1、第三章 地理信息技术的应用,第一节 全球定位系统的应用,学习目标 1.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。2.联系生活中的实例，说明全球定位系统在定位导航中的应用。,一、全球定位系统,二、全球定位系统的应用,内容索引,课堂训练,专项提能9 GPS手持机界面图的判读,一、全球定位系统,1.概念：利用卫星网络来获得地面某点 和 的系统。 2.组成,21,时间,3,6,GPS接收机,监测,控制,经度,高程,经纬度,高程,反思归纳 全球定位系统的基本工作原理 工作卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接收到这些信息后，经过计算，求出接收机的三维位置、三维方向以及运动速度和时
2、间信息。具体如下图所示：,下图是“GPS卫星星座图”。读图，回答下列问题。 (1)GPS由三大子系统组成，除空间部分外，还有 _系统和_部分。 (2)空间部分共有_颗卫星，其中，工作卫 星_颗，备用卫星_颗，平均分布 在_个轨道平面上，每个卫星轨道上有_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_颗以上的卫星。,答案,地面监控,用户设备,24,21,3,6,4,4,(3)GPS工作卫星不间断地发送各自与_相关的参数和_信息，GPS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_位置、_方向以及_速度和_信息等。 (4)GPS的控制部分是_，其主要作用是什么？,答案
3、,定位,时间,三维,时间,三维,地面监控系统,运动,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。,二、全球定位系统的应用,1.GPS的特点： 、高精度、自动测量。 2.GPS的主要功能：定位和 。 3.GPS的应用领域 (1)军事：给航行中的军舰、飞机及导弹提供定位和导航信息。 (2)测量：具有测量精度 ；操作简便；便于携带； 操作；信息自动接收、存储等优势。 (3)交通：对车辆跟踪、调度管理，合理分配车辆，节省营运成本。,导航,全天候,全天候,高,(4)救援：GPS可对消防人员、救护人员、交通警察进行 。 (5)农业：GPS引入农业生产，即所谓的“ 农业耕作”。渔民
4、有了GPS，能准确测定鱼群位置。 (6)娱乐：出行、旅游、探险的好帮手。,应急调遣,精准,2012年9月28日在澳大利亚Blue Scope Steel钢铁公司的厂房里，无人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，这就应用了澳大利亚GPS生产商Locata公司开发生产的新产品超高精度的地面GPS定位系统。 2011年日本“311”大地震为有观测史以来日本最大规模的地震，本次日本大地震的救援工作，各国救援队都广泛应用GPS定位器，利用GPS全球定位系统快速精确定位灾民，高效完成救援，充分利用“黄金72小时”。 根据以上材料及所学知识，分析全球定位系统的应用领域主要有哪些？,答案
5、,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 全球定位系统的应用领域,活动指导及复习题,教材P74 探索 提示 1.在一个平面直角坐标系上，确定A点的位置，需要知道两个值。 2.在一个空间三维坐标系上，确定B点的位置，需要知道三个值。 3.要精确知道一个人在地球上的位置，至少需要知道三个值：经度、纬度和高程(海拔)，需要3颗卫星定位。如果是一个人(或一辆车、一艘轮船)在地表上运动，那么精确了解其位置至少需要4颗卫星，可确定经度、纬度、高程和运动速度等。 教材P80 思考 提示 这个案例反映了GPS主要发挥了两方面的作用：一是保证飞机编,队的队形始终如一；二是
6、保证飞机在规定的时间准时通过天安门广场。GPS为飞机编队提供定位与导航作用。 在其他领域的应用表现为：军事：定位、导航及跟踪；测量：测量精度高、操作简便；交通：车辆跟踪、调度管理，合理分配；救援：根据GPS进行定位；农业：精准农业耕作；娱乐：出门、旅游、探险的好帮手。 教材P80 复习题 提示 1.GPS由三部分组成。空间部分由分布在距地面20 200千米的6个轨道面上的24颗卫星组成，这些卫星不间断地发送各自与定位相关的参数和时间信息；地面监控系统主要用于监测和控制卫星上的各种设备是,否正常工作，以及卫星是否沿预定轨道运行；用户设备部分为GPS接收机，接收机收到4颗或4颗以上卫星的信息，可以
