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1、第三章 地理信息技术应用 第三节 全球定位系统及其应用1GPS的概念、主要组成及工作过程。2GPS的工作原理及主要功能。3学会利用GPS的工作原理分析其主要的应用领域，学会使用GPS接收机。一、全球定位系统1概念是具有在海、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，高度约2万千米；定位星座有4颗。(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)用户系统功能：用于接收GPS卫星发射的信号。组成：包括接收机硬件、GPS数据处理软件等。接收机类型a导航型接收机：用于运动载体的导航，实时给出载体的位置
2、和速度。b测地型接收机：用于精密大地测量和精密工程测量。c授时接收机：利用GPS卫星提供的高精度时间标准进行授时，多用于天文台及无线电通讯。二、全球定位系统与定位导航1最初设计目的军事目的。2精度(1)静态导航定位：能达到厘米级甚至毫米级的精度。(2)动态定位：能达到1米以内的精度。(3)速度测量：能达到厘米级精度。(4)时间测量：能达到毫微秒级精度。3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。
3、知识点一全球定位系统的特点、组成及功能问题探究读教材P96图344，探究下列问题。探究1相邻的两个卫星轨道平面之间的夹角是多少度？提示：相邻的两个卫星轨道平面之间的夹角是60。探究2每个卫星轨道上各有几颗卫星？它们两两相隔多少度。提示：每个卫星轨道上各有4颗卫星，两两相隔90。总结深化1全球定位系统的特点2全球定位系统主要工作过程3全球定位系统的构成及各自的功能学法指导图示法理解GPS三部分组成之间的关系对点演练中国北斗卫星导航系统是中国独立发展、自主运行，并与其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统，是继美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略之后的全球第四大卫星导航系统。结合下图回答12题
4、。1北斗卫星导航系统的用途是()为用户提供实时的空间位置为交通运输的调度指挥提供移动数据服务于资源勘查、动态监测和有关部门的规划决策为用户提供各种分类信息的查询A B C D2下列不属于北斗卫星导航系统组成部分的是()卫星信号接收机北斗卫星传感器车载移动电话A B C D解析：1.A2.D第1题，属于GPS的功能，属于RS的功能，属于GIS的功能。第2题，卫星导航系统由空间部分(导航卫星)、地面控制部分和用户设备部分(卫星信号接收机)组成。知识点二全球定位系统的应用问题探究读教材P100图350，探究下列问题。探究1车辆监测中心是如何对车辆实施调度与监控的？提示：主要通过调度与监控网络技术获取
5、车辆运行的基本信息，传输给网络服务中心，生成监控、调度指令，通过信息中转站将指令发出，车辆利用车载GPS接收指令。探究2车辆运行中出现紧急情况后，监控中心可以获取哪些信息？提示：车辆出现紧急情况后，司机启动车载GPS报警装置，监控中心可显示出车辆情况、出事地点、车辆人员等信息。总结深化应用领域作用救援广泛应用于消防、救护、交通疏导、搜寻自然灾害及突发事故中失踪人员、渔船救助等突发事件方面交通航海 GPS航海自主导航系统：向用户提供船舶的位置、航速、航向和时间信息，也包括海图、航迹显示等港口管理和进港引导系统：主要用于港口、码头的船舶高度整理、进港船舶引导，以确保航行安全和秩序航路交通管理系统：
6、主要用于近海和内河船舶导航和管理航空实现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，保证了空中交通管制的安全性和灵活性公共交通实时播放路况信息、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，降低能源消耗旅游探险旅游者可以在陌生的城市里迅速找到自己所在位置，确定前往目的地的最优行进方式和路线；野外探险者可以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、有效地得到救援军事为各种军事活动定位、导航，如许多高科技武器配备了GPS系统，精确制导，大大提高了命中率生产和工程建设可以利用GPS系统发展“精准农业”，精确地喷洒化肥和农药；同时也广泛运用
