高中地理中图版必修三课件：第三章-地理信息技术的应用-第一节.ppt

1、第一节全球定位系统的应用第一节全球定位系统的应用课程标准课程标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。学习目标学习目标1.结合教材相关内容结合教材相关内容，了解全球定位系统的基本工作原理和组成。了解全球定位系统的基本工作原理和组成。2.联系生活中联系生活中的实例的实例，说明全球定位系统在定位导航中的应用。说明全球定位系统在定位导航中的应用。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.概念：概念：利用卫星网络来获得地面某点利用卫星网络

2、来获得地面某点_和和_的系统。的系统。经纬度经纬度高程高程2.组成：组成：系统结构系统结构组成组成功能功能空间部分空间部分_颗颗工作卫星工作卫星，_颗颗备用卫星，共同运备用卫星，共同运行行于于_个个轨道面上轨道面上不间断地向地面监控系统发不间断地向地面监控系统发送各自与定位相关的参数送各自与定位相关的参数和和_信息信息地面监地面监控系统控系统1个主控站，个主控站，3个注入个注入站，站，5个监控站个监控站_和和_卫星卫星上的各上的各种设备的工作及卫星的运行种设备的工作及卫星的运行用户设用户设备部分备部分_显示接收机显示接收机的的_、高高度度、_和和速度等信息速度等信息2136时间时间监测监测控制

3、控制GPS接收机接收机经纬度经纬度运动方向运动方向【图表解读】【图表解读】提示全球定位系统的空间部分由分布在距地面提示全球定位系统的空间部分由分布在距地面20 200千米的千米的6个轨道面上的个轨道面上的24颗颗卫星卫星(其中其中3颗备用颗备用)组成组成，每个卫星轨道面上各有每个卫星轨道面上各有4颗卫星。卫星轨道均为接近正颗卫星。卫星轨道均为接近正圆的椭圆圆的椭圆，运行周期约为运行周期约为11小时小时58分。卫星的分布使全球的任何地点、任何时间分。卫星的分布使全球的任何地点、任何时间都可观测到都可观测到4颗以上的卫星颗以上的卫星，这就提供了在时间上和空间上连续的全球导航能力。这就提供了在时间上

4、和空间上连续的全球导航能力。1.读教材读教材“图图3-1-3全球定位系统的卫星星座全球定位系统的卫星星座”，据图说明全球定位系统的空间部分，据图说明全球定位系统的空间部分的组成及作用。的组成及作用。2.读教材读教材“图图3-1-6GPS接收机的信号解读接收机的信号解读”，据图分析：，据图分析：(1)说出该地经纬度和高度及误差。说出该地经纬度和高度及误差。(2)说出图示卫星数量及信号强度。说出图示卫星数量及信号强度。提示提示(1)该图表示接收机所在的经度为该图表示接收机所在的经度为1161850.2E、纬度为、纬度为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、5.7 m。(2)卫星分布图描绘了在你所处位置卫星分布图描绘了在你所处位置(圆心圆心)仰望天空能搜索到的仰望天空能搜索到的8颗卫星颗卫星，大圆表示大圆表示地平线地平线，小圆为抬头以小圆为抬头以45角仰望天空的范围角仰望天空的范围，越靠近圆心越靠近圆心，卫星信号越强。数字卫星信号越强。数字表示被接收到信号的卫星编号表示被接收到信号的卫星编号，黑色柱的长短表示信号强弱黑色柱的长短表示信号强弱，一般能收到一般能收到48颗卫颗卫星的信号。星的信号。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读教材阅读教材P76P79“全球定位系统的应用全球定位系统的应用”，填写下列知识。填写下列知识。1.

6、GPS的特点：的特点：全天候、全天候、_、自动测量。、自动测量。2.GPS的主要功能：的主要功能：_和导航。和导航。高精度高精度定位定位3.GPS的应用领域：的应用领域：(1)军事：军事：GPS最初建立的目的是为了军事应用。最初建立的目的是为了军事应用。(2)测量：具有测量测量：具有测量_；操作简便；仪器体积小，便于携带；操作简便；仪器体积小，便于携带；_操作；信息自动接收、存储等优势。操作；信息自动接收、存储等优势。精度高精度高全天候全天候调度管理调度管理营运成本营运成本(4)救援：救援：GPS可对消防人员、救护人员、交通警察进行应急调遣。可对消防人员、救护人员、交通警察进行应急调遣。(5)