7、计算出接收机所在的经度、纬度、高程和运动速度等。 2.GPS最初就是为军事应用而建立的，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。GPS技术给测绘界带来一场革命，测量精度高，操作简便，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。租车服务、物流配送等许多行业利用GPS技术，就可以对车辆进行跟踪、调度管理，合理分配车辆，从而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。利用GPS定位技术，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、交通事故等紧急事件的反应效率。GPS在农业和娱
8、乐方面的作用：将GPS技术引入农业生产，即所谓的“精准农业耕作”；对于渔民来说，有了GPS，可以准确地测定鱼群的位置。随着GPS接收机的小型化以及价格的降低，其已成为人们出行、旅游、探险的好帮手。 3.提示：可根据收集查询的有关信息与同学进行交流。,知识小结,课堂训练,读下图，回答12题。 1.下图是一款智能手机的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,答案,1,2,3,4
9、,5,解析,1,2,3,4,5,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和日常生活领域的应用。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。,答案,解析,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。,1,2,3,4,5,2.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，其原因主要是 A.GPS手机成为时尚 B.GPS技术可以帮助人们选择最合适的旅游线路，
10、降低旅游成本 C.GPS技术可以扩大人们的出行范围 D.GPS技术可使旅游者更具安全感,结合所学知识，完成35题。 3.下列关于全球定位系统组成的叙述，正确的是 A.全球定位系统由24颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成 B.全球定位系统由空间部分、地面监控系统和用户设备部分组成 C.全球定位系统由平台、传感器、信息传输接收装置、数字或图像处理设备以及相关技术等组成 D.GPS卫星星座由24颗工作卫星组成,答案,解析,1,2,3,4,5,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，其中，空间部分由分布在距地面20 200 km的6个轨道面上的24颗卫星(其中3颗备
11、用)组成；地面监控系统主要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；用户设备部分为GPS接收机。,1,2,3,4,5,4.通常确定地球上任何一点的地理位置应该具备的三个数据是 A.经度、距离、海拔 B.经度、纬度、海拔 C.纬度、相对高度、距离 D.到两极、赤道的距离和等高线,答案,解析,每一个地点都是一个三维空间，包括经度、纬度和海拔。,1,2,3,4,5,5.利用GPS可以 大地测量 地壳运动观测 对车辆进行跟踪、调度 预测地震发生 野外救援 A. B. C. D.,答案,解析,GPS能观测地壳运动，但不能预报地震。,1,2,3,4,5,专项提能9 GPS手持机
12、界面图的判读,图表特征：手持GPS接收机，是用于接收GPS卫星定位信息的用户设备。它有两大主要用途：定位和导航。可以毫不夸张地说，一旦拥有GPS接收机，浩瀚天际任你游。,如何使用手持GPS接收机？,(1)找功能键。找图中的开机键、输入键、翻页键、定位键、退出键等。 (2)找位置。先找到显示屏，在显示屏中找到数据查询界面，然后找到经纬度的位置和高度的数值。,读图方法,找,(1)析卫星。搜索到的卫星分布图，显示了GPS接收机所处的位置 ，仰望天空搜索到的(收星)界面，大圆表示地平线，越靠近圆心，卫星信号越强。 (2)析信号。在显示屏下部的黑框图中，黑条越高，表示接收到的卫星信号越强，如果没有框条，
13、则表示还未收到卫星信号。,析,如图所示，按开机键以后，显示收星界面，收到卫星信号后，将显示屏中的界面切换至数据查询界面，即可了解相关内容。,答,读GPS手持机界面图，界面上的时间为北京时间。读图。完成(1)(2)题。 (1)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,读图训练,答案,解析,从手持机界面图上可以看到的信息有：海拔17米，纬度320323.2N，经度1184554.6E，北京时间16时59分11秒。根据经纬度很容易判断该地位于江淮地区。,(2)如果此日全球昼夜平分，那么此地离日落还约有 A.56分钟 B.1小时 C.1小时1分钟 D.1小时5分钟,答案,解析,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120E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。,