第一節(jié)全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用

當你旅游或野外考察時，通常用哪些方法來辨別方向或確定你所在的位置？這些方法有什么不足？思考？現(xiàn)在有沒有更簡單、更準確的方法？手持型GPS機車載型GPS機第一節(jié)全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用第三章地理信息技術(shù)的應(yīng)用探究：1.在一個平面直角坐標系上，確定點的位置，需要知道幾個值？2.在一個空間三維坐標系上，確定點的位置，需要知道幾個值？3.要精確知道一個人在地球上的位置，必須知道幾個值？至少需要幾顆衛(wèi)星？YXAXYZ衛(wèi)星定位的基本原理

簡單地說就是用戶同時向已知其位置的3個導航衛(wèi)星分別進行距離測量，然后再以該衛(wèi)星為球心，以所測得的距離為半徑，在空間畫出3個球面，則該3個球面的相交點，就是用戶的所在位置了。

通常應(yīng)用三顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可以進行定位，但要保證對目標實時觀測（諸如提供目標運動數(shù)據(jù)等），則需要至少四顆衛(wèi)星的信號。主控站：1個監(jiān)測站：5個注入站：3個一、全球定位系統(tǒng)的系統(tǒng)組成空間部分地面監(jiān)控系統(tǒng)用戶設(shè)備部分全球定位系統(tǒng)由24顆衛(wèi)星組成（其中3顆備用），分布在6個軌道平面上。主要是GPS接收機提供與定位相關(guān)的參數(shù)和時間信息。主要用于監(jiān)測和控制衛(wèi)星及其各種設(shè)備的運行。可以確定接收機所在點的位置、速度、到航路終點的距離和航向等信息。二、接收機信號的解讀與操作表示接收機所在的經(jīng)緯度位置數(shù)字表示被接收信號的衛(wèi)星編號，黑色柱長短表示信號的強弱。衛(wèi)星分布圖描繪了在你處位置（圓心）仰望天空能搜索到的衛(wèi)星，大圓表示地平線，小圓為抬以45°角仰望天空的范圍，越靠近中心，衛(wèi)星信號越強。三、全球定位系統(tǒng)的作用、功能和特點：

特點：（1）全天候，不受天氣影響；（2）全球覆蓋；（3）三維定速定時高精度；（4）快速省時高效率；（5）應(yīng)用廣泛、多功能。作用：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、距離和航向等。主要功能：定位和導航1、1999年3月27日，北約部隊一架F—117A隱形戰(zhàn)斗機被南聯(lián)盟防空部隊擊落。飛行員跳傘后在腳觸地的一剎那，通過手持式信號發(fā)射器發(fā)出緊急呼救信號，當間諜衛(wèi)星把呼救信號傳送到北約空襲南聯(lián)盟指揮所后，美軍立即安排了救援行動。6小時后，當一架EA—6B電子干擾機發(fā)現(xiàn)飛行員的準確位置時，一架MH—60G搜索與救援直升機降落在飛行員面前，將飛行員接上直升機并安全返回基地。據(jù)此回答：（1）飛行員發(fā)出的呼救信號是

系統(tǒng)信號，該系統(tǒng)包括三大部分

、

、

。（2）北約轟炸的科索沃，其氣候?qū)儆?/p>

，該氣候的形成原因是：

鞏固練習：GPS空間部分地面監(jiān)控部分用戶設(shè)備部分地中海氣候冬季受西風帶的影響，夏季受副熱帶高壓的控制四、全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用1、軍事方面

隨著衛(wèi)星技術(shù)在軍事領(lǐng)域的廣泛運用，戰(zhàn)爭的陸、海、空三維空間已發(fā)展到陸、海、空、天、電（磁）五維空間。在海灣戰(zhàn)爭中，美國航天司令部統(tǒng)一指揮了約70顆衛(wèi)星，支援陸?？兆鲬?zhàn)，海灣戰(zhàn)爭也因此被稱為“第一次空間戰(zhàn)爭”。顯然，誰擁有“制信息權(quán)”，誰就能掌握高技術(shù)戰(zhàn)場的主動權(quán)，而“制信息權(quán)”又離不開“制天權(quán)”?！爸铺鞕?quán)”與美國國家導彈防御系統(tǒng)也有著密不可分的聯(lián)系，如果衛(wèi)星被毀或“致盲”它就會癱瘓，因此，美國在打“衛(wèi)星戰(zhàn)”方面比誰都起勁。作用：給航行中的軍艦、飛機及導彈等設(shè)施提供定位和導航信息；同時也應(yīng)用于野外行進中的單兵和移動裝置的定位及跟蹤四、全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用2、測量方面

本次測量除采用1975年時的傳統(tǒng)測量方法外，還采取GPS測量系統(tǒng)。

珠穆朗瑪峰高度最新測量結(jié)果為8844.43米

參數(shù)：珠穆朗瑪峰峰頂巖石面高程測量精度±0.21米；峰頂冰雪深度3.50米。

原1975年公布的珠峰高程數(shù)據(jù)停止使用。2005年10月9日上午10時，國家測繪局局長陳邦柱宣布珠穆朗瑪峰高度最新測量結(jié)果：GPS在交通運輸中的作用四、全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用車載型GPS機3、交通方面