7、农业：农业：GPS引入农业生产后产生了引入农业生产后产生了“_”“_”。(6)娱乐：娱乐：GPS走进了人们的日常生活，成为人们出行、旅游、探险的好帮手。走进了人们的日常生活，成为人们出行、旅游、探险的好帮手。精准农业耕作精准农业耕作在第在第36届世界空间科学大会上届世界空间科学大会上，武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室主武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室主任、中国两院院士李德仁指出任、中国两院院士李德仁指出，我国的二代导航定位系统将由我国的二代导航定位系统将由12颗卫星组成颗卫星组成，到到2020年建成我国类似的独立自主的全球导航定位系统。年建成我国类似的独立自主的全球导航定位系统。据

8、此回答据此回答12题。题。1.GPS卫星星座的工作卫星和在轨备用卫星分别是卫星星座的工作卫星和在轨备用卫星分别是()预习效果自测预习效果自测A.21颗和颗和3颗颗 B.22颗和颗和2颗颗C.21颗和颗和4颗颗 D.22颗和颗和4颗颗2.有关全球定位系统的功能或特点的叙述，错误的是有关全球定位系统的功能或特点的叙述，错误的是()A.服务过程有定时、间断性特点服务过程有定时、间断性特点B.对陆地、海洋、航空和航海领域均能服务对陆地、海洋、航空和航海领域均能服务C.能为用户提供精密的三维坐标能为用户提供精密的三维坐标D.服务范围有全球性、实时性特点服务范围有全球性、实时性特点解析第解析第1题题，GP

9、S卫星星座由卫星星座由24颗卫星组成颗卫星组成，其中其中21颗工作卫星颗工作卫星，3颗备用卫星。颗备用卫星。第第2题题，GPS具有能够为海、陆、空提供全方位、全天候、高精度的三维位置、具有能够为海、陆、空提供全方位、全天候、高精度的三维位置、速度及时间数据等的特点。速度及时间数据等的特点。答案答案1.A2.A3.已知已知GPS卫星的运行周期约为卫星的运行周期约为11小时小时58分，则地面观测者要见到同一颗分，则地面观测者要见到同一颗GPS卫星，卫星，应该应该()A.每天推迟每天推迟4分钟分钟B.每天同一时刻每天同一时刻C.每天提前每天提前4分钟分钟D.每天提前每天提前13小时小时2分钟分钟解析

10、解析GPS卫星的运行周期约为卫星的运行周期约为11小时小时58分分，运行运行2周则为周则为23小时小时56分分，同人们同人们日常使用的一个太阳日日常使用的一个太阳日(24小时小时)相差相差4分钟分钟,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泉州质检泉州质检)智能手机一般具备拍照、网页浏览、地图查询、定位导航等功智能手机一般具备拍照、网页浏览、地图查询、定位导航等功能。下图是某智能手机的能。下图是某智能手机的GPS功能显示图。功能显示图。读图回答读图回答45题。题。4.手机手机GPS功能的出现，说明功能的出现，说明(

11、)A.GPS技术已成为人们日常生活的必备工具技术已成为人们日常生活的必备工具B.GPS技术可以扩大人们的出行范围技术可以扩大人们的出行范围C.随着随着GPS技术的普及，民用技术的普及，民用GPS技术发展很快技术发展很快D.有手机信号就能进行有手机信号就能进行GPS定位导航定位导航5.手机手机GPS能够实现的功能有能够实现的功能有()网络实时监视网络实时监视所处位置获取所处位置获取失窃汽车查找失窃汽车查找行车路线追踪行车路线追踪A.B.C.D.解析第解析第4题，题，GPS的主要功能是定位、导航，这不是人们日常生活必备的，的主要功能是定位、导航，这不是人们日常生活必备的，A错。错。GPS技术本身不

12、能扩大出行范围，技术本身不能扩大出行范围，B错。随着错。随着GPS技术的普及，人们使用越来越方便，技术的普及，人们使用越来越方便，民用民用GPS技术发展很快，技术发展很快，C对。对。GPS定位至少需要定位至少需要4颗卫星，不是有信号就行，颗卫星，不是有信号就行，D错。错。第第5题，结合前面分析，题，结合前面分析，GPS主要功能是定位、导航，可以知道位置，为行车路线导主要功能是定位、导航，可以知道位置，为行车路线导航，所以航，所以D对。对。GPS没有监视功能，也没有查寻功能，错。所以没有监视功能，也没有查寻功能，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

