2024-2025学年高中地理第3章地理信息技术应用第3节全球定位系统及其应用学案湘教版必修3.doc
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第三节全球定位系统及其应用
学习目标：1.了解全球定位系统的概念、组成、进展历程、基本原理。2.理解全球定位系统在定位导航中的广泛应用。(重点、难点)3.培育学生的科学素养，激发学生探究科学的欲望。
1．全球定位系统
(1)概念
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统。
(2)组成
系统结构
组成和分布
功能
空间星座
由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成
为全天候定位供应可能
地面掌握系统
1个主控站
收集各监控站对GPS卫星的全部观测数据，利用这些数据计算GPS卫星的轨道和卫星时钟数据
3个注入站
在每颗卫星运行至上空时，将导航数据及主控站的指令注入卫星
5个监控站
监测与调控卫星上的各种设备的工作、运行状况
用户系统
包括接收机硬件、GPS数据处理软件等用户设备，硬件由天线单元和接收单元组成
捕获GPS卫星信号，实时地计算出三维坐标、速度以准时间
(3)GPS接收机的常见类型
2．全球定位系统与定位导航
(1)定位精度
①静态导航定位：厘米级甚至毫米级精度。
②动态定位：达到1米以内精度。
③速度测量：达到厘米级精度。
④时间测量：毫微秒级精度。
(2)应用
①交通、邮电、地矿、建筑、农业、气象、土地治理、金融、公安等部门和行业。
②监测地壳的微小移动，帮忙预报地震。
③与GIS、RS结合，为资源调查、工程治理、精细农业服务。
(1)空间星座、用户系统、地面监控系统、传感器是全球定位系统的组成部分。 ()
(2)在对我国西部一些地区进行科考时，使用全球定位系统，其优点主要是通过全球定位系统可以随时读取各种信息资料。 ()
(3)物流公司建立物流GPS网络平台，当货主交付货物后，物流公司将GPS设备与货物捆绑运输，并供应应货主提货单和GPS网络查询密码。货主和物流公司可以随时随地通过GPS网络查询货物当前的运输位置。 ()
(4)对地壳运动进行精确观测接受的主要技术是遥感技术。
()
(5)汽车卫星导航系统的功能包括 ()
①确定汽车的行驶路线②显示汽车运行中的位置③能够大大缩短汽车的通行里程④对汽车进行踪迹监控
A．①②③ B．①②④
C．①③④ D．②③④
提示：(1)×全球定位系统由3个相对独立的部分组成，即空间星座、地面监控系统和用户系统。
(2)×全球定位系统的优点是能够连续不断地为用户供应精确的三维坐标、时间等信息。
(3)√货主和物流公司可以随时随地通过GPS网络按货单号和密码查询货物当前的运输位置。
(4)×对地壳运动进行精确观测的基准站、基本站与区域站在我国分布的范围较广，但又相对集中在我国地质不稳定的地区，明显是通过对地壳运动的精确观测，推断各站点之间的距离位移，进行地震监测和预报，而各站点之间距离位移的监测则需要用GPS技术。
(5)B[汽车中的导航装置可显示城市道路图和该车的位置，因而可帮忙驾驶者选择合理的行车线路，缩短通行时间，但不能缩短通行里程；另外计算机掌握中心能对安装有GPS接收装置的汽车进行踪迹监控。]
全球定位系统
材料春节前夕的最终一次航天放射，以北斗三号“一箭双星”的完善入轨告终。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其次十八和其次十九颗卫星。2018年，北斗卫星导航系统工程迎来了高密度放射的组网年。依据打算，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。
问题1(地理实践力)我国北斗导航系统的主要功能是什么？其原理是什么？
提示：定位和导航。工作卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接收到这些信息后，经过计算，求出接收机的三维位置、三维方向以及运动速度和时间信息。
问题2(地理实践力)运用数学原理，要计算出地面静止物体的位置，至少依据几颗卫星供应的资料？要进一步提高定位精度，并快速计算出运动物体的空间位置、运行速度和运行方向，至少有几颗卫星供应资料？
提示：3颗。4颗。空间位置的定位需要空间三轴直角坐标系，即三维空间。这样必需由3颗卫星从三轴的方始终测定空间某点的地理坐标，故所使用的卫星不能少于3颗。依据4颗卫星供应资料，可快速计算出运动物体的空间位置。
[归纳总结]全球定位系统的概念、工作过程、用途及特点
概念
利用GPS卫星，在全球范围内进行实时导航和定位的系统
组成及工作过程
用途
为各类用户供应周密的三维坐标、速度和时间
工作特点
全能性、全球性、全天候、连续性和实时性
在区域地理环境争论中的应用
在区域环境中利用较多的是为导航服务，地面监控系统把信息传给GPS卫星，得出处理后的考察点的地理位置和高程，获得精确数据，从而确定位置和前进方向，进而导航
1．结合所学学问，完成(1)～(2)题。