高中地理湘教版必修三课件：3-3 全球定位系统及其应用 课件(44张)
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授时接收机
发射的信号。
二、全球定位系统与定位导航
1．特点： 全天候 、高精度、自动测量。
2．主要功能： 定位
和导航。
3．应用：最初用于军事，目前已扩展到以下领域：
(1)
交通 、邮电、地矿、建筑、农业、气象、土地
管理、金融、公安等部门和行业。
(2)监测地壳的微小移动，帮助 预报地震 。
(3)与 GIS、RS 结合，为
资源调查、工程管理 、精
细农业服务等。
教材 P96 图 3－44 GPS 空间星座 阅读时可结合下列问题进行： (1)GPS 空间卫星分布在几个轨道上？每相邻两个轨道间的 夹角是多少？每个轨道有几颗 GPS 卫星？(6 60° 4) (2)在 GPS 系统中，共有多少颗 GPS 卫星？它们都是工作 卫星吗？(24 不是，有 3 颗是备用卫星) (3)要确定某点的三维信息至少需要几颗 GPS 卫星提供信 号？(4)
第三章
地理信息技术应用
第三节 全球定位系统及其应用
[学习目标] 1.了解全球定位系统(GPS)的概念、基本组成和 工作过程。2.能运用实例，说明 GPS 的主要应用领域。3.了解 GPS 接收机的主要种类和用途。
课前预习导学 随堂巩固训练
课堂互动探究 课时作业
一、全球定位系统
1．概念：简称 GPS，是具有在海、陆、空进行全方位、实 时 三维导航 与 定位功能 的新一代卫星导航与定位系
(4)信号强弱：数字表示被接收到信号的卫星编号，黑色柱 的长短表示信号强弱。图片表示接收到第 02、07、08、11、20、 27、28、31 号八颗卫星的信号，其中第 02 号和第 20 号卫星的 信号比较弱。
1．思考领悟 (1)三维坐标就是我们平时所说的地理位置吗？ 提示：我们平常所说的地理位置包括多种类别，如海陆位置、 经纬度位置、经济地理位置等，其中经纬度位置仅是二维坐标， 而三维坐标是由经度、纬度和海拔组成的。
(2)在 GPS 汽车导航系统中，信息在汽车、卫星和服务中心 之间是怎样传递的？
提示：在 GPS 汽车导航系统中，汽车中的 GPS 用户设备接 收了 GPS 卫星信息；解算出本车的位置、速度等信息，并通过 无线电信号传递至服务中心，服务中心再根据汽车所在位置， 及时通过语音提示为汽车导航。
2．题组实践 GPS 最初是为军事应用而建立的，至今仍然由美国国防部 控制。下图是装备了军用 GPS 接收机的美国驻伊士兵图。结合 所学知识完成(1)～(3)题。
(1)我国北斗卫星导航系统最基本的功能是什么？ 试答：定位和导航。 (2)如何确定地物的精准位置？ 试答：确定地物的经度位置、纬度位置和海拔即可。
全球定位系统的功能、工作过程、用途及特点
GPS 接收机界面解读 一般在 GPS 接收机上能读出以下几项信息，以右图为例： (1)经纬度位置：如图所示，GPS 接收机所在的经纬度位置 是(39°58′27.9″N,116°18′50.2″E)。
(1)请描述出警察抓捕盗车贼的信息在 GPS 系统中各组成部 分间的传递过程。
试答：被盗救护车上的 GPS 将其三维坐标、运动速度和方 向提供给空间星座，空间星座将信息传递给监测站，监测站将数 据传递给主控站，主控站将数据传递给警方的 GPS。
(2)警察是如何追上窃贼的？
试答：当救护车司机发现车辆被盗时，立即报警；警方启动 GPS 监控系统和该市的电子地图，确定被盗车辆的位置、速度 以及航向等信息，传递给警方，警方结合 GIS 系统，确定最佳 抓捕路径并提供给地面警车和直升机驾驶员实施抓捕。
统。
2．组成
(1)空间星座：
21 颗工作卫星、
3
颗
备用卫星。
(2)地面监控系统：1 个主控站、3 个 注入站 、5 个 监控站 。 (3)用户系统： GPS 接收机 包括接收机硬件、GPS 数据处
理软件wk.baidu.com用户设备。
3．GPS 接收机 (1)功能：用于
接收 GPS 卫星
导航型接收机 (2)种类测地型接收机