13、统【案例探究】【案例探究】结合图示探究：结合图示探究：(1)GPS由三大子系统组成，除空间部分外，还有由三大子系统组成，除空间部分外，还有_系统和系统和_部分。部分。(2)空间部分共有空间部分共有_颗卫星，其中，工作卫星颗卫星，其中，工作卫星_颗颗,备用卫星备用卫星_颗，颗，平均分布在平均分布在_个轨道平面上，每个卫星轨道上有个轨道平面上，每个卫星轨道上有_颗卫星。卫星的分颗卫星。卫星的分布保证地面上任何地点、任何时间都可以测到布保证地面上任何地点、任何时间都可以测到_颗以上的卫星。颗以上的卫星。(3)GPS工作卫星不间断地发送各自与工作卫星不间断地发送各自与_相关的参数和相关的参数和_信息，

14、信息，GPS用用户接收机接收到这些信息后，经过计算便可以求出自身所在地点的户接收机接收到这些信息后，经过计算便可以求出自身所在地点的_位置、位置、_方向以及方向以及_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？答案答案(1)地面监控用户设备地面监控用户设备(2)24213644(3)定位时间三维三定位时间三维三维运动时间维运动时间(4)地面监控系统用于监测和控制卫星上各种设备是否正常工作，以及卫星是否沿地面监控系统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。预定轨道运行。【反思归纳】【反思归纳】1.全球定

15、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卫星，在全球范围内进行实时导航和定位的系统卫星，在全球范围内进行实时导航和定位的系统组成及组成及工工作作过程过程用途用途为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间工作特点工作特点全能性、全球性、全天候、连续性和实时性全能性、全球性、全天候、连续性和实时性在区域地理在区域地理环境研究中环境研究中的应用的应用在区域环境中利用较多的是为导航服务，地面监控系统把信息传在区域环境中利用较多的是为导航服务，地面监控系统把信息传给给GPS卫星，得出处理后的考察点的地理位置和高程，获得精确

16、卫星，得出处理后的考察点的地理位置和高程，获得精确数据，从而确定位置和前进方向，进而导航数据，从而确定位置和前进方向，进而导航2.全球定位系统的优势分析全球定位系统的优势分析优势优势含义含义全能性全能性不管是陆地上，还是海洋上，都可以依靠不管是陆地上，还是海洋上，都可以依靠GPS进行定位导进行定位导航；不管是航空活动还是航天活动航；不管是航空活动还是航天活动(低轨航天器低轨航天器)，都可以，都可以使用使用GPS进行定位导航进行定位导航全球性全球性 GPS所服务和覆盖的空间范围，遍及地球上的每一个角落所服务和覆盖的空间范围，遍及地球上的每一个角落全天候全天候 不管是在什么样的气象、气候条件下，都

17、能提供服务不管是在什么样的气象、气候条件下，都能提供服务连续性连续性 GPS能够连续不断地提供定位导航服务能够连续不断地提供定位导航服务实时性实时性GPS提供的信息是瞬时的、同步的，不是历史上的、过去提供的信息是瞬时的、同步的，不是历史上的、过去的信息的信息【即时巩固】读下图，回答问题。【即时巩固】读下图，回答问题。上图是苹果的一款上图是苹果的一款GPS手机的手机的GPS功能功能显示图，手机显示图，手机GPS功能的出现，说明功能的出现，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，其原因正确的行、旅游、探险的好帮手，其原因正确的是是(

18、)A.GPS手机成为时尚手机成为时尚B.GPS技术可以帮助人们选择最合适的旅游路线，降低旅游成本技术可以帮助人们选择最合适的旅游路线，降低旅游成本C.GPS技术可以扩大人们的出行范围技术可以扩大人们的出行范围D.GPS技术可使旅游者更具有安全感技术可使旅游者更具有安全感解析人们出行、旅游、探险用到解析人们出行、旅游、探险用到GPS技术技术，说明说明GPS技术具有定位、导航的实用技术具有定位、导航的实用价值价值，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年日本年日本“311”大地震为有观测史以来日本最大规模的地震大地

19、震为有观测史以来日本最大规模的地震，本次日本次日本大地震的救援工作本大地震的救援工作，各国救援队都广泛应用，各国救援队都广泛应用GPS定位器定位器，利用利用GPS全球定位系全球定位系统快速精确定位灾民统快速精确定位灾民,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”。【案例探究】【案例探究】2017年年9月月28日在澳大利亚日在澳大利亚Blue Scope Steel钢铁公司的厂房里钢铁公司的厂房里，无人无人操作的起重机牢牢夹起体积庞大的钢板操作的起重机牢牢夹起体积庞大的钢板，准确地放置于目标地点准确地放置于目标地点，这就应用了澳这就应用了澳大利亚大利亚GPS生产商生产商L

