1、单元活动全球定位系统与交通运输课程标准掌握以下要点探究以下问题举例说明全球定位系统（GPS）在定位导航中的应用。1了解GPS系统的构成、工作原理、应用领域及GPS手持机的使用方法，培养运用现代技术收集、分析地理信息的能力。2设置不同情景，模拟GPS的使用过程，熟悉GPS在定位、导航中的应用，提高探究科学新知的兴趣。1空间GPS系统的组成及作用。2GPS的定位原理。一、全球定位系统1概念：利用卫星群来获取经纬度坐标及其高程并用于定位和导航的系统。2构成（1）空间卫星系统：由24颗卫星组成，工作卫星21颗，备用卫星3颗，平均分布在6个轨道上。（2）地面监控系统：包括主控站、监控站、信息注入站。（3
2、）用户设备系统：主要由GPS卫星接收机和GPS数据处理软件等组成。3原理：工作卫星发送自身的星历参数和时间信息，GPS用户接收机收到这些信息后，经过计算便可以求出自身所在地点的三维位置、三维方向以及运动速度和时间信息等。4特点：具有全方位、全天候、高精度、自动化、高效益等特点。预习交流地球上任何一点的地理位置应具备哪三个数据？提示：纬度、经度和海拔高度。二、GPS的应用1军事：GPS最早的应用领域，主要为各种军事活动提供定位导航。2交通：（1）民用GPS主要用于交通车辆导航管理、航空器的定位及导航。（2）航海：是GPS的最大用户，有GPS航海自主导航系统、港口管理和进港引导系统、航路交通管理系
3、统、跟踪监视系统等。（3）GPS空中导航：实现了最佳空域划分与管理、空中交通流量管理以及飞行路线管理。3旅游探险：确定位置、选择行进方式和路线、提供精确的时间。4其他应用领域：大地测量、野外勘测、紧急救援、农业监控、生态研究等。预习交流车载GPS的工作原理是什么？提示：用户接收GPS卫星信息，经数据处理计算出本车的位置、速度等信息，通过无线电信号传递至服务中心，服务中心根据汽车所在位置，及时通过语音提示为汽车导航。三、学用GPS手持机1主要用途：定位、导航。2定位：要尽量选择在室外无障碍物的地点，以确保能够同时接收到的卫星数量不低于4颗，而且卫星信号良好。3导航：建立航点的方法：一种是按定位键
4、，记录下各航点位置；另一种是直接输入经、纬度等数据信息。主题一空间GPS系统的组成及作用材料：教材P109图443“空间GPS系统”。（1）GPS空间卫星系统的组成情况怎样？提示：GPS卫星星座由24颗卫星组成，其中，工作卫星21颗，备用卫星3颗，平均分布在6个轨道上，每个轨道4颗卫星。（2）GPS空间卫星系统有何作用？提示：空间卫星系统保证地面上任何地点、任何时间都可观察到4颗以上卫星，并接收到无线电发射机连接播发的GPS导航信号。（3）在这一空间卫星系统中，卫星运转的轨道半径和周期分别是多少？提示：卫星在半径26 560千米的近圆形轨道上运行。运行周期11小时58分钟。（4）在老师指导下，
5、联系当地实际，设计GPS卫星定位导航的野外考察线路，向全班公布各航点经纬度、海拔高度数据，各小组之间尝试使用GPS手持机进行一次野外徒步考察竞赛。提示：在测各航点经纬度以及海拔的时候一定要保证收到不低于4颗卫星，同时尽可能选择在相对空旷的场所进行测量。接收信号有个范围，要求一定的接收角度，即高度角大于25；接收机旁边最好不要有玻璃反射物，远离高大建筑物。主题二GPS的定位原理材料：教材P110图446“GPS定位原理示意”。（1）地面上任何地点，在任何时刻，地面上空至少有几颗GPS卫星？提示：4颗。（2）简单概括一下GPS的定位原理。提示：卫星发送信息GPS用户接收计算及显示目标地的三维位置、
6、方向、速度、时间等。（3）全球定位系统有何明显优点？提示：由于卫星信号的传播和接收不受天气等因素影响，GPS与其他定位、导航系统相比，具有海、陆、空全方位、全天候、高精度、自动化、高效益等特点。1列表比较3S技术3S技术在国土整治领域都具有重要的应用。这三种技术均属高科技，注意分析3S技术的含义、作用、组成、应用等。如下表：名称遥感技术（RS）地理信息系统（GIS）全球定位系统（GPS）含义从传感器接收信息到遥感信息应用的全过程专门处理地理空间数据的计算机系统利用卫星在全球范围内适时进行导航和定位的系统作用能在很短时间内获得全面资料，以便及时安排防灾救灾工作数据采集、检验与编辑、存储与组织、处
