1、学习目标定位1.了解全球定位系统的概念、组成。2.能举例说明全球定位系统在定位导航中的作用。一、全球定位系统1概念：具有在海、陆、空进行全方位、实时三维导航与定位功能的新一代卫星导航与定位系统。2组成(1)空间星座：由21颗工作卫星、3颗备用卫星组成。要获得准确的三维信息，必须接收到4颗GPS卫星的信号。(2)地面控制系统：包括1个主控站、3个注入站和5个监控站。(3)用户系统(接收设备)功能：用于接收GPS卫星发射的信号。GPS接收机思考1按照理论，我们知道要保证地面各点能接收到信息只要3颗卫星就可以了，为什么要用4颗卫星呢？答案GPS收到3颗卫星的信号，只能计算出二维坐标：经度和纬度；只有
2、当GPS能够收到4颗及以上卫星的信号时，才能准确计算获得三维信息：经度、纬度和高程。二、全球定位系统与定位导航1定位精度2应用领域(1)广泛应用：在交通、邮电、地矿、建筑，以及农业、气象、土地管理、金融、公安等部门和行业中应用广泛。(2)科学应用：监测地壳的微小移动，从而帮助预报地震。(3)综合应用：GPS与GIS、RS结合，可为资源调查，工程管理、精细农业服务。思考2举例说明GPS在大地测量中的作用。答案GPS定位不受地形、地物限制，用于大地测量准确方便。例如喜马拉雅山主峰珠穆朗玛峰最新高度8 844.43米，就是运用GPS技术测得的。探究点一全球定位系统探究活动下图为GPS接收机的显示信息
3、。读图，回答下列问题。(1)GPS为用户提供三维坐标，三维坐标是指_。该目标的三维坐标为_、_、_。(2)GPS除了能提供三维坐标外，还可以提供_和_信息。(3)图中卫星中，信号最强的三颗为_、_、_。信号最弱的两颗为_和_。(写代号)(4)全球定位系统如果定位至少需要_颗卫星。答案(1)经度、纬度、海拔1161850.2E 395827.9N海拔109 m(2)速度时间 (3)0811280220 (4)3反思归纳全球定位系统的特点探究点二全球定位系统与定位导航探究活动读教材P100图350“GPS车辆监控管理与调度”，思考下列问题。(1)通过车载GPS，驾驶员可以获得哪些信息？(2)车载G
4、PS与信息中心是如何进行信息传输的？(3)出租车安装GPS有哪些作用？答案(1)及时查看车辆所在的位置、运行轨迹、速度、行进方向等。(2)车载电台把定位信息发送给车辆监控中心，监控中心将这些信息在电子地图上显示出来，并用文本、图形或语音等可对车辆进行调度指挥。(3)可以使出租车自动匹配最优行车路线，能最大限度地满足乘客的要求，从而减少空载率，降低能源消耗，节省运行成本，并使行车、乘车安全系数大大提高。反思归纳全球定位系统的应用对点训练一全球定位系统新华网洛杉矶2012年10月5日讯：据美国媒体5日报道，美国空军4日从佛罗里达州成功发射了全球卫星定位系统12颗新型卫星中第三颗“GPS IIF3”
5、。据此完成13题。1下列不属于全球定位系统的是()A空间星座 B用户系统C地面控制系统 D传感器2在对我国西部一些地区进行科考时，使用全球定位系统，其优点主要是()A能为科学家提供准确精密的三维坐标B对陆地、天空和地下可以直接拍摄图片C服务过程有定时、间断性特点D通过全球定位系统可以随时读取各种信息资料3关于全球定位系统的说法，正确的是()A全球定位系统只能获得地面某点的经纬度，不能确定其高程B全球定位系统由3个相对独立的部分组成，即空间星座、地面控制系统和用户系统部分C全球定位系统具有高精度和自动测量的特点，但是受地形、天气等自然因素影响较大D目前GPS主要应用于军事领域答案1.D2.A3.