通過GPS定位和監(jiān)控管理系統(tǒng)可以對遇有險情或發(fā)生事故的車輛進行緊急援助。監(jiān)控臺的電子地圖可顯示求助信息和報警目標，規(guī)劃出最優(yōu)援助方案，并以報警聲、光提醒值班人員進行應(yīng)急處理。4、緊急援助四、全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用在旅游及野外考察中的應(yīng)用在旅游及野外考察中，比如到風景秀麗的地區(qū)去旅游，到原始大森林、雪山峽谷或者大沙漠地區(qū)去進行野外考察，GPS接收機是你最忠實的向?qū)?。可以隨時知道你所在的位置及行走速度和方向，使你不會迷失路途。四、全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用5、農(nóng)業(yè)方面（1）精準農(nóng)業(yè)耕作

利用GPS技術(shù)，配合遙感技術(shù)（RS）和地理信息系統(tǒng)（GIS），能夠做到監(jiān)測農(nóng)作物產(chǎn)量分布、土壤成分和性質(zhì)分布、做到合理施肥、播種和噴灑農(nóng)藥，節(jié)約費用、降低成本、達到增加產(chǎn)量提高效益的目的。利用差分GPS技術(shù)可以做到：土壤養(yǎng)分分布調(diào)查、監(jiān)測作物產(chǎn)量、合理施肥，精確農(nóng)業(yè)管理。在作物生長期的管理中，利用遙感圖象并結(jié)合GPS可繪出作物色彩變化圖。利用GPS定位采集一定數(shù)量的土壤及作物樣品進行分析，可以繪制出作物生長的不同時期的土壤含量的系列分布圖。這樣可以做到精確地對作物生長進行管理。四、全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用5、農(nóng)業(yè)方面（2）在林業(yè)管理方面的應(yīng)用GPS技術(shù)在確定林區(qū)面積，估算木材量，計算可采伐木材面積，確定原始森林、道路位置，對森林火災周邊測量，尋找水源和測定地區(qū)界線等方面可以發(fā)揮其獨特的重要的作用。在森林中進行常規(guī)測量相當困難，而GPS定位技術(shù)可以發(fā)揮它的優(yōu)越性，精確測定森林位置和面積，繪制精確的森林分布圖。（3）GPS技術(shù)用于森林防火它是在飛機的環(huán)動儀上安裝熱紅外系統(tǒng)和GPS接收機，使用這些機載設(shè)備來確定火災位置，并迅速向地面站報告。（4）魚群定位四、全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用6、休閑娛樂

把全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem-GPS）比喻成八爪魚，是因為它所觸及的行業(yè)相當廣泛，非“八爪”以蔽之，可以說人類的想像力有多寬，其應(yīng)用就有多廣。目前掌上型導航接收機已經(jīng)問世。可望不久會生產(chǎn)出手表式的GPS導航接收機。攜帶和使用就更方便。可以說，GPS的應(yīng)用將進入人們的日常生活，其應(yīng)用前景非常廣闊。GPS的應(yīng)用，也許僅受人們的想像力制約。2.利用GPS衛(wèi)星定位時，地面上任何一點，在任一時刻，地面上空至少有（）A.一顆GPS衛(wèi)星 B.二顆GPS衛(wèi)星C.三顆GPS衛(wèi)星 D.四顆GPS衛(wèi)星3.無論是在飛機或汽車上，還是在野外考察旅行，只要擁有手機大小的GPS信號接收機，你就能隨時知道A.自己所在地的季節(jié) B.自己所在地的天氣C.自己所在地的地理坐標D.自己所在地的氣候4、1993年4月，巴勒斯坦解放組織領(lǐng)導人阿拉法特的座機在飛行途中不幸遇上沙暴，飛機被迫降落在撒哈拉大沙漠里。與阿拉法特失去聯(lián)系的巴勒斯坦解放組織總部使盡渾身解數(shù)尋找未果，最后只好借助美國的偵察衛(wèi)星。十幾小時之后，才在茫茫沙漠中找到了迫降飛機的準確位置，使阿拉法特獲救。據(jù)此回答（1）～（2）題：（1）美國使用的這種衛(wèi)星救援系統(tǒng)是（）A.數(shù)字地球系統(tǒng) B.RS遙感系統(tǒng)C.GIS地理信息系統(tǒng) D.GPS全球定位系統(tǒng)（2）撒哈拉大沙漠，位于（）A.西亞阿拉伯半島 B.非洲大陸南回歸線附近C.非洲大陸北回歸線附近D.澳大利亞南回歸線附近GPS的空間部分的組成6個軌道面平均軌道高度20200km軌道傾角55周期11h58min（顧及地球自轉(zhuǎn)，地球-衛(wèi)星的幾何關(guān)系每天提前4min重復一次）GPS的空間部分①GPS的空間部分②GPS衛(wèi)星星座設(shè)計星座：21+321顆正式的工作衛(wèi)星+3顆活動的備用衛(wèi)星保證在每天24小時的任何時刻，在高度角15以上，能夠同時觀測到4顆以上衛(wèi)星BlockIIRBlockIIABlockIIABlockIIRBlockIIFBlockIIR不同類型的GPS衛(wèi)星GPS的地面監(jiān)控部分①地面監(jiān)控部分（GroundSegment）組成主控站：1個監(jiān)測站：5個注入站：3個通訊與輔助系統(tǒng)GPS的地面監(jiān)控部分②地面監(jiān)控部分（GroundSegment）分布注入站GPS的地面監(jiān)控部分③監(jiān)測站（5個）作用： 接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)，采集氣象信息，并將所收集到的數(shù)據(jù)傳送給主控站。地點： 夏威夷、主控站及三個注入站。GPS的地面監(jiān)控部分④主控