高中地理 第三章 地理信息技術(shù)應(yīng)用 第三節(jié) 全球定位系統(tǒng)及其應(yīng)用習(xí)題 湘教3

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精7-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE第三章地理信息技術(shù)應(yīng)用第三節(jié)全球定位系統(tǒng)及其應(yīng)用1．GPS的概念、主要組成及工作過(guò)程。2．GPS的工作原理及主要功能。3．學(xué)會(huì)利用GPS的工作原理分析其主要的應(yīng)用領(lǐng)域，學(xué)會(huì)使用GPS接收機(jī)。一、全球定位系統(tǒng)1．概念是具有在海、陸、空進(jìn)行全方位、實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位功能的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng).2．組成(1)空間星座：由21顆工作衛(wèi)星、3顆備用衛(wèi)星組成,高度約2萬(wàn)千米；定位星座有4顆.(2）地面控制系統(tǒng):包括1個(gè)主控站,3個(gè)注入站和5個(gè)監(jiān)控站。(3）用戶系統(tǒng)①功能：用于接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)。②組成:包括接收機(jī)硬件、GPS數(shù)據(jù)處理軟件等。③接收機(jī)類型a．導(dǎo)航型接收機(jī):用于運(yùn)動(dòng)載體的導(dǎo)航，實(shí)時(shí)給出載體的位置和速度。b．測(cè)地型接收機(jī)：用于精密大地測(cè)量和精密工程測(cè)量.c．授時(shí)接收機(jī)：利用GPS衛(wèi)星提供的高精度時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行授時(shí)，多用于天文臺(tái)及無(wú)線電通訊。二、全球定位系統(tǒng)與定位導(dǎo)航1．最初設(shè)計(jì)目的軍事目的。2．精度(1）靜態(tài)導(dǎo)航定位：能達(dá)到厘米級(jí)甚至毫米級(jí)的精度。(2）動(dòng)態(tài)定位：能達(dá)到1米以內(nèi)的精度.(3)速度測(cè)量：能達(dá)到厘米級(jí)精度.（4)時(shí)間測(cè)量：能達(dá)到毫微秒級(jí)精度.3．應(yīng)用領(lǐng)域（1）廣泛應(yīng)用:在交通、郵電、地礦、建筑，以及農(nóng)業(yè)、氣象、土地管理、金融、公安等部門和行業(yè)中應(yīng)用廣泛.（2)科學(xué)應(yīng)用：監(jiān)測(cè)地殼的微小移動(dòng)，從而幫助預(yù)報(bào)地震。(3)綜合應(yīng)用：GPS與GIS、RS結(jié)合，可為資源調(diào)查，工程管理、精細(xì)農(nóng)業(yè)服務(wù).知識(shí)點(diǎn)一全球定位系統(tǒng)的特點(diǎn)、組成及功能[問(wèn)題探究］讀教材P96圖3－44，探究下列問(wèn)題。探究1相鄰的兩個(gè)衛(wèi)星軌道平面之間的夾角是多少度?提示：相鄰的兩個(gè)衛(wèi)星軌道平面之間的夾角是60°。探究2每個(gè)衛(wèi)星軌道上各有幾顆衛(wèi)星？它們兩兩相隔多少度。提示：每個(gè)衛(wèi)星軌道上各有4顆衛(wèi)星，兩兩相隔90°。[總結(jié)深化]1．全球定位系統(tǒng)的特點(diǎn)2．全球定位系統(tǒng)主要工作過(guò)程3．全球定位系統(tǒng)的構(gòu)成及各自的功能[學(xué)法指導(dǎo)]圖示法理解GPS三部分組成之間的關(guān)系［對(duì)點(diǎn)演練]中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)獨(dú)立發(fā)展、自主運(yùn)行，并與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容共用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是繼美國(guó)GPS、俄羅斯格洛納斯、歐洲伽利略之后的全球第四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。