第三章第3節(jié) 全球定位系統(tǒng)及其應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案

1、 波峰中學(xué)地理全球定位系統(tǒng)及其應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案班級： 姓名： 編制人：胡小帆 審核人：趙鳳霞 編號171、 課前預(yù)習(xí)單學(xué)習(xí)目標(biāo)1. 了解全球定位系統(tǒng)的主要組成局部及主要工作原理。2.能舉例說明全球定位系統(tǒng)在定位導(dǎo)航中的作用。預(yù)習(xí)指導(dǎo)一、全球定位系統(tǒng)1.全球定位系統(tǒng)簡稱GPS是具有海、陸、空進(jìn)行、三維導(dǎo)航與功能的新一代衛(wèi)星與定位系統(tǒng)。2.GPS由三局部組成1空間星座由顆工作衛(wèi)星 ,顆備用衛(wèi)星組成。在用GPS導(dǎo)航定位時 ,必須觀測到顆GPS衛(wèi)星 ,這4顆衛(wèi)星稱為星座。2地面監(jiān)控系統(tǒng)包括個監(jiān)控站、個主控站和個注入站。主控站收集各監(jiān)控站對GPS衛(wèi)星的全部數(shù)據(jù) ,利用這些數(shù)據(jù)計算GPS衛(wèi)星的和數(shù)據(jù)；注入站在每

2、顆衛(wèi)星運(yùn)行至上空時 ,將數(shù)據(jù)及的指令注入到衛(wèi)星。3用戶系統(tǒng)用于接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的。GPS接收機(jī)包括、等用戶設(shè)備。GPS接收機(jī)能夠捕捉到GPS衛(wèi)星的信號 ,實(shí)時地計算出、及。3.根據(jù)用途分類 ,GPS接收機(jī)有以下幾種：1導(dǎo)航型接收機(jī)：主要用于運(yùn)動載體的 ,能夠?qū)崟r給出載體的和。按具體用途又可分為、和四種。2測地型接收機(jī)主要用測量和測量。3授時接收機(jī) ,主要利用GPS衛(wèi)星提供的高精度進(jìn)行授時 ,多用于及無線電通訊。二、全球定位系統(tǒng)與定位導(dǎo)航1.GPS的最初設(shè)計主要用于。2.GPS應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷地拓展 ,目前已在、 ,以及、等部門和行業(yè)得到廣泛應(yīng)用 ,而且也逐步深入到我們的日常生活中。根底訓(xùn)練1

3、.我國已經(jīng)公布了?國土資源“十一五規(guī)劃綱要? ,綱要指出 ,要建成數(shù)字中國地理空間框架 ,初步形成“天上看、地上查、網(wǎng)上管的國土資源管理運(yùn)行體系。由此可見3S技術(shù)將在今后國土整治中發(fā)揮重要作用。據(jù)此答復(fù)(1)(5)題。1以下說法 ,正確的選項(xiàng)是 ()A.GPS技術(shù)是地圖的延伸 B.RS技術(shù)是地圖的延伸C.GPS技術(shù)可以為用戶提供精確的三維坐標(biāo) D.GPS技術(shù)可分別處理RS技術(shù)及GIS技術(shù)提供的圖像和數(shù)據(jù)(2)遙感技術(shù)可應(yīng)用的領(lǐng)域有 ()A.人口普查B.導(dǎo)航定位C.三峽工程建設(shè)及規(guī)劃D.確定考察地點(diǎn)的高程(3)對長江流域進(jìn)行洪澇災(zāi)情報道的理想途徑是 ()A.衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)B.航空遙感技術(shù) C.