20、ocAtA公司开发生产的新产品公司开发生产的新产品超高精度的地面超高精度的地面GPS定位系定位系统。统。结合材料探究：结合材料探究：全球定位系统的应用领域主要有哪些？全球定位系统的应用领域主要有哪些？提示提示全球定位系统主要的应用领域有：军事、测量、交通、救援、农业、娱乐等。全球定位系统主要的应用领域有：军事、测量、交通、救援、农业、娱乐等。【反思归纳】全球定位系统在定位导航中的作用【反思归纳】全球定位系统在定位导航中的作用应用领域应用领域 功能表现功能表现具体用途具体用途军事军事定位导航定位导航主要用来给航行中的军舰、飞机及导弹等设施提供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

21、信息，同时也广泛应用于野外行进中单定位和导航信息，同时也广泛应用于野外行进中单兵和移动装备的定位及跟踪兵和移动装备的定位及跟踪测量测量定位定位GPS技术已广泛应用于大地测量、资源勘探、地壳技术已广泛应用于大地测量、资源勘探、地壳运动观测、地籍测量运动观测、地籍测量交通交通定位导航定位导航对车辆进行跟踪、调度管理、合理分配车辆，从而对车辆进行跟踪、调度管理、合理分配车辆，从而以最快的速度响应用户的乘车或配送请求，降低能以最快的速度响应用户的乘车或配送请求，降低能源消耗，节省营运成本。同时源消耗，节省营运成本。同时GPS对车辆还具有导对车辆还具有导航功能航功能救援救援定位定位可对消防人员、救护人员

22、、交通警察进行应急调遣，可对消防人员、救护人员、交通警察进行应急调遣，从而提高紧急事件处理部门对火灾、犯罪现场、交从而提高紧急事件处理部门对火灾、犯罪现场、交通事故等紧急事件的反应效率通事故等紧急事件的反应效率农业农业定位定位实施实施“精准农业耕作精准农业耕作”及捕鱼及捕鱼娱乐娱乐定位导航定位导航随着随着GPS接收机的小型化以及价格的降低，接收机的小型化以及价格的降低，GPS逐逐渐走进了人们的日常生活，甚至与手机合二为一，渐走进了人们的日常生活，甚至与手机合二为一，成为人们出行、旅游、探险的好帮手成为人们出行、旅游、探险的好帮手【即时巩固】北京时间【即时巩固】北京时间2013年年6月月26日日

23、8时时7分许分许，搭乘搭乘3名中国航天员的名中国航天员的“神舟十神舟十号号”载人飞船返回舱载人飞船返回舱，在位于内蒙古中部草原上的，在位于内蒙古中部草原上的“神十神十”任务主着陆场预定区任务主着陆场预定区域顺利着陆。在域顺利着陆。在“神舟十号神舟十号”飞船返回舱座椅的边上，放置着两个白色的包飞船返回舱座椅的边上，放置着两个白色的包,这就这就是飞船紧急情况下着陆时保护航天员生命安全的救生包是飞船紧急情况下着陆时保护航天员生命安全的救生包,在救生包中有在救生包中有GPS定位仪定位仪等。等。据此回答据此回答(1)(2)题。题。(1)救生包中救生包中GPS定位仪的作用是定位仪的作用是()A.随时知道所

24、在地的气候随时知道所在地的气候 B.随时知道所在地的地理坐标随时知道所在地的地理坐标C.随时知道所在地的天气随时知道所在地的天气 D.随时知道所在地的季节随时知道所在地的季节(2)目前目前GPS的主要功能是的主要功能是()A.定位和导航定位和导航 B.定位和找矿定位和找矿C.天气预报天气预报 D.地质测量地质测量解析第解析第(1)题题,GPS能够提供准确的地理坐标，不能提供气候、季节、天气状况等信能够提供准确的地理坐标，不能提供气候、季节、天气状况等信息。第息。第(2)题，题，GPS用途广泛，目前的主要功能还是在定位和导航上，找矿、天气预用途广泛，目前的主要功能还是在定位和导航上，找矿、天气预报、地质测量只是间接的功能。报、地质测量只是间接的功能。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。