6、B解析第1题，传感器是遥感技术系统的关键设备。第2题，全球定位系统可以提供准确精密的三维坐标。第3题，全球定位系统即GPS，它是利用卫星网络来获得地面某点的经纬度和高程的系统。全球定位系统由3个相对独立的部分组成，即空间星座、地面控制系统和用户系统。全球定位系统具有全天候、高精度和自动测量的特点。目前GPS的主要功能是定位和导航，这在各个应用领域如军事、测量、交通、救援、农业、娱乐等方面都有所体现。对点训练二全球定位系统与定位导航4下列有关GPS技术应用的叙述，不正确的是()A军事是GPS技术最早的应用领域B空中导航是GPS导航应用的最大用户C可以使用GPS对交通车辆进行全面监控DGPS接收机
7、可以帮助旅客在陌生地迅速定位答案B解析本题考查GPS的应用，在GPS的应用领域中，军事是其最早的应用领域；航海是GPS导航的最大用户；使用车载GPS机可以对交通车辆进行全面监控；手持GPS接收机可以帮助旅游者迅速确定自己的位置。5一支地理考察队所用手持式全球定位系统信号接收机显示如下界面：地理坐标393031.7N823050.2E海拔1 468 m误差5.7 m据此判断该考察队可能()A在测量珠峰高度B在河西走廊寻找地下水C在柴达木盆地调查地质结构D在塔里木盆地勘探石油答案D解析根据GPS信号接收机显示的信息可知，这个地点应位于(393031.7N,823050.2E)，海拔高度大约为1 4
8、70米，选项中只有塔里木盆地符合该条件。综合提升6阅读材料，完成下列各题。挪威首都奥斯陆曾发生过一起救护车失窃事件。当时窃贼在奥斯陆市中心发现一辆救护车上空无一人，而且车门敞开，于是蹿上汽车扬长而去。没想到，他还没开多远就听见身后的警笛声越来越响，再抬头一看，空中竟然还有一架警察直升机在他头顶盘旋。原来，这辆救护车安装了GPS设备。(1)请描述出警察抓捕盗车贼的信息在GPS系统中各组成部分间的传递过程。(2)警察是如何追上窃贼的？答案(1)被盗救护车上的GPS将其三维坐标、运动速度和方向提供给空间星座，空间星座将信息传递给监测站，监测站将数据传递给主控站，主控站将数据传递给警方的GPS。(2)
9、当救护车司机发现车辆被盗时，立即报警；警方启动GPS监控系统和该市的电子地图，确定被盗车辆的位置、速度以及行驶方向等信息，传递给警方，警方结合GIS系统，确定最佳抓捕路径并提供给地面警车和直升机驾驶员实施抓捕。教材P9798活动提示我国导航定位技术发展的讨论提纲小组讨论主题A组我国导航定位技术的发展历程B组我国GPS技术在大地测量方面的应用C组我国GPS技术在工程测量方面的应用D组我国GPS技术在航空摄影测量方面的应用E组我国GPS技术在地球动力学方面的应用A组我国导航定位技术的发展历程我国的航天科技事业在逐步建立和发展中。从1970年4月把第一颗人造卫星送入轨道以来，我国已成功地发射了100
10、多颗不同类型的人造卫星，为空间大地测量工作的开展创造了有利条件。B组我国GPS技术在大地测量方面的应用在大地测量方面，利用GPS技术开展国际联测，建立全球性大地控制网，提供高精度的地心坐标，测定和精确大地水准面。我国已完成西沙、南沙群岛各岛屿与祖国大陆的GPS联测，使海岛与全国大地网连成一个整体。C组我国GPS技术在工程测量方面的应用在工程测量方面，应用GPS静态相对定位技术，布设精密工程控制网，用于城市和矿区油田地面沉降监测、大坝变形监测、高层建筑变形监测、隧道贯通测量等精密工程。D组我国GPS技术在航空摄影测量方面的应用在航空摄影测量方面，除应用GPS技术进行航测外，还控制测量、航摄飞行导
11、航、机载 GPS航测等航测成图的各个阶段。E组我国GPS技术在地球动力学方面的应用我国已开始用GPS技术监测南极洲板块运动、青藏高原地壳运动、四川鲜水河地壳断裂运动，建立了中国地壳形变观测网、三峡库区形变观测网、首都圈GPS形变监测网等。GPS技术已经用于海洋测量、水下地形测绘。我国的全球定位系统(GPS)测量规范已于1992年10月1日起实施。此外，在军事、交通、邮电、地矿、煤矿、石油、建筑以及农业、气象、土地管理、金融、公安等部门和行业，在航空航天、测时授时、物理探矿、资源测定等领域，也都开展了GPS技术的研究和应用。教材P101102活动提示1.GPS还可以应用在大地测量、地震监测、地形
