地理信息技術(shù)-全球定位系統(tǒng)GPS及其應(yīng)用

1、基本概念全球定位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)：（Global Positioning System 簡稱簡稱GPS ）是具有在海、陸、空是具有在海、陸、空進(jìn)行全方位、實時三進(jìn)行全方位、實時三維維導(dǎo)航導(dǎo)航與與定位定位功能的功能的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)位系統(tǒng) 。目目錄錄面面板板開開關(guān)關(guān)知識點導(dǎo)航知識點導(dǎo)航 在沙漠中迷路時，可用哪種方式獲知在沙漠中迷路時，可用哪種方式獲知自己所處的具體位置信息（自己所處的具體位置信息（ ）A. 指南針指南針 B. GPS設(shè)備設(shè)備C. 遙感圖像遙感圖像 D. 地形圖地形圖 在海灣戰(zhàn)爭中，美英聯(lián)軍的制導(dǎo)導(dǎo)彈在海灣戰(zhàn)爭中，美英聯(lián)軍的制導(dǎo)導(dǎo)彈不受濃煙、沙塵的影響，是

2、因為采取了不受濃煙、沙塵的影響，是因為采取了（ ）A、RS技術(shù)技術(shù) B、GPS技術(shù)技術(shù)C、GIS技術(shù)技術(shù) D、空間分析技術(shù)、空間分析技術(shù)BB目目錄錄面面板板開開關(guān)關(guān)知識點導(dǎo)航知識點導(dǎo)航三邊測量術(shù)原理 假如你在野外迷了路，為假如你在野外迷了路，為了確定你所處的位置，你向一了確定你所處的位置，你向一個路人詢問，他告訴你這里離個路人詢問，他告訴你這里離王家村王家村10千米。你于是打開地千米。你于是打開地圖，找到王家村，以它為圓心，圖，找到王家村，以它為圓心，按比例尺在地圖上畫一個半徑按比例尺在地圖上畫一個半徑相當(dāng)于相當(dāng)于10千米的圓（圖）。千米的圓（圖）。 然后你又遇到了另外一個然后你又遇到了另外一

3、個路人，他告訴你距離李家村路人，他告訴你距離李家村15千米。你按同樣的方法，繪制千米。你按同樣的方法，繪制第二個圓（圖）。現(xiàn)在，你第二個圓（圖）?，F(xiàn)在，你得到了兩個交點，你必定處在得到了兩個交點，你必定處在其中一個點的位置。其中一個點的位置。 這時，你向第三個人打聽到，這里距離張家村這時，你向第三個人打聽到，這里距離張家村10千米。當(dāng)你把這個千米。當(dāng)你把這個圓在地圖上畫好后，你的位置也就一目了然了（圖）。這就是三邊測圓在地圖上畫好后，你的位置也就一目了然了（圖）。這就是三邊測量術(shù)的原理。量術(shù)的原理。目目錄錄面面板板開開關(guān)關(guān)知識點導(dǎo)航知識點導(dǎo)航 GPS的定位原理與的定位原理與“三邊測量術(shù)三邊測量

4、術(shù)”原理相似。不同的是原理相似。不同的是3顆衛(wèi)星代替了顆衛(wèi)星代替了3個村子，地圖上平面的圓變成了三維的球面。個村子，地圖上平面的圓變成了三維的球面。 如圖如圖GPS接收機(jī)接收接收機(jī)接收GPS衛(wèi)星衛(wèi)星A、B、C傳來的信號，計算出接收機(jī)與傳來的信號，計算出接收機(jī)與它們之間的距離，然后分別以它們之間的距離，然后分別以3顆衛(wèi)星為球心，以該衛(wèi)星到接收機(jī)之間的距離為顆衛(wèi)星為球心，以該衛(wèi)星到接收機(jī)之間的距離為半徑，半徑，“繪制繪制”3個巨大的球體。個巨大的球體。3個球體會交于兩點，其中那個與地球表面相個球體會交于兩點，其中那個與地球表面相交的點就是這臺交的點就是這臺GPS接收機(jī)所處的位置，然后通過計算得到該

5、接收機(jī)所處的經(jīng)接收機(jī)所處的位置，然后通過計算得到該接收機(jī)所處的經(jīng)緯度。衛(wèi)星緯度。衛(wèi)星D測量測量GPS接收機(jī)所在的高程。接收機(jī)所在的高程。GPS測量原理目目錄錄面面板板開開關(guān)關(guān)知識點導(dǎo)航知識點導(dǎo)航課堂鞏固 導(dǎo)航、授時和測距全球定位系統(tǒng)由導(dǎo)航、授時和測距全球定位系統(tǒng)由24顆衛(wèi)星組成，分布在顆衛(wèi)星組成，分布在6個軌道平面上繞地個軌道平面上繞地球運轉(zhuǎn)，接收并傳遞信息。如果要確定一球運轉(zhuǎn)，接收并傳遞信息。如果要確定一個人（或船只、車輛、飛機(jī)等）所處的位個人（或船只、車輛、飛機(jī)等）所處的位置，使用的衛(wèi)星不能少于（置，使用的衛(wèi)星不能少于（ ）A. 一顆一顆B. 兩顆兩顆C. 三顆三顆D. 六顆六顆C目目錄錄