結(jié)合下圖回答1~2題。1．北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的用途是(）①為用戶提供實(shí)時(shí)的空間位置②為交通運(yùn)輸?shù)恼{(diào)度指揮提供移動(dòng)數(shù)據(jù)③服務(wù)于資源勘查、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和有關(guān)部門的規(guī)劃決策④為用戶提供各種分類信息的查詢A．①②B．①③C．①④D．②④2．下列不屬于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)組成部分的是（)①衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)②北斗衛(wèi)星③傳感器④車載移動(dòng)電話A．①②B．①③C．①④D．③④解析：1.A2.D第1題，①②屬于GPS的功能，③屬于RS的功能,④屬于GIS的功能。第2題,衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間部分（導(dǎo)航衛(wèi)星）、地面控制部分和用戶設(shè)備部分（衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)）組成。知識(shí)點(diǎn)二全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用［問(wèn)題探究]讀教材P100圖3－50，探究下列問(wèn)題。探究1車輛監(jiān)測(cè)中心是如何對(duì)車輛實(shí)施調(diào)度與監(jiān)控的?提示：主要通過(guò)調(diào)度與監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)獲取車輛運(yùn)行的基本信息，傳輸給網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中心，生成監(jiān)控、調(diào)度指令，通過(guò)信息中轉(zhuǎn)站將指令發(fā)出，車輛利用車載GPS接收指令。探究2車輛運(yùn)行中出現(xiàn)緊急情況后,監(jiān)控中心可以獲取哪些信息？提示：車輛出現(xiàn)緊急情況后，司機(jī)啟動(dòng)車載GPS報(bào)警裝置，監(jiān)控中心可顯示出車輛情況、出事地點(diǎn)、車輛人員等信息。［總結(jié)深化]應(yīng)用領(lǐng)域作用救援廣泛應(yīng)用于消防、救護(hù)、交通疏導(dǎo)、搜尋自然災(zāi)害及突發(fā)事故中失蹤人員、漁船救助等突發(fā)事件方面交通航海GPS航海自主導(dǎo)航系統(tǒng)：向用戶提供船舶的位置、航速、航向和時(shí)間信息，也包括海圖、航跡顯示等②港口管理和進(jìn)港引導(dǎo)系統(tǒng)：主要用于港口、碼頭的船舶高度整理、進(jìn)港船舶引導(dǎo)，以確保航行安全和秩序③航路交通管理系統(tǒng):主要用于近海和內(nèi)河船舶導(dǎo)航和管理航空實(shí)現(xiàn)最佳空域劃分與管理、空中交通流量管理以及飛行路線管理，保證了空中交通管制的安全性和靈活性公共交通實(shí)時(shí)播放路況信息、自動(dòng)匹配最優(yōu)行車路線,能最大限度地滿足乘客的要求，從而減少空載率,降低能源消耗旅游探險(xiǎn)旅游者可以在陌生的城市里迅速找到自己所在位置，確定前往目的地的最優(yōu)行進(jìn)方式和路線；野外探險(xiǎn)者可以快捷地找到合適的道路和宿營(yíng)地點(diǎn),并在發(fā)生險(xiǎn)情時(shí),迅速定位、報(bào)警，以便及時(shí)、有效地得到救援軍事為各種軍事活動(dòng)定位、導(dǎo)航,如許多高科技武器配備了GPS系統(tǒng)，精確制導(dǎo)，大大提高了命中率生產(chǎn)和工程建設(shè)可以利用GPS系統(tǒng)發(fā)展“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”，精確地噴灑化肥和農(nóng)藥；同時(shí)也廣泛運(yùn)用在工程定位、測(cè)量領(lǐng)域，提高工程建設(shè)的效率和精確性科學(xué)研究可以監(jiān)測(cè)地殼運(yùn)動(dòng)等［方法指導(dǎo)]“3S”技術(shù)手段的選取1．