2018版高中地理 第三章 地理信息技术的应用 第1节 全球定位系统的应用学案 中图版必修3

第一节全球定位系统的应用1了解GPS的概念、组成及应用领域。(重点)2理解GPS接收机的定位原理和使用方法。(难点)3举例分析全球定位系统(GPS)在定位导航中的应用。(重点)基础·初探教材整理1全球定位系统阅读教材P74P76，完成下列问题：1概念利用卫星网络来获得地面某点的经纬度和高程的系统。2组成及作用(1)空间部分：由分布在6个轨道面上的24颗卫星(其中3颗备用)组成，这些卫星不间断地发送各自与定位有关的参数和时间信息。(2)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。(3)用户设备部分：GPS接收机。能接收卫星信息，显示接收机所在点位的位置(3颗卫星)、运动速度(4颗或以上)，还可显示到航路终点的距离和航向。正误判断：(1)GPS可获得地球上任何地点的经纬度和高程。()(2)GPS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。()(3)GPS接收机要显示所在点的运动速度需要3颗卫星参与。()【提示】(1)×GPS只能获得地球表面上某地的经纬度和高程。(2)GPS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。(3)×GPS接收机要显示所在点的运动速度至少需要4颗卫星参与。教材整理2全球定位系统的应用阅读教材P76P79，完成下列问题：1军事GPS最初建立的目的是为军事应用。2测量具有测量精度高；操作简便；便于携带；全天候操作；信息自动接收、存储等优势。3交通4救援GPS可对消防人员、救护人员、交通警察进行应急调遣。5农业GPS引入农业生产后产生了“精准农业耕作”。6娱乐GPS走入了人们的日常生活，成为人们出行、旅游、探险的好帮手。正误判断：(1)GPS只能在白天使用。()(2)利用GPS可准确测定鱼群的位置。()(3)旅游时携带GPS接收机可防止迷路。()【提示】(1)×GPS具有全天候的工作能力。(2)渔民可利用GPS测定鱼群的位置。(3)GPS可帮助旅游者选取最优旅游线路和目的地且避免迷路。质疑·手记预习完成后，请将你的疑问记录，并与“小伙伴们”探讨交流：疑问1：解惑：疑问2：解惑：疑问3：解惑： 全球定位系统的组成及工作原理阅读材料，探讨下列问题。材料一唐僧师徒往西天取经，跋山涉水整整一天，还是前不着村后不着店，眼看太阳就要落山了，唐僧欲派悟空前去打探附近有没有寺庙，不料八戒拿出GPS接收机，找到了最近、最安全的路线材料二北斗卫星导航系统(BDS)是中国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统。是继美国全球卫星定位系统和俄罗斯全球卫星导航系统之后第三个成熟的卫星导航系统。系统由空间端、地面端和用户端组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力。探讨：你知道什么是GPS吗？它由哪几部分组成。【提示】GPS是利用卫星网络来获得地面某点经纬度和高程的系统。它由空间部分、地面监控系统和用户设备三部分组成。探讨：BDS的用途主要有哪些？工作特点怎样？【提示】BDS主要用于定位、导航和授时服务。具有全球性、全天候、全天时的特征。全球定位系统的组成和工作原理1组成全球定位系统由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：系统结构组成与分布主要作用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(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全球定位系统地面监控系统由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2.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间信息。具体如下图所示：1.中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后的第三个成熟的卫星导航系统。据此，回答(1)(2)题。国产“北斗”导航卫星工作示意图(1)下列关于全球定位系统构成的叙述，正确的是()A由24颗卫星组成B由主控站、监控站和信息注入站组成C主要由GPS卫星接收机和GPS数据处理软件等组成DGPS主要由空间部分、地面监控系统和用户设备部分构成(2)利用全球定位系统准确确定地球表面某一点的地理位置，应该具备以下哪三个数据() 【导学号：73360120】A经度、纬度、相对高度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【解析】第(1)题，GPS由三大部分构成，即空间部分、地面监控系统和用户设备部分。A、B、C三项均不全面。