12、测量、林业测量、水利监测、国土资源调查、城建规划勘测等多个方面，并提高工作效率。资源调查：土地探测，如森林区、山坡地违规开发、查报工作。使用GPS可顺利导航至可疑之变异点，并直接查询、调阅地籍图等相关资料以利研究判断。大地测量：利用GPS测定地球上任何点(包括地面上和海洋上)的位置并计算其间的距离，以及测定地球重力场和地球形状、大小等。林业面积测绘：GPS在林业面积测绘的应用主要有两个方面，一是用于定位造林地块，地块位置和形状，便于在地形图上标注具体的位置；二是利用GPS求算面积。森林防火：利用GPS进行火场定位、火场布兵、火场面积测量、火灾损失估算，精确度高，安全性强，能够实时、快速、准确地
13、测定火险位置和范围，为防火指挥部门提供决策依据，已被国内外防火机构广泛采用。监测作物产量：在联合收割机上配置计算机、产量监视器和GPS接收机，就构成了作物产量监视系统。对不同的农作物需配备不同的监视器。例如监视玉米产量的监视器，当收割玉米时，监视器记录下玉米所接穗数和产量，同时GPS接收机记录下收割该株玉米所处位置，通过计算机最终绘制出一幅关于每块土地产量的分布图，再通过和土壤养分含量分布图的综合分析，可以找出影响作物产量的相关因素，从而进行具体的田间施肥等管理工作。2畅游GPS新生活GPS业界流行这样一句话“GPS的应用只受到人们想象力的限制”。随着GPS的发展，GPS已经不再只局限于行业应
14、用，GPS更大的一部分市场是民用级的个人消费。车载机或者手持机，将是离我们最近的一种消费。现在你已大体了解了手持GPS在实际生活中的主要用途，对照自己对理想生活的向往，以上功能中是否有可以满足的需求。你基本可以确定是否需要买一个GPS了。有人会问：没有自备车，也不会开车，单纯为了旅游(自助游)去弄一个GPS是不是太奢侈了？实际上，像数码相机一样，新科技带给我们的是一个完全不同的生活方式。如果你希望体验全新的生活，那么买个GPS回家，它会让你得到意想不到的乐趣。这种乐趣，还在于你不断的推陈出新，尽情挖掘GPS的“潜能”而带来的成就感！3GPS应用领域及主要功能GPS应用领域主要功能在海洋绘测中的
15、应用海洋测绘主要包括海上定位、海洋测量和水下地形测量。对海洋划界、航道测量以及海洋资源勘探与开采、近海工程、海面变化、板块运动以及海啸等研究具有重要作用在旅游及野外考察中的应用在旅游及野外考察中，如到风景秀丽的地区去旅游，到原始大森林、雪山、峡谷或者沙漠地区考察，GPS接收机是你最忠实的向导。利用它，你可以随时知道所在的位置及行走速度和方向，使你不会迷失在林业管理方面的应用GPS技术在确定林区面积，估算木材量，计算可采伐木材面积，确定原始森林、道路位置，对森林火灾周边测量，寻找水源和测定地区边界等方面可以发挥其独特的重要作用在合理施肥，精确农业管理方面的应用依据农田土壤养分含量分布图，设置有G
16、PS接收机的“受控应用”的喷施器，在GPS的控制下，依据土壤养分含量分布图，能够精确地给田地的各点施肥在精确定时方面的应用每颗GPS卫星上都有精密的原子钟，所以GPS接收机可以接收到精确的时间信息 基础过关读“我国地壳运动观测网图”，回答12题。1对地壳运动进行精确观测采用的主要技术是()A遥感技术 B全球定位系统C地理信息系统 D地理信息技术2根据观测站的分布特点判断，建立地壳运动观测网最主要的目的是()A泥石流、滑坡的监测和预报B大地高程测量C地震监测和预报D为电离层研究、气象预报提供数据答案1.B2.C 解析第1题，图中对地壳运动进行精确观测的基准站、基本站与区域站在我国分布的范围较广，