7、在工程定位、测量领域，提高工程建设的效率和精确性科学研究可以监测地壳运动等方法指导“3S”技术手段的选取1“点”与“面”判断GPSGPS的主要功能是定位和导航。它的最大特点是工作对象是一个“点”或“多个点”，明显区别于RS和GIS技术的工作对象“面”。在“3S”技术中选取适当手段时，要看其工作对象是“点”还是“面”，如果是“点”则选用GPS，如果是“面”则选用RS或GIS。2“想”与“看”区分GIS、RSGIS是地图的延伸，主要功能是进行空间数据的分析和处理。对“事象”的发展变化进行预测、评估，需要计算、思考，即“想”，凡是需要“想”的选GIS。RS是人的视力的延伸，主要功能是收集信息，即“看
8、”，只“看”不用“想”的选用RS。对点演练读下图，回答12题。1上图是诺基亚的一款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，说明了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
9、全感解析：1.B2.B第1题，GPS具有定位和导航功能，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，但并不是人们日常生活的必备工具；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。读车载GPS导航监控原理示意图，回答12题。1图中M表示()A制作GPS接收机B分析交通状况C生成电子地图D计算三维坐标2车载GPS通过公共电信网络传给交通监控中心的信息是()A车载GPS所在道路的拥堵状况B车载GPS所在地的地理坐标C车载GPS所在车辆的违章信息D车载GPS规划的导
10、航路线解析：1.C2.B第1题，纸质地图信息数字化与录入地名坐标信息可以生成电子地图。第2题，车载GPS传给交通监控中心的信息是车载GPS所在地的地理坐标。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个相对独立的部门组成，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解析：选B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
11、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。科技日报2013年3月16日报道中国航天科技集团公司高级技术顾问、北斗卫星导航系统工程总设计师孙家栋向记者透露，我国已开始北斗全球卫星导航系统的开发，预计明年年底发射第一颗实验卫星。据此回答45题。4下列不属于北斗卫星导航计划应用范畴的是()A野外考察时用以空间定位B为行驶的汽车提供精确的速度、时间信息C为无线电移动手机用户提供实时的通信服务D为飞行中的民航客机提供三维坐标5“北斗一号”曾在舟曲泥石流救灾中起了重要作用，有关其作用的叙述不正确的是()A确定
12、泥石流的方向、速度B救灾部队利用携带的北斗卫星导航系统发回各种灾情和救援信息C监测救援部队的位置信息D可监测房屋倒塌及道路损毁状况解析：4.C5.D第4题，我国北斗卫星导航系统的主要功能是区域性定位导航。第5题，房屋倒塌及道路损毁状况监测主要应用遥感技术。“北斗一号”可进行定向测速定位。6随着我国小汽车的日益增多，汽车GPS导航服务已成为一种新兴的服务，汽车GPS导航定位管理系统主要由车载GPS自主定位，结合无线电通信系统对车辆进行调度管理和跟踪。该业务已经应用于城市公共汽车(出租车)调度管理、家用汽车出游导航等。下图为GPS工作原理图。读图回答下列问题。（需要截图）(1)根据材料说出GPS的
13、主要功能。(2)目前，我国部分大城市堵车现象较严重。GPS对开车出行有什么作用？(3)旅游行车途中有突发事件时，GPS可以发挥什么作用？解析：第(1)题，GPS的主要功能是定位、导航，可为用户提供精确的位置信息，为行驶提供明确的方向。第(2)题，利用GPS可引导驾驶，掌握前方路况。第(3)题，旅游行车途中遇到突发事件时，利用GPS可把自己的位置告知施救人员；施救人员也可利用GPS找到受困人员的位置，并获得实施救援的最佳路线。答案：(1)为用户提供精确的三维坐标(经度、纬度、高程)和道路行进方向。(2)引导驾驶；随时掌握前方路况，提高出行效率。(3)确定突发事件的位置；为要赶赴突发事件现场的车辆、人员选择最佳路线并进行导航，有利于有关人员及时到达现场，处理、控制突发事件。- 8 -
