1、第三节 全球定位系统及其应用第三章 地理信息技术应用栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 新课学前导航情景导入2012年2月27日由北海舰队“青岛”号导弹驱逐舰、“烟台”号导弹护卫舰和“微山湖”号综合补给舰组成的中国海军第十一批护航编队从青岛胶州湾某军港解缆起航，栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 奔赴亚丁湾、索马里海域接替第十批护航编队执行护航任务。这是中国海军自2008年12月开展护航行动以来，首次由北海舰队组织执行护航任务。栏目导引 第三章 地理信息技
2、术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关【思考】当某货轮向我护航编队发出求救信号后，护航编队可通过哪种地理信息技术获取货轮和海盗船的精确地理位置、航行速度和方向，及时赶往货轮所在海域实施护航?【提示】全球定位系统(GPS)能够提供精密的三维坐标、速度和方向，为舰队指明前进方向。栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 目标定位1.了解全球定位系统的概念、组成、发展历程、基本原理。2.理解全球定位系统在定位导航中的广泛应用。3.培养学生的科学素养，激发学生探索科学的欲望。栏目导引 第三章 地理信息
3、技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 基础梳理自学导引 一、全球定位系统 1定义：具有在海、陆、空进行_，实时_与_功能的新一代卫星_系统。全方位三维导航定位导航与定位栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 2组成空间星座：_颗工作卫星、_颗备用卫星地面监控系统：5个_、1个主控站、3个_用户系统：_包括接收机硬件、GPS数据 处理软件等用户设备213监控站注入站GPS接收机栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 图表解读
4、 1教材图344 GPS空间星座，据图分析：(1)相邻两个卫星轨道平面之间的夹角是多少度？(2)每个卫星轨道上各有几颗卫星？它们两两相隔多少度？(3)卫星轨道的形状如何？栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 提示：(1)相邻两个GPS星座卫星轨道平面之间的夹角是60度。(2)每个卫星轨道上各有4颗卫星，它们两两相隔90度。(3)近圆性。栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 3GPS接收机的分类 类型 应用 特点 导航型 接收机 用于运动载体的导航，分为车载型、
5、航海型、航空型和星载型 实时给出载体的位置和速度，价格便宜，应用广泛 测地型 接收机 用于精密大地测量和精密工程测量 定位精度高，仪器结构复杂，价格较贵 授时接 收机 多用于天文台及无线电通讯 利用GPS卫星提供的高精度时间标准进行授时 栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 二、全球定位系统与定位导航 1特点：_、_、_。2主要功能：_和_。全天候高精度自动测量定位导航栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 3应用领域(1)军事GPS最初是为_而建立的，给航行中
6、 的军舰、飞机及导弹等设施提供定位 和_信息野外进行中单兵和移动装备的_及跟踪军事应用导航定位栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 2测量与手工测量相比，GPS具有测量_高；操作_；仪器_小，便于_；_ 操作；信息自动接收、存储，减少了繁琐 的中间处理环节等优势应用于_测量、_、地壳运动观测、_等领域精度简便体积携带全天候大地资源勘探地籍测量栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关(3)交通对车辆进行跟踪、调度管理，合理分配车辆，降低能源消耗，节省营运成本为车辆_
7、(4)救援 对救援人员进行应急调遣，以提高对紧急事 件处理的反应效率装有GPS设备的特种车辆可在遇到突发事件 时进行报警、定位对失踪人员实施有效_、救援装有GPS的渔船发生险情时，可及时_导航搜寻定位报警栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关(5)农业实行“精准农业耕作”渔业可准确地测定_位置(6)娱乐：用于出行、旅游、_等。鱼群探险栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 图表解读 2教材图350 GPS车辆监控管理与调度，据图分析：(1)通过车载GPS,驾驶员可
8、以获得哪些信息?(2)车载GPS与信息中心是如何进行信息传输的？(3)车载GPS在交通管理中还有哪些方面的应用？栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 提示：(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监控中心，监控中心将信息在电子地图上显示出来，可对车辆进行调度指挥。(3)城市公共汽车调度管理，旅游区车辆报警与调度，海关、公安、海防等部门对车辆的调度与监控等。栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 要点串讲知能突破 要
9、点一 全球定位系统的组成部分 全球定位系统由3个相对独立的部分组成，即空间部分、地面监控系统和用户设备部分，能够提供精确的三维坐标、速度和时间，如下表所示：栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 系统结构 组成与分布 主要作用 全 球 定 位 系 统 空间 部分 由分布在距地面2万千米的6个轨道面上的24颗卫星(其中3颗备用)组成 不间断地发送各自与定位相关的参数和时间信息 地面 监控 系统 由1个主控站、3个注入站和5个监控站组成 用于监测和控制卫星上各种设备是否正常工作，以及卫星是否沿预定轨道运行 用户 设备 部分 GPS接
10、收机 接收到3颗卫星的信息，可知所在点的位置；接收到4颗或4颗以上卫星的信息，可计算运动速度。此外还可显示一些附加数据，如距离和航向 栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 思维拓展 卫星定位系统与无线电远程导航二者的差异 无线电远程导航覆盖的工作区域小，电波传播易受大气影响，因此定位精度不高。而卫星定位系统具有工作范围大、定位精度高的优点。栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 2011年底，第十颗北斗导航卫星成功升空入轨组网，这标志着我国拥有自主产权的北斗卫星
11、导航系统建设进一步完善,并逐步展开北斗产业化、社会化应用的推进工作。值得一提的是，北斗导航的成功也带动了互联网的发展，以导航电子地图商主导的Telamatics研发进入新的境界。下图是GPS卫星星座图。读图，回答下列问题。例1栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关(1)GPS由三大相对独立的部分组成，除空间部分外，还有_系统和_部分。栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关(2)空间部分共有_颗卫星，其中，工作卫星_颗，备用卫星_颗，分布在_个轨道面上，每个卫星轨道
12、上有_颗卫星。空间部分保证地面上任何地点、任何时间都可监测到_颗以上卫星。栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关(3)GPS工作卫星不间断发送信号，GPS用户接收机接收到这些信号后，经过计算便可以求出_、_及_。(4)GPS与其他定位导航系统相比，具有_、_、_等特点。栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关【解析】GPS主要由空间部分、地面监控系统、用户设备三部分组成。空间部分24颗卫星分布在6个轨道面上，即每个轨道4颗。GPS工作时，工作卫星不间断地发送信号，用
13、户系统中的GPS接收机收到信号后，经过计算便可求出自身所在地点的三维坐标、速度和时间等信息。GPS具有全天候、高精度、自动测量等特点。栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关【答案】(1)地面监控 用户设备(2)24 21 3 6 4 4(3)三维坐标 速度 时间(4)全天候 高精度 自动测量栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 要点二 全球定位系统的应用 领域 作用 军事 主要用来给航行中的军舰、飞机及导弹等设施提供定位和导航信息，同时也广泛应用于野外行进中单兵
14、和移动装备的定位及跟踪 测量 测量精度可以达到厘米级的程度，广泛应用于大地测量、资源勘探、地壳运动观测、地籍测量等领域 交通 可以对车辆进行跟踪、调度管理，合理分配车辆，为汽车进行导航服务 栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 领域 作用 救援 利用全球定位系统对消防人员、救护人员、交通警察进行应急调遣，提高紧急事件处理部门对火灾、犯罪现场、交通事故、交通堵塞等紧急事件的反应效率；装有GPS设备的特种车辆、渔船可在遇到突发事件时进行报警、定位；对失踪人员实施有效搜寻、救援 农业 利用GPS进行农田信息定位获取，经计算机系统分析