17、但又相对集中在我国地质不稳定的地区，显然是通过对地壳运动的精确观测，判断各站点之间的距离位移。第2题，进行地震监测和预报，各站点之间距离位移的监测则需要用GPS技术。阅读下列材料，完成34题。在伊拉克战争中，曾经有记者问一位飞行员：“你知道去轰炸哪个城市吗？”飞行员回答：“不知道。”“那你怎么去轰炸呢？”“容易。上级给我一个坐标，我按计算机的指引，投下采用GPS导航的炸弹掉头就走，跟我玩游戏机没啥两样。”3导航炸弹上的GPS接收机可获得工作卫星提供的()三维坐标速度时间轰炸城市的人口分布情况A BC D4导航炸弹上的GPS接收机获取信息的过程是()工作卫星获取信息监控站主控站计算和改正参数信息
18、注入站空间卫星GPS接收机接收信息ABCD答案3.B4.A解析第3题，GPS接收机可实时计算出炸弹的三维坐标、速度以及时间，但不能提供轰炸城市的人口分布情况。第4题，工作卫星将获取的信息提供给监控站，主控站收集各监控站的信息，经过计算和改正参数提供给注入站，注入站在空间卫星运行至上空时提供给空间卫星，空间卫星将各项数据传递给GPS接收机，GPS接收机计算出炸弹的三维坐标、速度以及时间。2012年10月25日，我国第16颗北斗导航卫星成功发射。结合“北斗定位系统示意图”，完成56题。5下列不属于北斗卫星导航系统组成部分的是()信号接收机北斗卫星传感器车载移动电话A B C D6该系统适用的领域有
19、()铁路运输渔业生产勘探森林防火A BC D答案5.D6.D解析第5题，信号接收机属于用户系统，北斗卫星属于空间星座，这都属于北斗导航卫星系统的组成部分。第6题，该系统已在测绘、电信、水利、公路交通、铁路运输、渔业生产、勘探、森林防火和国家安全等诸多领域逐步发挥重要作用。72013年4月20日，四川雅安芦山县发生7.0级地震。在震后救灾中，北斗卫星导航系统(BDS)发挥了重要作用。BDS是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统，是继美国全球定位系统(GPS)和俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)之后的第三个成熟的卫星导航系统。BDS在抗震救灾中发挥的主要作用有()提供灾区的影像统计灾区的经济损失
20、确定救灾人员的位置提供短文联络A B C D答案D解析根据试题文字材料关键信息“全球卫星定位”和“短文通信系统”，可确定正确，故选D。是RS的功能，是GIS的功能。8GPS技术给测绘界带来了一场革命，下列说法不正确的是()A利用GPS技术，测量精度可以达到毫米级的程度B与传统的手工测量手段相比，GPS技术有着测量精度高的优点CGPS技术操作简便，仪器体积小，便于携带D当前，GPS技术已广泛应用于大地测量、资源勘查、地壳运动观测等领域答案A解析GPS技术给测绘界带来了一场革命。利用GPS技术，测量精度可以达到厘米级的程度。与传统的手工测量手段相比，GPS技术有着巨大的优势：测量精度高；操作简便，
21、仪器体积小，便于携带；全天候操作；信息自动接收、存储，减少了繁琐的中间处理环节。当前，GPS技术已广泛应用于大地测量、资源勘查、地壳运动观测等领域。9联系遥感(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)有关知识，完成下列问题。(1)在分析20世纪90年代以来上海市红外遥感图像时，发现外环线周边地区的红色块状区域面积越来越小，而蓝灰色区域面积越来越大。据此可以判断，该地区_用地面积在缩小，而_用地面积在扩大。(2)根据三颗卫星提供的资料，运用数学原理就可以计算出地面静止物体的位置。如上图所示，有四颗卫星提供资料，除可进一步提高定位的精准度外，还可以迅速计算出_物体的空间位置。(3)下