主题一 全球定位系统
春节前夕的最后一次航天发射，以北斗三号“一箭双星”的 完美入轨告终。这是北斗三号的第五和第六颗卫星，也是整个北 斗卫星导航系统的第二十八和第二十九颗卫星。2018 年，北斗 卫星导航系统工程迎来了高密度发射的组网年。按照计划，今年 长三甲系列运载火箭将通过 10 次飞行，将 18 颗北斗导航卫星送 入轨道。
解析：GPS 的工作过程，首先是工作卫星获取信息，然后 传给监控站再由监控站传给主控站，经计算和改正参数后由注 入站注入空间卫星就可传给用户，用户用 GPS 接收机接收信息。
主题二 全球定位系统与定位导航
挪威首都奥斯陆曾发生过一起救护车失窃事件。当时窃贼在 奥斯陆市中心发现一辆救护车上空无一人，而且车门敞开，于是 蹿上汽车扬长而去。没想到，他还没开多远就听见身后的警笛声 越来越响，再抬头一看，空中竟然还有一架警察直升机在他头顶 盘旋。原来，这辆救护车上安装了 GPS 设备。
(2)高度：如上图所示，GPS 接收机所在的高度是 H＝109 m±5.7 m，即为 103.3 m～114.7 m。
(3)搜索到的卫星：卫星分布图描绘了 GPS 接收机所处位置 (圆心)仰望天空能搜索到的卫星，大圆表示地平线，小圆为抬头 以 45°角仰望天空的范围，越靠近圆心，卫星信号越强，图片表 示当前能搜索到第 02、07、08、11、20、27、28、31 号八颗卫 星。卫星号是卫星发射时的序号，最大序号已经大于 24。
(1)获取 GPS 观测数据的是( C )
A．空间卫星 B．主控站
C．监控站
D．信息注入站
解析：监控站的功能是获取 GPS 卫星的观测数据并传给主 控站。
(3)配备 GPS 接收机的美国士兵，获取信息的过程是( A ) ①工作卫星获取信息 ②监控站 ③主控站计算和改正参数 ④信息注入站 ⑤空间卫星 ⑥GPS 机接收信息 A．①—②—③—④—⑤—⑥ B．②—③—④—⑤—⑥—① C．③—④—⑤—⑥—①—② D．④—⑤—⑥—①—②—③
全球定位系统的应用
“3S”技术的选取方法
技术手段
应用过程
RS
收集信息的感知手段
GIS 分析、对比、计算数据源
发射的信号。
二、全球定位系统与定位导航
1．特点： 全天候 、高精度、自动测量。
2．主要功能： 定位
和导航。
3．应用：最初用于军事，目前已扩展到以下领域：
(1)
交通 、邮电、地矿、建筑、农业、气象、土地
管理、金融、公安等部门和行业。
(2)监测地壳的微小移动，帮助 预报地震 。
(3)与 GIS、RS 结合，为
资源调查、工程管理 、精
细农业服务等。
教材 P96 图 3－44 GPS 空间星座 阅读时可结合下列问题进行： (1)GPS 空间卫星分布在几个轨道上？每相邻两个轨道间的 夹角是多少？每个轨道有几颗 GPS 卫星？(6 60° 4) (2)在 GPS 系统中，共有多少颗 GPS 卫星？它们都是工作 卫星吗？(24 不是，有 3 颗是备用卫星) (3)要确定某点的三维信息至少需要几颗 GPS 卫星提供信 号？(4)
第三章
地理信息技术应用
第三节 全球定位系统及其应用
[学习目标] 1.了解全球定位系统(GPS)的概念、基本组成和 工作过程。2.能运用实例，说明 GPS 的主要应用领域。3.了解 GPS 接收机的主要种类和用途。
课前预习导学 随堂巩固训练
课堂互动探究 课时作业
一、全球定位系统
1．概念：简称 GPS，是具有在海、陆、空进行全方位、实 时 三维导航 与 定位功能 的新一代卫星导航与定位系
(4)信号强弱：数字表示被接收到信号的卫星编号，黑色柱 的长短表示信号强弱。图片表示接收到第 02、07、08、11、20、 27、28、31 号八颗卫星的信号，其中第 02 号和第 20 号卫星的 信号比较弱。
1．思考领悟 (1)三维坐标就是我们平时所说的地理位置吗？ 提示：我们平常所说的地理位置包括多种类别，如海陆位置、 经纬度位置、经济地理位置等，其中经纬度位置仅是二维坐标， 而三维坐标是由经度、纬度和海拔组成的。
(2)在 GPS 汽车导航系统中，信息在汽车、卫星和服务中心 之间是怎样传递的？