6、面面板板開開關(guān)關(guān)知識點導(dǎo)航知識點導(dǎo)航 在海灣戰(zhàn)爭中，美國獲取大規(guī)模轟炸的在海灣戰(zhàn)爭中，美國獲取大規(guī)模轟炸的信息資料主要應(yīng)用了（信息資料主要應(yīng)用了（ ） 遙感技術(shù)遙感技術(shù) 地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng) 全球定位技術(shù)全球定位技術(shù) 多媒體合成技術(shù)多媒體合成技術(shù)A. B. C. D. 目目錄錄面面板板開開關(guān)關(guān)知識點導(dǎo)航知識點導(dǎo)航空空間間部部分分 24顆衛(wèi)星星座顆衛(wèi)星星座用用戶戶設(shè)設(shè)備備地地面面控控制制1個主控站個主控站3個注入站個注入站5個監(jiān)控站個監(jiān)控站目目錄錄面面板板開開關(guān)關(guān)知識點導(dǎo)航知識點導(dǎo)航1、全球定位系統(tǒng)的系統(tǒng)組成、全球定位系統(tǒng)的系統(tǒng)組成空間空間部分部分地面地面監(jiān)控監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)用戶用戶設(shè)備設(shè)備部分

7、部分全球定位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)由由24顆衛(wèi)星組成（其顆衛(wèi)星組成（其中中3顆備用），分布顆備用），分布在在6個軌道平面上。個軌道平面上。主要是主要是GPS接收機(jī)接收機(jī)提供與定位提供與定位相關(guān)的參數(shù)相關(guān)的參數(shù)和時間信息和時間信息主要用于監(jiān)測和主要用于監(jiān)測和控制衛(wèi)星及其各控制衛(wèi)星及其各種設(shè)備的運行種設(shè)備的運行可以確定接可以確定接收機(jī)所在點收機(jī)所在點的位置、速的位置、速度、到航路度、到航路終點的距離終點的距離和航向等信和航向等信息息 GPSGPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)的基本原理是，地面衛(wèi)星定位系統(tǒng)的基本原理是，地面上任何一點在，在任何時刻，地平面上空上任何一點在，在任何時刻，地平面上空GPSGPS衛(wèi)星至少有（衛(wèi)星

8、至少有（ ）A.A.三顆三顆 B.B.四顆四顆 C.C.六顆六顆 D.D.二十四顆二十四顆B B導(dǎo)航型車載導(dǎo)航型車載GPS接收器接收器目目錄錄面面板板開開關(guān)關(guān)天線單元天線單元接收單元接收單元目目錄錄面面板板開開關(guān)關(guān)知識點導(dǎo)航知識點導(dǎo)航授時授時接收機(jī)接收機(jī)2、接收機(jī)信號的解讀與操作、接收機(jī)信號的解讀與操作內(nèi)置天線內(nèi)置天線翻頁翻頁光標(biāo)鍵光標(biāo)鍵定位鍵定位鍵輸入鍵輸入鍵顯示屏顯示屏導(dǎo)航鍵導(dǎo)航鍵開機(jī)鍵開機(jī)鍵退出鍵退出鍵 地平線地平線衛(wèi)星編號衛(wèi)星編號衛(wèi)星信號衛(wèi)星信號 C:C:定位定位 鍵，顯示標(biāo)定鍵，顯示標(biāo)定位置畫面經(jīng)緯度為位置畫面經(jīng)緯度為323203.232N03.232N，11811845.923E4

9、5.923E 海拔高度海拔高度17m17m等信息等信息特點：特點：（1）應(yīng)用廣泛、多功能（全能性）應(yīng)用廣泛、多功能（全能性） （2）全球覆蓋（全球性）全球覆蓋（全球性）（3）三維定速定時高精度；）三維定速定時高精度；（4）快速省時高效率；）快速省時高效率； （5）不受天氣影響）不受天氣影響 （全天候、連續(xù)性、實時性）（全天候、連續(xù)性、實時性）作用：作用：可以快速精確地確定地面某點的可以快速精確地確定地面某點的位置（經(jīng)度、緯度）和高程，甚至速度、位置（經(jīng)度、緯度）和高程，甚至速度、距離和航向等。距離和航向等。 GPS最初是為軍事應(yīng)用而建立的，至今仍然由美最初是為軍事應(yīng)用而建立的，至今仍然由美國國

10、防部控制。結(jié)合所學(xué)知識完成下題。國國防部控制。結(jié)合所學(xué)知識完成下題。1. GPS系統(tǒng)是哪些技術(shù)的結(jié)晶（系統(tǒng)是哪些技術(shù)的結(jié)晶（ ）航空航天技術(shù)航空航天技術(shù) 無線電通信技術(shù)無線電通信技術(shù)計算機(jī)技術(shù)計算機(jī)技術(shù) 基因工程基因工程A. B. C. D. 2. 配備配備GPS接收機(jī)的美國士兵隨時都可獲得工作衛(wèi)星接收機(jī)的美國士兵隨時都可獲得工作衛(wèi)星提供的（提供的（ ）三維位置三維位置 三維方向三維方向 運動速度和時間運動速度和時間 伊軍士兵位置伊軍士兵位置A. B. C. D. DB課堂鞏固目目錄錄面面板板開開關(guān)關(guān)知識點導(dǎo)航知識點導(dǎo)航1 1、GPSGPS在軍事上的應(yīng)用在軍事上的應(yīng)用3 3、GPSGPS在交通

