2019-2020学年高中地理 第三章 地理信息技术的应用 3.1 全球定位系统的应用课件 中图版必修3

1、第一节 全球定位系统的应用,卫星定位的基本原理,简单地说就是用户同时向已知其位置的3个导航卫星分别进行距离测量，然后再以该卫星为球心，以所测得的距离为半径，在空间画出3个球面，则该3个球面的相交点，就是用户的所在位置了。,通常应用三颗卫星的数据就可以进行定位，但要保证对目标实时观测（诸如提供目标运动数据等）， 则需要至少四颗卫星的信号。,当你旅游或野外考察时，通常用哪些方法来辨别方向或确定你所在的位置？这些方法有什么不足？,思考？,现在有没有更简单、更准确的方法？,手持型GPS机,车载型GPS机,主控站：1个 监测站：5个 注入站：3个,一、全球定位系统（GPS),全球定位系统,表示接收机所在的经纬度位置,数字表示被接收信号的卫星编号，黑色柱长短表示信号的强弱。,卫星分布图描绘了在你处位置（圆心）仰望天空能搜索到的卫星，大圆表示地平线，小圆为抬以45角仰望天空的范围，越靠近中心，卫星信号越强。,美国认为这是对它的威胁，这是和美国GPS系统的脆弱性相联系的。与欧洲的“伽利略”、俄罗斯的“格洛纳斯”（GLONASS）系统相比，美国GPS系统的抗干扰能力较弱，因为在一般情况下，从卫星反馈到地

2、面的信号很小，如果对方采取瞄准式干扰、阻塞式干扰或欺骗式干扰，都会使GPS接收机无法正常工作，从而使其导航定位精度降低或产生误导。例如对方用装有模仿GPS信号发生装置的飞机不断在特定空域飞行，因飞机离地面近信号比卫星强得多，就可以干扰GPS终端的信号接收。特别是美国GPS系统各星之间信号频率和调制方式相同。,其他国家的卫星定位系统,欧洲的“伽利略”、俄罗斯的“格洛纳斯”、中国的“北斗”等全球卫星导航定位系统也在发展，,“格洛纳斯”系统在上世纪70年代就开始研制、1984年首颗卫星就已入轨、从1993年到2000年先后有24颗卫星并网，它在其他性能方面也不是吃素的，而“伽利略”系统也大有后来居上的味道。,21颗工作卫星 + 3颗备用卫星 任何地点任何时刻天上至少4颗卫星 全能性、全球性、全天候、连续性和实时性 提供精密的三维坐标、速度、时间 由3大部分组成,美国国防部军民共用卫星定位系统,小结：,全球定位系统(GPS)在我们的生活、生产中能提供什么帮助?,二、全球定位系统的应用,特点: （1）全天候，不受天气影响； （2）全球覆盖； （3）三维定速定时高精度； （4）快速省时高效率； （

3、5）应用广泛、多功能。,作用：可以快速精确地确定地面某点的位置 （经度、纬度）和高程，甚至速度、距离和航向等。,主要功能：定位和导航,1、军事方面,随着卫星技术在军事领域的广泛运用，战争的陆、海、空三维空间已发展到陆、海、空、天、电（磁）五维空间。在海湾战争中，美国航天司令部统一指挥了约70颗卫星，支援陆海空作战，海湾战争也因此被称为“第一次空间战争”。显然，谁拥有“制信息权”，谁就能掌握高技术战场的主动权，而“制信息权”又离不开“制天权”。,“制天权”与美国国家导弹防御系统也有着密不可分的联系，如果卫星被毁或“致盲”它就会瘫痪，因此，美国在打“卫星战”方面比谁都起劲。,作用：给航行中的军舰、飞机及导弹等设施提供定位和导航信息；同时也应用于野外行进中的单兵和移动装置的定位及跟踪。,轰炸前后的巴格达卫星图,GPS在交通运输中的作用,车载型GPS机,2、交通方面,GPS应用举例,思考与讨论： 车载GPS有哪些用途？,附录：,（1）车辆跟踪,利用GPS和电子地图可以实时显示出车辆的实际位置，并任意放大、缩小、还原、换图；可以随目标移动，使目标始终保持在屏幕上；还可实现多窗口、多车辆、多屏幕同

