《第三节 全球定位系统及其应用》课件_高中地理_必修Ⅲ_湘教版.pptx

主讲人：全球定位系统及其应用

目录01.全球定位系统原理02.全球定位系统技术03.全球定位系统历史04.全球定位系统在地理学中的应用05.全球定位系统对日常生活的影响

全球定位系统原理01

定位系统概述GPS卫星发射信号，通过电磁波传播至地球表面，接收器通过计算信号传播时间来确定位置。卫星信号的传播GPS系统由24颗卫星组成，能够实现全球范围内的连续覆盖，定位时间通常在几秒到几分钟内。全球覆盖与定位时间信号的多路径效应、大气延迟和卫星几何分布等因素都会影响GPS定位的精度。定位精度的影响因素

工作原理卫星信号的发射与接收GPS卫星持续向地球发射包含时间戳和位置信息的信号，接收器通过计算信号传播时间来确定距离。0102三角测量定位通过至少三颗卫星的信号，接收器利用三角测量原理计算出精确的三维位置坐标。

信号传播机制GPS卫星向地球发射包含时间戳和卫星位置信息的信号。01信号穿过电离层和对流层时，会受到不同程度的延迟和折射。02GPS接收器捕获来自至少四颗卫星的信号，以确定接收器的位置和时间。03系统通过差分GPS技术校正信号传播过程中的误差，提高定位精度。04卫星信号发射信号在大气中的传播接收器捕获信号误差校正机制

定位精度因素卫星信号的强度和稳定性直接影响定位精度，信号弱或干扰多会导致误差增大。卫星信号质量大气层对GPS信号有延迟作用，精确校正电离层和对流层延迟是提高定位精度的关键。大气延迟校正信号反射导致的多路径效应会干扰直接信号，影响接收器的定位准确性。多路径效应

全球定位系统技术02

卫星技术为提高定位精度，卫星系统采用差分GPS和卫星增强系统等技术来增强信号。卫星信号的增强技术全球定位系统依赖精确的卫星轨道数据和信号传输时间来计算接收器位置。卫星轨道与定位原理

接收器技术接收器通过放大器增强微弱的GPS信号，并通过滤波器排除干扰，确保信号质量。信号放大与过滤为了适应便携式设备，接收器采用低功耗设计，延长设备使用时间，减少能耗。低功耗设计接收器采用先进的算法减少多路径效应，提高定位精度，尤其在城市环境中。多路径效应处理现代接收器技术集成了GPS、GLONASS、Galileo等多种全球导航卫星系统，提升定位可靠性。集成多种导航系数据处理技术利用差分GPS技术，可以提高定位精度，减少误差，适用于需要高精度定位的场合。信号增强技术通过整合GPS数据与其他传感器数据，如惯性导航系统，可以提供更稳定可靠的定位信息。数据融合技术采用先进的算法对GPS信号进行实时处理，确保导航系统能够快速响应并提供准确位置信息。实时数据处理

系统集成技术GPS系统集成中，模块化设计允许不同功能组件独立开发，便于维护和升级。模块化设计01通过数据融合技术，GPS系统能够整合多种传感器数据，提高定位的准确性和可靠性。数据融合技术02集成实时操作系统(RTOS)是GPS技术的关键，确保系统能够快速响应并处理定位数据。实时操作系统03为提高系统的稳定性和可靠性，GPS集成中常采用冗余设计，确保关键组件有备份。冗余设计04

全球定位系统历史03

发展起源01美国在1960年代初期发射了第一颗导航卫星，标志着卫星导航技术的诞生。02冷战期间，美国和苏联为了军事目的，分别发展了各自的卫星导航系统。03美国海军在1960年代开发的TRANSIT系统，是GPS的前身，主要用于海上导航。早期卫星导航系统冷战时期的军事需求GPS的前身TRANSIT

关键里程碑GPS的初步构想GPS的首次发射011973年，美国国防部启动GPS项目，旨在为军事提供全天候、全球覆盖的定位服务。021978年，第一颗GPS卫星发射升空，标志着GPS系统建设的开始，为后续发展奠定基础。

全球定位系统在地理学中的应用04

地图绘制与更新GPS技术能够提供精确的地理坐标，用于绘制地形图和更新地图上的地貌信息。精确测量地形0102利用GPS进行实时交通导航，帮助更新道路状况，优化路线规划，提高地图的实用性。实时交通导航03GPS用于监测环境变化，如冰川融化、森林覆盖度等，这些数据可用来更新地理信息数据库。环境监测与变化

地理信息系统的集成利用GPS集成遥感数据，实现对地表特征的精确监测，如森林覆盖变化的实时追踪。遥感数据融合GPS技术帮助地理信息系统快速更新地图数据，确保导航和地图服务的准确性。地图制作与更新集成GPS的地理信息系统用于监测环境变化，如洪水、地震后的地形变化分析。环境监测地理信息系统集成GPS数据，为城市规划提供精确的空间分析，优化城市基础设施布局。城市规划

环境监测与管理GPS技术用于追踪自然灾害，如洪水、地震，及时发布预警，减少人员伤亡和财产损失。灾害预警系统01利用GPS追踪野生动物的迁徙路径，监测其栖息地变化，为保护工作提供科学依据。野生动植物保护02