11、上的應(yīng)用在交通上的應(yīng)用4 4、GPSGPS在旅游探險中的應(yīng)用在旅游探險中的應(yīng)用2 2、民用、民用GPSGPS 不管應(yīng)該到哪個領(lǐng)域，主要利用不管應(yīng)該到哪個領(lǐng)域，主要利用GPS的功能的功能是是定位與導(dǎo)航定位與導(dǎo)航，提供精確的經(jīng)緯度和高程。，提供精確的經(jīng)緯度和高程。 軍事是軍事是GPSGPS技術(shù)最早的應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù)最早的應(yīng)用領(lǐng)域, ,主要是為主要是為各種軍事活動提供定位導(dǎo)航各種軍事活動提供定位導(dǎo)航. .在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，不僅陸、海、空三軍，而且許多高科技武器彈不僅陸、海、空三軍，而且許多高科技武器彈藥等，也都開始采用藥等，也都開始采用GPSGPS技術(shù)進(jìn)行定位導(dǎo)航。技術(shù)進(jìn)行定位導(dǎo)航。目前精確制

12、導(dǎo)武器復(fù)合制導(dǎo)的重要技術(shù)手段。目前精確制導(dǎo)武器復(fù)合制導(dǎo)的重要技術(shù)手段。裝備裝備GPSGPS制導(dǎo)系統(tǒng)之前制導(dǎo)系統(tǒng)之前, ,美軍美軍BGM-10C“BGM-10C“戰(zhàn)斧戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈誤差約為巡航導(dǎo)彈誤差約為9 9米；在其米；在其“慣性和地形匹慣性和地形匹配配”制導(dǎo)系統(tǒng)中加入制導(dǎo)系統(tǒng)中加入GPSGPS后，誤差降至后，誤差降至3 3米，制米，制導(dǎo)精度大大提高。導(dǎo)精度大大提高。目目錄錄面面板板開開關(guān)關(guān)知識點導(dǎo)航知識點導(dǎo)航 民用民用GPSGPS 主要用于交通車輛導(dǎo)航管理、主要用于交通車輛導(dǎo)航管理、航空器定位及導(dǎo)航，以及大地測航空器定位及導(dǎo)航，以及大地測量野外勘測、緊急求援、旅游探量野外勘測、緊急求援、旅游

13、探險、農(nóng)業(yè)監(jiān)測、生態(tài)研究等方面。險、農(nóng)業(yè)監(jiān)測、生態(tài)研究等方面。 GPSGPS在交通上的應(yīng)用在交通上的應(yīng)用導(dǎo)航型車載導(dǎo)航型車載GPS接收器接收器GPS讓物流運輸過程透明化讓物流運輸過程透明化 戶外旅游探險戶外旅游探險 在羅布泊探險遇難時離最近的補(bǔ)在羅布泊探險遇難時離最近的補(bǔ)給站僅幾百米。風(fēng)沙淹埋了前人走過的給站僅幾百米。風(fēng)沙淹埋了前人走過的足跡，在茫茫荒漠中又渴又餓的他終于足跡，在茫?；哪杏挚视逐I的他終于倒下了。如果當(dāng)時他有一臺倒下了。如果當(dāng)時他有一臺 GPSGPS接收機(jī)，接收機(jī)，慘劇又何以發(fā)生？慘劇又何以發(fā)生？余純順余純順 當(dāng)你外出旅游或者野外探險的時候，為當(dāng)你外出旅游或者野外探險的時候，為

14、了不迷失方向，請問你通常用哪些方法來辨了不迷失方向，請問你通常用哪些方法來辨別方向或確定你所在的位置？別方向或確定你所在的位置？ 目目錄錄面面板板開開關(guān)關(guān)知識點導(dǎo)航知識點導(dǎo)航利用GPS進(jìn)行大壩變形監(jiān)測目目錄錄面面板板開開關(guān)關(guān)知識點導(dǎo)航知識點導(dǎo)航 還有哪些地方可以讓還有哪些地方可以讓GPSGPS大顯身手，請你來補(bǔ)充。大顯身手，請你來補(bǔ)充。目目錄錄面面板板開開關(guān)關(guān)知識點導(dǎo)航知識點導(dǎo)航目目錄錄面面板板開開關(guān)關(guān)知識點導(dǎo)航知識點導(dǎo)航A組同學(xué)：上網(wǎng)查找收集各種組同學(xué)：上網(wǎng)查找收集各種GPS接收機(jī)的圖片，接收機(jī)的圖片，制作手抄報或者制作計算機(jī)演示文稿。制作手抄報或者制作計算機(jī)演示文稿。B組同學(xué)：如果對組同學(xué)