4、时跟踪，利用该功能可对重要车辆和货物进行跟踪运输。,规划出行路线是汽车导航系统的一项重要辅助功能，包括： 自动线路规划：由驾驶员确定起点和终点，由计算机软件按照要求自动设计最佳行驶路线，包括最快的路线、最简单的路线、通过高速公路路段次数最少的路线等。 人工线路设计：由驾驶员根据自己的目的地设计起点、终点和途经点等，自动建立线路库。线路规划完毕后，显示器能够在电子地图上显示设计线路，并同时显示汽车运行路径和运行方法。,（2）提供出行路线的规划和导航,为用户提供主要物标，如旅游景点、宾馆、医院等数据库，用户能够在电子地图上根据需要进行查询。查询资料可以文字、语言及图像的形式显示，并在电子地图上显示其位置。同时，监测中心可以利用监测控制台对区域内任意目标的所在位置进行查询，车辆信息将以数字形式在控制中心的电子地图上显示出来。,（3）信息查询,指挥中心可以监测区域内车辆的运行状况，对被监控车辆进行合理调度。指挥中心也可随时与被跟踪目标通话，实行管理。,（4）话务指挥,通过GPS定位和监控管理系统可以对遇有险情或发生事故的车辆进行紧急援助。监控台的电子地图可显示求助信息和报警目标，规划出最优援助

5、方案，并以报警声、光提醒值班人员进行应急处理。,（5）紧急援助,3、测量方面,本次测量除采用1975年时的传统测量方法外，还采取GPS测量系统。,珠穆朗玛峰高度最新测量结果为8844.43米参数：珠穆朗玛峰峰顶岩石面高程测量精度0.21米；峰顶冰雪深度3.50米。 原1975年公布的珠峰高程数据停止使用。,2005年10月9日上午10时，国家测绘局局长陈邦柱宣布珠穆朗玛峰高度最新测量结果：,通过GPS定位和监控管理系统可以对遇有险情或发生事故的车辆进行紧急援助。监控台的电子地图可显示求助信息和报警目标，规划出最优援助方案，并以报警声、光提醒值班人员进行应急处理。,4、紧急援助,在2006年的“五一”黄金周，12位北京户外运动爱好者在内蒙古库布其沙漠进行徒步穿越时被困，其中一位队员不幸遇难。由于遇险地点位于沙漠深处，给搜救工作带来很大困难。所幸的是探险队员们随身带了GPS全球卫星定位手持机，通过GPS定位准确地向救援人员报告了遇险地点的经纬度坐标，救援人员也通过GPS定位，在茫茫沙漠中找到了被困队员。这次意外，让更多人知道了GPS这个名词。如果没有GPS，在没有向导的情况下，这样的沙漠穿

6、越与救援几乎是不可想象的。,在旅游及野外考察中的应用 在旅游及野外考察中，比如到风景秀丽的地区去旅游，到原始大森林、雪山峡谷或者大沙漠地区去进行野外考察，GPS接收机是你最忠实的向导。可以随时知道你所在的位置及行走速度和方向， 使你不会迷失路途。,5、农业方面,（1）精准农业耕作,利用GPS技术，配合遥感技术（RS）和地理信息系统（GIS），能够做到监测农作物产量分布、 土壤成分和性质分布、做到合理施肥、播种和喷洒农药，节约费用、降低成本、达到增加产量提高效益 的目的。利用差分GPS技术可以做到：土壤养分分布调查 、 监测作物产量 、合理施肥，精确农业管理。 在作物生长期的管理中，利用遥感图象并结合GPS可绘出作物色彩变化图。利用GPS定位采集一定数量 的土壤及作物样品进行分析，可以绘制出作物生长的不同时期的土壤含量的系列分布图。 这样可以做到精确地对作物生长进行管理。,（2）在林业管理方面的应用 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界线等方面可以发挥其独特的重要的作用。 在森林中进行常规测量相当困难，而GPS定位技术可以发挥它的优越性，精确测定森林位置 和面积，绘制精确的森林分布图。 （3）GPS技术用于森林防火 它是在飞机的环动仪上安装热红外系统和GPS接收机， 使用这些机载设备来确定火灾位置，并迅速向地面站报告。,（4）鱼群定位,6、休闲娱乐,把全球定位系统（Global Positioning System - GPS）比喻成八爪鱼，是因为它所触及的行业相当广泛，非“八爪”以蔽之，可以说人类的想像力有多宽，其应用就有多广。目前掌上型导航接收机已经问世。可望不久会生产出手表式的GPS导航接收机。携带和使用就更方便。可以说，GPS的应用将进入人们的日常生活，其应用前景非常广阔。GPS的应用，也许仅受人们的想像力制约。,课堂小结,

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