15、处理，决策出农田地块的管理措施，从而精确地给农田地块施肥、喷药；渔业生产中，应用GPS可准确测定鱼群位置 娱乐 GPS是人们出行、旅游、探险的好帮手。旅游者可以在陌生的城市里迅速找到自己所在的位置，确定前往目的地的最优行进方式和路线。野外探险者可快捷地找到合适的道路和宿营地点，并在发生险情时，迅速定位、报警，以便及时、有效地得到救援 栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 思维拓展 GPS在旅游、探险中的作用(1)旅游人员的定位。(2)最优行进方式和线路的选择。(3)寻找合适的道路和宿营点。(4)遇到险情报警。(5)选择最佳摄影
16、地点和时间。栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 读下图，回答(1)(2)题。例2栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关(1)上图是一款GPS手机的GPS功能显示图，该手机的出现说明了()A.GPS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，有手机信号就行栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串
17、讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关(2)手机GPS功能的出现，说明GPS逐渐走进了人们的日常生活，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技术可使旅游者更具安全感栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关【解析】本题组以实际的生活实例为背景,考查全球定位系统在交通领域的应用。第(1)题，GPS有定位导航功能，接收信号时，首先需要卫星进行定位；GPS手机的出现，说明GPS已融入人们的生活，但并
18、不是人们日常生活的必备工具；栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 中国已经掌握了研发GPS手机的技术。第(2)题，人们出行、旅游、探险时用到GPS技术，说明GPS技术具有定位、导航的实用价值，有利于旅游者选择旅游线路。【答案】(1)B(2)B 栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 活动点拨教材透析 一、教材P9798活动 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
19、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 栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 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。目标是跻身于世界先进水平的行列，成为世界空间强国之一。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。栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 B组 我国GP
20、S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。我国建成了平均边长约100千米的A级网，提供了亚米级精度地心坐标基准。在A级网的基础上，又布设了边长为30千米100千米的B级网。栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 A、B级GPS网点都联测了几何水准。为我国各部门的测绘工作，建立各级测量控制网，提供了高精度的平面和高程三维基准。我国已完成西沙、南沙群岛各岛屿与大陆的GPS联测，使海岛与全国大地网联成一个整体。栏目导引 第三章 地理信息技术应
21、用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 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。加密测图控制点,应用GPS实时动态定位技术(简称RTK)测绘各种比例尺地形图和用于施工放样。栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 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，应用GPS技术进行航测外业控制测量、航摄飞行导航、机载GPS航测等航测成
22、图的各个阶段。栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 E组 我国GPS技术在地球动力学方面的应用在地球动力学方面，GPS技术用于全球板块运动监测和区域板块运动监测。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变形监测网等。GPS技术已经用于海洋测量、水下地形测绘。栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 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
23、。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。栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 二、教材P101102活动 1GPS还可以应用在大地测量、地震监测、地形测量、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。栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 资源调查：土地探测，如森林区、山坡地违规开发、查报工作
24、。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。栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 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、准确地测定火险位置和范围，为防火指
25、挥部门提供决策依据，已被国内外防火机构广泛采用。栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 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，栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 再通过和土壤养分含量分布图的综合分析，可以找出影
26、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像力的限制”。随着GPS的发展，GPS已经不再只局限于行业应用，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。栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 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你的需求，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
27、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。栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 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！栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 3GPS应用领域及主要功能GPS应用 领域 主要功能 海洋绘测 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、
28、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 旅游及野 外考察 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 栏目导引 第三章 地理信息技术应用基础梳理自学导引 要点串讲知能突破 活动点拨教材透析 实战演练轻松闯关 GPS应用领域 主要功能 林业管理 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 合理施肥，精确农业 管理 依据农田土壤养分含量分布图，设置有GPS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 精确定时 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