22、列选项中，可以应用“3S”技术的有(多选)()A导弹发射的精确制导B珠穆朗玛峰高程的精确测量C人口出生率、死亡率的统计D人口密度与商业网点布局的相关分析(4)GPS应用领域很广，下列不属于GPS应用范围的是()A大地测量 B三维地形图C野外勘测 D交通导航答案(1)农业建筑(非农业)(2)运动(3)ABD(4)B解析根据上海城市化特征可推测得出，城市化会导致农业用地缩小，建筑用地扩大；三颗卫星已经确定了物体的空间位置，结合图可推测出：四颗卫星能计算出运动物体的空间位置。地理信息技术主要解决与地理空间分布有关的问题，人口出生率、死亡率的统计与地理空间分布关系不大，不能应用“3S”技术。GPS的功
23、能主要是定位和导航，三维地形图主要是GIS的应用。10阅读材料，回答问题。“下一辆车离本站还有1.2千米，约3分钟内到达。”这是记者2005年在上海公交71路凯旋路站看到的一块约1.1米高、2米长的智能化电子站牌上显示的内容。2分钟后，电子站牌再次显示：“下一辆车离本站400米，1分钟内到达。”40多秒后，记者看到离本站60米开外的一辆71路公交车缓缓驶来。(1)智能化电子站牌采用了哪一种地理信息技术？(2)结合其他地理信息技术的使用，电子站牌将会更加智能化。请你设想一下，电子站牌还可以具备哪些智能化功能？答案(1)GPS技术。(2)结合地理信息系统等的使用，电子站牌除了能告知乘客下一辆车的位
24、置、到站时间，还可以提供沿途施工、车辆抛锚、天气、新闻、广告等信息；还可以配备数字电视，解除乘客等车时的枯燥乏味。解析第(1)题，考查GPS的定位功能。第(2)题，考查全球定位系统及其他地理信息技术的综合运用。能力提升 读“GPS手持机界面图”，界面上的时间为北京时间，完成1112题。11此时，持有GPS手持机者所在地形区为()A江汉平原 B江淮平原C华北平原 D江南丘陵12如果此日全球昼夜平分，那么此地离日落还约有()A56分钟 B1小时C1小时1分钟 D1小时5分钟答案11.B12.D解析从手持机界面图上可以看到的信息有：海拔高度17米，纬度320323.2N，经度1184554.6E，北
25、京时间16时59分11秒。根据经纬度很容易判断该地位于江淮地区。如果此日全球昼夜平分，那么该地应该地方时18时日落，根据该地与北京所在时区中央经线经度相差1145.4，该地地方时比北京时间晚大约5分钟，所以此地离日落还约有1小时5分钟。下图是华北地区某地实测的海拔高度数据分布。读图回答1314题。13测量图中各地海拔高度，所用最精准、便捷的技术是()A遥感 B全球定位系统C数字地球 D地理信息系统14对图示区域地理特征的描述，正确的是()A海拔：甲丙 B坡度：甲乙C气温：丙丁 D降水：乙丁答案13.B14.D解析全球定位系统可以测量一个地区的精确的三维坐标，即经度、纬度、海拔高度等。将图中高度
26、相同的点连线，即可得到等高线地形图，由图可知，甲的海拔高度在200300米之间，而丙在500600米之间；甲处等高线较乙处稀疏，坡度较小。丙的海拔高度较丁高，正常情况下气温较低。乙坡位于东坡，是东南季风的迎风坡(华北地区)，而丁坡位于西坡，处于背风坡，所以乙坡的降水较多。15阅读材料，分析回答问题。云南的金丝猴大都生活在高山峡谷等人类很难接近的原始森林中，以往对滇金丝猴的研究主要以观察为主，而要看到一群猴的踪影，专家们甚至要等上两三个月。我国专家对野生动物的考察也曾采用过无线电信号定位，但效果不理想。后来动物专家使用GPS，进行持续的GPS信号追踪，掌握它们的活动范围，从而为设立保护区范围提供
27、参考。(1)与无线电信号定位法相比，采用GPS有哪些突出的优点？(2)设计一个利用GPS研究滇金丝猴的具体方案。答案(1)使用GPS卫星定位技术，可以提供猴群全天候、连续、实时的活动信息。科研人员只要在办公室用互联网就可以查询到猴群移动的踪迹。有关专家使用随身携带的电脑通过无线网络，就可接收到猴群位置的信号。 (2)由当地熟悉猴类习性的村民，给金丝猴脖颈上佩戴装有GPS信号发射装置的项圈，GPS信号发射装置每天都向卫星发送信号，科研人员只要用互联网就可以查询到项圈移动的踪迹。项圈设置自动脱落功能，当任务完成后，通过遥控使项圈自动脱落，最大限度地保护动物的自由生活。解析本题主要考查了对全球定位系统的认识，分析其优点以及在研究滇金丝猴生活习性方面的具体应用。