4、坐飛機(jī)目測D.水上坐快艇監(jiān)測(4)要對“三北地區(qū)荒漠化土地開展進(jìn)行宏觀監(jiān)控 ,宜選用的地理信息技術(shù)是 ()A.地理信息系統(tǒng)(GIS) B.全球定位系統(tǒng)(GPS) C.衛(wèi)星遙感定期拍攝D.不確定(5)無論是在飛機(jī)上或汽車上 ,還是在野外考察旅行 ,只要擁有手掌大小的GPS信號接收機(jī) ,你就能隨時知道 ()A.自己所在地的海拔和天氣 B.自己所在地的天氣和地理位置C.自己所在地的地理位置和海拔 D.自己所在地的天氣和氣候 二、課中探究單導(dǎo)航與定位技術(shù)的開展1.古代的定位方式千百年來 ,人們一直試圖找到一種可以精確確定自己位置的方法。遙遠(yuǎn)的古代 ,人們對廣袤的大地知之甚少 ,加上交通條件極其落后 ,

5、人們很少遠(yuǎn)行。那時 ,在野外定向主要是尋找一些標(biāo)志 ,比方高山、河流、峽谷 ,以及一些人工制作的路標(biāo)等 ,然后在簡單的地圖上確定自己的位置。航海更是受到定向和導(dǎo)航技術(shù)的制約 ,為了防止迷路 ,船只不得不緊貼著海岸航行 ,依靠燈塔導(dǎo)航 ,遠(yuǎn)洋航海更是無從談起。后來人們利用夜空的星辰來確定方位。其中 ,利用北極星定位就是一個重要方法。但使用這種方法的限制很多 ,必須是夜晚 ,而且是晴朗的夜空才行。指南針和六分儀的誕生改變了觀星定向的落后狀況。指南針可以指明南北方向 ,利用它人們可以輕易地知道自己前進(jìn)的方向。而六分儀可以通過測量太陽、星辰的天體高度角的變化來確定觀察者所處的緯度。由于六分儀無法確定經(jīng)

6、度 ,為了解決這個問題 ,英國政府曾經(jīng)用巨額的“懸賞來“尋找這個創(chuàng)造 ,直到l 8世紀(jì)中葉 ,人們終于創(chuàng)造了一種確定經(jīng)度的儀器精確記時計。這種儀器利用不同時區(qū)的地方時與本初子午線之間的時差來確定經(jīng)度。利用這些創(chuàng)造確定方位 ,人類可以大膽地馳騁于大地和海洋之中 ,地球的神秘面紗一點(diǎn)一點(diǎn)地被揭開了。2.在全球定位系統(tǒng)出現(xiàn)之前 ,遠(yuǎn)程導(dǎo)航與定位主要用無線電導(dǎo)航系統(tǒng)。(1)無線電導(dǎo)航系統(tǒng)。羅蘭-C：工作在100 kHz ,由三個地面導(dǎo)航臺組成 ,導(dǎo)航工作區(qū)域2 000 km ,一般精度200300 m。Omega(奧米茄)：工作在十幾千赫 ,由八個地面導(dǎo)航臺組成 ,可覆蓋全球。精度幾英里。多普勒系統(tǒng)：

7、利用多普勒頻移原理 ,通過測量其頻移得到運(yùn)動物參數(shù)(地速和偏流角) ,推算出飛行器的位置 ,屬自備式航位推算系統(tǒng)。誤差隨航程增加而累加。缺點(diǎn)：覆蓋的工作區(qū)域小；電波傳播受大氣影響；定位精度不高。(2)衛(wèi)星定位系統(tǒng)。最早的衛(wèi)星定位系統(tǒng)是美國的子午儀系統(tǒng)(TRANSIT) ,1958年研制 ,1964年正式投入使用。由于該系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)目較少(56顆)、運(yùn)行高度較低(平均1 000 km)、從地面站觀測到衛(wèi)星的時間間隔較長(平均1.5 h) ,因而它無法提供連續(xù)的實(shí)時三維導(dǎo)航 ,而且精度較低。為滿足軍事部門和民用部門對連續(xù)實(shí)時和三維導(dǎo)航的迫切要求 ,1973年美國國防部制定了GPS方案。(3)GPS開