提示：在 GPS 汽车导航系统中，汽车中的 GPS 用户设备接 收了 GPS 卫星信息；解算出本车的位置、速度等信息，并通过 无线电信号传递至服务中心，服务中心再根据汽车所在位置， 及时通过语音提示为汽车导航。
2．题组实践 GPS 最初是为军事应用而建立的，至今仍然由美国国防部 控制。下图是装备了军用 GPS 接收机的美国驻伊士兵图。结合 所学知识完成(1)～(3)题。
(1)我国北斗卫星导航系统最基本的功能是什么？ 试答：定位和导航。 (2)如何确定地物的精准位置？ 试答：确定地物的经度位置、纬度位置和海拔即可。
全球定位系统的功能、工作过程、用途及特点
GPS 接收机界面解读 一般在 GPS 接收机上能读出以下几项信息，以右图为例： (1)经纬度位置：如图所示，GPS 接收机所在的经纬度位置 是(39°58′27.9″N,116°18′50.2″E)。
(1)请描述出警察抓捕盗车贼的信息在 GPS 系统中各组成部 分间的传递过程。
试答：被盗救护车上的 GPS 将其三维坐标、运动速度和方 向提供给空间星座，空间星座将信息传递给监测站，监测站将数 据传递给主控站，主控站将数据传递给警方的 GPS。
(2)警察是如何追上窃贼的？
试答：当救护车司机发现车辆被盗时，立即报警；警方启动 GPS 监控系统和该市的电子地图，确定被盗车辆的位置、速度 以及航向等信息，传递给警方，警方结合 GIS 系统，确定最佳 抓捕路径并提供给地面警车和直升机驾驶员实施抓捕。
统。
2．组成
(1)空间星座：
21 颗工作卫星、
3
颗
备用卫星。
(2)地面监控系统：1 个主控站、3 个 注入站 、5 个 监控站 。 (3)用户系统： GPS 接收机 包括接收机硬件、GPS 数据处
理软件wk.baidu.com用户设备。
3．GPS 接收机 (1)功能：用于
接收 GPS 卫星
导航型接收机 (2)种类测地型接收机
主题一 全球定位系统
春节前夕的最后一次航天发射，以北斗三号“一箭双星”的 完美入轨告终。这是北斗三号的第五和第六颗卫星，也是整个北 斗卫星导航系统的第二十八和第二十九颗卫星。2018 年，北斗 卫星导航系统工程迎来了高密度发射的组网年。按照计划，今年 长三甲系列运载火箭将通过 10 次飞行，将 18 颗北斗导航卫星送 入轨道。
解析：GPS 的工作过程，首先是工作卫星获取信息，然后 传给监控站再由监控站传给主控站，经计算和改正参数后由注 入站注入空间卫星就可传给用户，用户用 GPS 接收机接收信息。
主题二 全球定位系统与定位导航
挪威首都奥斯陆曾发生过一起救护车失窃事件。当时窃贼在 奥斯陆市中心发现一辆救护车上空无一人，而且车门敞开，于是 蹿上汽车扬长而去。没想到，他还没开多远就听见身后的警笛声 越来越响，再抬头一看，空中竟然还有一架警察直升机在他头顶 盘旋。原来，这辆救护车上安装了 GPS 设备。
(2)高度：如上图所示，GPS 接收机所在的高度是 H＝109 m±5.7 m，即为 103.3 m～114.7 m。
(3)搜索到的卫星：卫星分布图描绘了 GPS 接收机所处位置 (圆心)仰望天空能搜索到的卫星，大圆表示地平线，小圆为抬头 以 45°角仰望天空的范围，越靠近圆心，卫星信号越强，图片表 示当前能搜索到第 02、07、08、11、20、27、28、31 号八颗卫 星。卫星号是卫星发射时的序号，最大序号已经大于 24。
(1)获取 GPS 观测数据的是( C )
A．空间卫星 B．主控站
C．监控站
D．信息注入站
解析：监控站的功能是获取 GPS 卫星的观测数据并传给主 控站。
(3)配备 GPS 接收机的美国士兵，获取信息的过程是( A ) ①工作卫星获取信息 ②监控站 ③主控站计算和改正参数 ④信息注入站 ⑤空间卫星 ⑥GPS 机接收信息 A．①—②—③—④—⑤—⑥ B．②—③—④—⑤—⑥—① C．③—④—⑤—⑥—①—② D．④—⑤—⑥—①—②—③
全球定位系统的应用
“3S”技术的选取方法
技术手段
应用过程
RS
收集信息的感知手段
GIS 分析、对比、计算数据源