“點(diǎn)”與“面”判斷GPSGPS的主要功能是定位和導(dǎo)航.它的最大特點(diǎn)是工作對(duì)象是一個(gè)“點(diǎn)”或“多個(gè)點(diǎn)”，明顯區(qū)別于RS和GIS技術(shù)的工作對(duì)象——“面”.在“3S"技術(shù)中選取適當(dāng)手段時(shí)，要看其工作對(duì)象是“點(diǎn)"還是“面”，如果是“點(diǎn)"則選用GPS，如果是“面"則選用RS或GIS。2．“想”與“看”區(qū)分GIS、RSGIS是地圖的延伸，主要功能是進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的分析和處理.對(duì)“事象”的發(fā)展變化進(jìn)行預(yù)測(cè)、評(píng)估，需要計(jì)算、思考，即“想”，凡是需要“想”的選GIS。RS是人的視力的延伸，主要功能是收集信息，即“看",只“看”不用“想"的選用RS。[對(duì)點(diǎn)演練］讀下圖，回答1～2題.1．上圖是諾基亞的一款GPS手機(jī)的GPS功能顯示圖，該手機(jī)的出現(xiàn)說(shuō)明了(）A．GPS技術(shù)已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ畹谋貍涔ぞ連．隨著GPS技術(shù)的普及，民用GPS技術(shù)發(fā)展很快C．只有名牌的手機(jī)廠商才有能力開發(fā)GPS手機(jī)技術(shù)，中國(guó)目前還沒(méi)有掌握此技術(shù)D．手機(jī)GPS導(dǎo)航不需要通過(guò)GPS衛(wèi)星,有手機(jī)信號(hào)就行2．手機(jī)GPS功能的出現(xiàn),說(shuō)明了GPS逐漸走進(jìn)了人們的日常生活，成為人們出行、旅游、探險(xiǎn)的好幫手，其原因正確的是（）A．GPS手機(jī)成為時(shí)尚B．GPS技術(shù)可以幫助人們選擇最合適的旅游線路，降低旅游成本C．GPS技術(shù)可以擴(kuò)大人們的出行范圍D．GPS技術(shù)可使旅游者更具安全感解析：1.B2。B第1題，GPS具有定位和導(dǎo)航功能，接收信號(hào)時(shí)，首先需要衛(wèi)星進(jìn)行定位;GPS手機(jī)的出現(xiàn)，說(shuō)明GPS已融入人們的生活，但并不是人們?nèi)粘Ｉ畹谋貍涔ぞ?中國(guó)已經(jīng)掌握了研發(fā)GPS手機(jī)的技術(shù)。第2題，人們出行、旅游、探險(xiǎn)時(shí)用到GPS技術(shù)，說(shuō)明GPS技術(shù)具有定位、導(dǎo)航的實(shí)用價(jià)值，有利于旅游者選擇旅游線路。讀車載GPS導(dǎo)航監(jiān)控原理示意圖,回答1～2題.1．圖中M表示（）A．制作GPS接收機(jī)B．分析交通狀況C．生成電子地圖D．計(jì)算三維坐標(biāo)2．車載GPS通過(guò)公共電信網(wǎng)絡(luò)傳給交通監(jiān)控中心的信息是（)A．車載GPS所在道路的擁堵狀況B．車載GPS所在地的地理坐標(biāo)C．車載GPS所在車輛的違章信息D．車載GPS規(guī)劃的導(dǎo)航路線解析：1。C2.B第1題，紙質(zhì)地圖信息數(shù)字化與錄入地名坐標(biāo)信息可以生成電子地圖。第2題，車載GPS傳給交通監(jiān)控中心的信息是車載GPS所在地的地理坐標(biāo)。3．關(guān)于全球定位系統(tǒng)的說(shuō)法正確的是(）A．全球定位系統(tǒng)只能獲得地面某點(diǎn)的經(jīng)緯度，不能確定其高程B．全球定位系統(tǒng)由3個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部門組成，即空間星座、地面控制系統(tǒng)和用戶系統(tǒng)部分C．