域 功能表功能表现现具体用途具体用途军军事事定位定位导导航航主主要要用用来来给给航航行行中中的的军军舰舰、飞飞机机及及导导弹弹等等设设施施提提供供定定位位和和导导航航信信息息，同同时时也也广广泛泛应应用用于于野野外外行行进进中中单单兵和移兵和移动动装装备备的定位及跟踪的定位及跟踪测测量量定位定位GPS技技术术已已广广泛泛应应用用于于大大地地测测量量

21、、资资源源勘勘探探、地地壳壳运运动观测动观测、地籍、地籍测测量量交通交通定位定位导导航航对对车车辆辆进进行行跟跟踪踪、调调度度管管理理、合合理理分分配配车车辆辆，从从而而以以最最快快的的速速度度响响应应用用户户的的乘乘车车或或配配送送请请求求，降降低低能能源源消消耗耗，节节省省营营运运成成本本。同同时时GPS对对车车辆辆还还具具有有导导航功能航功能救援救援定位定位可可对对消消防防人人员员、救救护护人人员员、交交通通警警察察进进行行应应急急调调遣遣，从从而而提提高高紧紧急急事事件件处处理理部部门门对对火火灾灾、犯犯罪罪现现场场、交交通事故等通事故等紧紧急事件的反急事件的反应应效率效率农业农业定位

22、定位实实施施“精准精准农业农业耕作耕作”及捕及捕鱼鱼娱乐娱乐定位定位导导航航随随着着GPS接接收收机机的的小小型型化化以以及及价价格格的的降降低低，GPS逐逐渐渐走走进进了了人人们们的的日日常常生生活活，甚甚至至与与手手机机合合二二为为一一，成成为为人人们们出行、旅游、探出行、旅游、探险险的好帮手的好帮手【即即时时巩巩固固】北北京京时时间间2013年年6月月26日日8时时7分分许许，搭搭乘乘3名名中中国国航航天天员员的的“神神舟舟十十号号”载载人人飞飞船船返返回回舱舱，在在位位于于内内蒙蒙古古中中部部草草原原上上的的“神神十十”任任务务主主着着陆陆场场预预定定区区域域顺顺利利着着陆陆。在在“神

23、神舟舟十十号号”飞飞船船返返回回舱舱座座椅椅的的边边上上，放放置置着着两两个个白白色色的的包包,这这就就是是飞飞船船紧紧急急情情况况下下着着陆陆时时保保护护航航天天员员生生命命安安全全的的救救生生包包,在在救救生包中有生包中有GPS定位仪等。定位仪等。据此回答据此回答(1)(2)题题。(1)救生包中救生包中GPS定位定位仪仪的作用是的作用是()A.随随时时知道所在地的气候知道所在地的气候B.随随时时知道所在地的地理坐知道所在地的地理坐标标C.随随时时知道所在地的天气知道所在地的天气D.随随时时知道所在地的季知道所在地的季节节(2)目前目前GPS的主要功能是的主要功能是()A.定位和定位和导导航

24、航 B.定位和找定位和找矿矿C.天气天气预报预报 D.地地质测质测量量解解析析第第(1)题题,GPS能能够够提提供供准准确确的的地地理理坐坐标标，不不能能提提供供气气候候、季季节节、天天气气状状况况等等信信息息。第第(2)题题，GPS用用途途广广泛泛，目目前前的的主主要要功功能能还还是是在在定定位位和和导导航航上上，找找矿矿、天天气气预预报报、地地质质测测量量只只是是间间接的功能。接的功能。答案答案(1)B(2)A晨背索引晨背索引1.说出全球定位系统的功能、工作过程及特点。说出全球定位系统的功能、工作过程及特点。2.说出全球定位系统的优势。说出全球定位系统的优势。3.说出全球定位系统在定位导航中的作用。说出全球定位系统在定位导航中的作用。