第(2)题，确定地球表面某一点的地理位置需要经纬度和海拔三个值，形成三维坐标。【答案】(1)D(2)B2全球定位系统(GPS)是利用卫星在全球范围内实时进行导航、定位的系统。GPS与地图最基本的差异是()A空间模型B数据模型C阅读速度 D空间分析能力【解析】GPS是一种数据模型。【答案】B 全球定位系统的应用阅读材料，探讨下列问题。材料一GPS技术的应用对物流行业来说受益匪浅。GPS系统对物流业最大的贡献之一是实现了对物流运输过程的掌控，通过该系统客户完全可以了解货物的运输情况，并推算到达目的地时间，解决了传统物流货物一旦发出，什么都不知的情况。材料二GPS具有较强的防盗功能，当汽车在运行过程中遭遇劫匪时，司机只需按下报警开关，应急中心将会及时处于出警状态，同时司机还可以通过手机对车辆进行断油断电处理，迫使劫犯放弃抢劫计划，保证了人身及财产的安全。探讨：GPS系统是如何实现对物流运输过程掌控的？【提示】前提是物流车辆必须安装GPS导航系统，这样物流中心就可以随时了解物流车辆所处的位置、速度，并推知到达目的地的时间。探讨：GPS较强的防盗功能是如何体现的？【提示】当汽车装载GPS系统时，应急中心就能随时了解汽车的具体位置，便于应急追踪处置。同时司机也可对汽车遥控，控制汽车的开关。探讨：以上材料主要反映GPS的什么功能？【提示】以上主要反映GPS技术在汽车定位、导航中的应用功能。1全球定位系统的优势优势含义全能性不管是陆地上，还是海洋上，都可以依靠GPS进行定位导航；不管是航空活动还是航天活动(低轨航天器)，都可以使用GPS进行定位导航全球性GPS所服务和覆盖的空间范围，遍及地球上的每一个角落全天候不管是在什么样的气象、气候条件下，都能提供服务连续性GPS能够连续不断地提供定位导航服务实时性GPS提供的信息是瞬时的、同步的，不是历史上的、过去的信息2.全球定位系统的应用领域 3全球定位系统是现代战争中至关重要的装备。然而，过分依赖高科技，也可能导致军人的基本功丧失。美国海军陆战队时报报道，许多美军官兵不会在传统地图上标注自己所在的位置；一旦GPS失灵，他们就会陷入十分危险的境地。据此完成(1)(2)题。(1)若一辆装备了GPS的汽车被恐怖分子劫持，美军不可采取的措施是() 【导学号：73360121】A启动GPS跟踪系统，锁定车辆具体位置B发出遥控锁车指令，使车辆强行熄火C通过GPS向劫持者发出警告D使用精确制导炸弹袭击(2)在现代战争中，美军可以利用导航型GPS系统进行()A精确打击B搜寻目标C观测敌方工事 D预报地震【解析】第(1)题，发动袭击将会造成车内的人员伤亡。第(2)题，搜寻目标和观测工事均需利用遥感技术；预报地震属于测地型接收机的应用领域。【答案】(1)D(2)A4物流公司是经营货物流通与运输的企业。在承运货物中，物流公司建立物流GPS网络平台，当货主交付货物后，物流公司将GPS设备与货物捆绑运输，并提供给货主提货单和GPS网络查询密码。据此完成(1)(2)题。(1)当货物装到运输车辆后，货主和物流公司都可以随时随地通过GPS网络按货单号和密码查询()A物流公司的地理位置B货物所在地的天气C货物当前的运输位置D货主所在的地理坐标(2)驾驶员利用车载GPS设备()A上因特网浏览信息 B制定运输路线C接收天气预报 D了解货运行情【解析】第(1)题，货主和物流公司可以随时随地通过GPS网络按货单号和密码查询货物当前的运输位置。第(2)题，驾驶员利用车载GPS设备，输入货物运输的起止点，可以制定运输路线。【答案】(1)C(2)B课堂·小结对点训练1全球定位系统的组成及工作原理右图是某GPS接收机上的信号。读图，完成13题。1图中的东经度和北纬度表达的是() 【导学号：73360122】AGPS卫星的位置BGPS接收机的位置C地面监控系统的位置D某一地理事物的位置2此时GPS卫星可以接收8颗卫星发送的信号，其中信号较弱的两个卫星的编号是()A第2号和第20号B第8号和第28号C第11号和第28号 D第7号和第31号3图中的GPS卫星编号有31号，这说明()AGPS卫星星座由31颗卫星组成B该GPS接收机此时可以接收到第31号卫星的信号C目前GPS卫星已发射31颗D任何GPS接收机都可以接收到第31号卫星的信号【解析】GPS接收机上的数据主要有四部分：经纬度是指接收机所在地的地理位置。左边的高度是指所在地的海拔，小数据是误差。下面的柱状图是接收到的卫星的标号以及信号的强弱。同心圆表示卫星的位置。卫星分布图描绘了在你所处位置(圆心)仰望天空能搜索到的8颗卫星，大圆表示地平线，小圆为抬头以45°角仰望天空的范围，越靠近中心，卫星信号越强。【答案】1.B2.A3.B对点训练2全球定位系统的应用“精准农业”是当今世界农业发展的新潮流，是由信息技术支持的、根据空间变异，定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理。据此完成46题。精准农业系统4精准农业生产中主要是应用了() 【导学号：73360123】AGIS技术 BRS技术CGPS技术 D数字地球5该技术的主要特点是()A成本高、费用高B全天候、实时性C