8、展歷程。GPS方案共分三個階段：第一階段為方案論證和初步設(shè)計階段。從1973年到1979年 ,共發(fā)射了4顆試驗(yàn)衛(wèi)星 ,研制了地面接收機(jī)及建立了地面跟蹤網(wǎng)。第二階段為全面研制和試驗(yàn)階段。從1979年到1984年 ,又陸續(xù)發(fā)射了7顆試驗(yàn)衛(wèi)星 ,研制了各種用途的接收機(jī)。實(shí)驗(yàn)說明 ,GPS定位精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。第三階段為實(shí)用組網(wǎng)階段。1989年2月4日第一顆GPS工作衛(wèi)星發(fā)射成功 ,說明GPS系統(tǒng)進(jìn)入工程建設(shè)階段。1 993年底實(shí)用的GPS網(wǎng)即(21+3)GPS空間星座已經(jīng)建成 ,此后將根據(jù)方案更換失效的衛(wèi)星。三、達(dá)標(biāo)檢測單 1以下行為可應(yīng)用GPS的是()精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)地震預(yù)報飛機(jī)編隊(duì)表演預(yù)報臺風(fēng)位置

9、A B C D2、全球定位系統(tǒng)的空間局部由分布在距地面20200千米的6個軌道面上的多少顆衛(wèi)星組成 A、3 B、4 C、12 D、243、全球定位系統(tǒng)由3個相對獨(dú)立的局部組成 ,即A、空間局部、地面監(jiān)控系統(tǒng)和用戶設(shè)備局部B、空間局部、地面監(jiān)控系統(tǒng)和地下設(shè)備局部C、空間局部、電視、 系統(tǒng)和用戶設(shè)備局部D、行星和衛(wèi)星局部、地面監(jiān)控系統(tǒng)和用戶設(shè)備局部4、GPS的全稱是A、地理信息系統(tǒng) B、文字處理系統(tǒng) C、全球定位系統(tǒng) D、地球衛(wèi)星系統(tǒng)5、要想獲得地面某點(diǎn)的經(jīng)緯度和高程至少需要幾顆衛(wèi)星A、3 B、4 C、5 D、6 6、目前 ,GPS的主要功能是來源: A、定位和導(dǎo)航 B、定位和找礦 C、天氣預(yù)報

10、D、地質(zhì)測量7、研制GPS的最初目的是用于A、軍事 B、氣象效勞 C、地質(zhì)勘探 D、海洋觀察8、與傳統(tǒng)的手工測量手段相比 ,GPS技術(shù)具有的特點(diǎn)是A、測量精度高 ,操作復(fù)雜 B、儀器體積大 ,不便于攜帶C、全天候操作 ,信息自動接收、存儲 D、中間處理環(huán)節(jié)較多且復(fù)雜9、GPS技術(shù)對交通的主要作用有A、增加能源消費(fèi) B、降低行車速度 C、導(dǎo)航 D、加快運(yùn)車速度10、當(dāng)前 ,興旺國家已開始把GPS技術(shù)引入農(nóng)業(yè)生產(chǎn) ,該農(nóng)業(yè)生產(chǎn)被稱為A、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)耕作 B、粗放農(nóng)業(yè)耕作 C、密集農(nóng)業(yè)耕作 D、商品農(nóng)業(yè)耕作11、GPS逐漸走進(jìn)了人們的日常生活 ,成為人們出行、旅游、探險的好幫手 ,其原因正確的選項(xiàng)是A、GPS接收機(jī)的小型化以及價格的降低 B、GPS可以幫助人們降低旅游本錢C、GPS可以增加人們的旅游距離 D、GPS可使旅游者更具平安感GPS最初是為軍事應(yīng)用而建立的 ,至今仍然由美國國防部控制。以下圖是裝備了軍用GPS接收機(jī)的美國駐伊士兵圖。結(jié)合所學(xué)知識完成1214題。12獲取GPS系統(tǒng)觀測數(shù)據(jù)