7、理与分析、显示等能为各类用户提供精密的三维坐标、速度、时间等组成遥感平台、传感器、遥感信息的传输和处理由硬件、软件、数据、人员四部分组成由空间卫星系统、地面监控系统和用户设备系统三部分组成应用环境监测、资源普查、灾害监测、工程建设和规划等金融、电信、交通、国土资源、电力、水利、农林、环保、地矿等交通、大地测量、野外勘测、紧急救援、旅游探险、农业监控、生态研究等优点探测范围大，获得资料的速度快，周期短，受地面条件限制少能对地理空间数据进行输入、管理、分析和表达，帮助规划、决策等全方位、全天候、高精度、自动化、高效益等23S技术的区别与联系遥感、全球定位系统与地理信息系统既互为独立发展又相互促进。
8、遥感主要用于地理信息数据的获取，全球定位系统主要用于地理信息的空间定位，地理信息系统主要用来对地理信息数据进行管理、查询、更新、空间分析和应用评价。三者具体关系如下：3三维坐标与地理位置我们平常所说的地理位置包括多种类别，如海陆位置、经纬度位置、经济地理位置等，其中经纬度位置仅是两维坐标，而三维坐标是由经度、纬度和海拔组成的。如下图所示：目前，3G手机在人们的日常生活中越来越普遍，强大的功能日益丰富了人们的生活。读下图，完成第12题。1此图是诺基亚的一款GPS手机的GPS功能显示图，该手机的出现说明了（）。AGPS技术已经成为人们日常生活的必备工具B随着GPS技术的普及，民用GPS技术发展很快
9、C只有名牌的手机厂商才有能力开发GPS手机技术，中国目前还没有掌握此技术D手机GPS导航不需要通过GPS卫星，有手机信号就行2手机GPS功能的出现，说明GPS逐渐走入了人们的日常生活，成为人们出行、旅游、探险的好帮手，其原因正确的是（）。AGPS手机成为时尚BGPS技术可以帮助人们选择最合适的旅游线路，降低旅游成本CGPS技术可以扩大人们的出行范围DGPS技术可以使旅游者更具安全感解析：第1题，GPS有定位导航功能，接收信号时，需要先通过卫星进行定位；GPS手机的出现，说明GPS已融入人们生活，但并不是人们日常生活的必备工具；中国已掌握了研发GPS手机的技术。第2题，人们出行、旅游、探险时用到
10、GPS技术，有利于旅游者选择旅游线路。答案：1B2B3下面这幅漫画表现的是GPS的哪种功能（）。原来抓贼也可以这么轻松的！A导航 B测量C定位 D查询解析：由图中警察的回答可知GPS已完全监控被盗车辆的位置、运动速度、运动方向，应是GPS的定位功能。答案：C4物流公司利用“物联网”（根据协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信的网络技术）系统的货车对承运的物体进行智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理。除互联网等技术外，“物联网”还应用了（）。AGPS、GIS BGPSCGIS DRS、GPS解析：对货物进行智能化的识别应该用GIS，对货车进行定位、跟踪应该用GPS。答案：A5（研究性
11、学习）阅读材料，完成下列问题。材料一：现在为了维护人民群众的人身、财产安全和维持正常的社会秩序，我国大量地在各大中城市合理布局了许多110指挥中心。110指挥中心在接到报警后，能在最短的时间内指挥警车到达出事地点。为了提高出警率，许多城市在配备巡警车的同时大量地应用地理信息技术。材料二：山东大众网报道：2010年12月13日早上8点多，山东青岛即墨市2岁1个月的小女孩艳艳（化名），由奶奶牵着手走在大街上，一名陌生男青年突然冲过来，把艳艳塞到一辆车里抢走了。民警调取了周边所有监控系统的视频资料，又调取了辖区道路所有卡口的信息，立即锁定作案车辆，案发8小时后被拐孩子成功获救。下图为即墨市鹤山路与新
12、兴路口拍摄到嫌疑人劫走小艳艳的蓝色轿车。（1）城市道路建设速度越来越快，地图测绘部门为了及时更新城市道路变化信息，需要利用哪种技术？（2）110指挥中心要随时掌握一辆巡警车在城市中的位置，可以利用哪一种地理信息技术？（3）110指挥中心接到小艳艳被抢走的报案后，要确定哪一辆巡警车辆离出事地点最近，可以利用哪种地理信息技术？（4）假如你是110指挥中心的调度人员，描述从接到报警电话到指挥警车前往小艳艳被抢走地点的工作程序。解析：第（1）题，城市道路变化信息，需要利用RS技术；第（2）题，确定每一辆警车的位置，需要利用GPS技术；第（3）题，通过GIS技术，可以进行信息分析，为决策提供依据；第（4）题，按照事情的先后顺序，列出工作程序。答案：（1）遥感技术（RS）。（2）全球定位系统（GPS）。（3）地理信息系统（GIS）。（4）接警确认出事地点位置（在显示各巡警车的城市地理信息系统中）了解其周围巡警车的位置分析确定最近（或能最快到达）的巡警车通知该巡警车。