全球定位系統(tǒng)具有高精度和自動(dòng)測(cè)量的特點(diǎn)，但是受地形、天氣等自然因素影響較大D．目前GPS主要應(yīng)用于軍事領(lǐng)域解析：選B全球定位系統(tǒng)即GPS，它是利用衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)來(lái)獲得地面某點(diǎn)的經(jīng)緯度和高程的系統(tǒng)；全球定位系統(tǒng)由3個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分組成,即空間星座、地面控制系統(tǒng)和用戶系統(tǒng)；全球定位系統(tǒng)具有全天候、高精度和自動(dòng)測(cè)量的特點(diǎn)；目前GPS的主要功能是定位和導(dǎo)航，這在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域如軍事、測(cè)量、交通、救援、農(nóng)業(yè)、娛樂(lè)等方面都有所體現(xiàn)?？萍既?qǐng)?bào)2013年3月16日?qǐng)?bào)道中國(guó)航天科技集團(tuán)公司高級(jí)技術(shù)顧問(wèn)、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程總設(shè)計(jì)師孫家棟向記者透露，我國(guó)已開始北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的開發(fā),預(yù)計(jì)明年年底發(fā)射第一顆實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星。據(jù)此回答4～5題.4．下列不屬于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航計(jì)劃應(yīng)用范疇的是()A．野外考察時(shí)用以空間定位B．為行駛的汽車提供精確的速度、時(shí)間信息C．為無(wú)線電移動(dòng)手機(jī)用戶提供實(shí)時(shí)的通信服務(wù)D．為飛行中的民航客機(jī)提供三維坐標(biāo)5．“北斗一號(hào)”曾在舟曲泥石流救災(zāi)中起了重要作用，有關(guān)其作用的敘述不正確的是(）A．確定泥石流的方向、速度B．救災(zāi)部隊(duì)利用攜帶的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)回各種災(zāi)情和救援信息C．監(jiān)測(cè)救援部隊(duì)的位置信息D．可監(jiān)測(cè)房屋倒塌及道路損毀狀況解析:4.C5。D第4題,我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的主要功能是區(qū)域性定位導(dǎo)航。第5題，房屋倒塌及道路損毀狀況監(jiān)測(cè)主要應(yīng)用遙感技術(shù)?！氨倍芬惶?hào)"可進(jìn)行定向測(cè)速定位。6．隨著我國(guó)小汽車的日益增多，汽車GPS導(dǎo)航服務(wù)已成為一種新興的服務(wù)，汽車GPS導(dǎo)航定位管理系統(tǒng)主要由車載GPS自主定位,結(jié)合無(wú)線電通信系統(tǒng)對(duì)車輛進(jìn)行調(diào)度管理和跟蹤.該業(yè)務(wù)已經(jīng)應(yīng)用于城市公共汽車（出租車)調(diào)度管理、家用汽車出游導(dǎo)航等。下圖為GPS工作原理圖。讀圖回答下列問(wèn)題.（（需要截圖）（1)根據(jù)材料說(shuō)出GPS的主要功能。(2)目前，我國(guó)部分大城市堵車現(xiàn)象較嚴(yán)重。GPS對(duì)開車出行有什么作用？（3)旅游行車途中有突發(fā)事件時(shí),GPS可以發(fā)揮什么作用?解析：第（1）題,GPS的主要功能是定位、導(dǎo)航，可為用戶提供精確的位置信息，為行駛提供明確的方向。第(2)題，利用GPS可引導(dǎo)駕駛，掌握前方路況。第(3）題，旅游行車途中遇到突發(fā)事件時(shí),利用GPS可把自己的位置告知施救人員;施救人員也可利用GPS找到受困人員的位置，并獲得實(shí)施救援的最佳路線。