高二地理全球定位系統(tǒng)的應用

1、 第一節(jié)全球定位系統(tǒng)的應用 GPS的出現(xiàn)，為軍事現(xiàn)代化提供了強有力的支持?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭中，GPS被成功地應用于導彈的精確制導、軍事部署與調(diào)度、戰(zhàn)略決策與指揮等一系列軍事行動中。 從軍用到民用全球定位系統(tǒng)無所不在 GPS的應用遠不止軍事方面，它還可以用于飛機、汽車、船舶行駛中的定位與導航；可以為行人、探險者、旅游者確定方位及目標；能夠幫助郵遞員、送貨商迅速找到目的地信息社會中，GPS正在步入我們的日常生活。 【學習目標】1.了解全球定位系統(tǒng)的概念和組成。 2結(jié)合實例了解全球定位系統(tǒng)在不同領域的應用。 一、全球定位系統(tǒng)(GPS) 1概念：利用衛(wèi)星網(wǎng)絡來獲得地面某點經(jīng)緯度和 的系統(tǒng)。 2組成：由3個相對

2、獨立的部分組成系統(tǒng)組成具體設備具體作用空間部分21顆工作衛(wèi)星，3顆備用衛(wèi)星，共同運行于 個軌道面上不間斷地向地面監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送各自與定位相關的參數(shù)和時間信息地面監(jiān)控系統(tǒng)1個主控站，3個注入站，5個監(jiān)控站 和控制衛(wèi)星上的各種設備的工作及衛(wèi)星的運行6GPS接收機接收機速度速度高程高程監(jiān)測監(jiān)測 二、全球定位系統(tǒng)的應用 1GPS的特點： 、高精度、自動測量。 2GPS的主要功能：定位和 3GPS的應用領域 (1)軍事：GPS最初建立的目的是為軍事應用。 (2)測量：具有測量精度高操作簡便、儀器便于攜帶、全天候操作、信息自動 、存儲等優(yōu)勢。 (3)交通：GPS可對車輛進行跟蹤、調(diào)度管理，合理分配車輛。全天

3、候全天候?qū)Ш綄Ш浇邮战邮?(4)求救：GPS可對消防人員、救護人員、交通警察進行、 (5)農(nóng)業(yè)：GPS引入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)后產(chǎn)生了“精準農(nóng)業(yè)耕作”。 (6)娛樂：GPS走入了人們的日常生活，成為人們出行、旅游、探險的好幫手。應急應急調(diào)遣調(diào)遣 下圖是GPS衛(wèi)星星座圖。讀圖，回答下列問題。 (1)GPS由三大子系統(tǒng)組成，除空間部分外，還有哪些部分？ (2)空間部分共有多少顆衛(wèi)星，其中工作衛(wèi)星多少顆，備用衛(wèi)星多少顆？ (3)GPS用戶接收機接收到這些信息后，經(jīng)過計算便可以求出自身所在地點的哪些信息？ 要點(1)輕巧識記地面監(jiān)控用戶設備 要點(2)讀圖說明24213 要點(3)輕巧識記三維位置、三維方向、運動

4、速度和時間信息。讀材料，根據(jù)所學知識，完成下列問題。 材料一各國衛(wèi)星導航系統(tǒng)比較。衛(wèi)星導航系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)量定位精度系統(tǒng)進展研制國家北斗系統(tǒng)35顆10米2007年發(fā)射兩顆北斗導航衛(wèi)星，2008年左右滿足中國及周邊地區(qū)用戶需求中國伽利略系統(tǒng)30顆小于1米1999年歐盟公布了“伽利略”計劃，現(xiàn)在“伽利略”系統(tǒng)正在建設中歐盟 材料二2007年11月28日新華網(wǎng)電歐洲議會近期為發(fā)展“伽利略”衛(wèi)星系統(tǒng)提供24億歐元(約合35億美元)資金預算，隨后，美國軍方計劃大幅升級全球定位系統(tǒng)(GPS)以抗衡不久前獲得重要資助的歐洲“伽利略”衛(wèi)星定位系統(tǒng)研發(fā)計劃。 (1)美國計劃升級全球定位系統(tǒng)的原因是什么？ (2)美國計

5、劃升級后的全球定位系統(tǒng)包括多少顆衛(wèi)星？其由哪幾部分組成？ (3)全球定位系統(tǒng)有哪兩大功能？ 解析：美國計劃升級全球定位系統(tǒng)是與歐洲“伽利略”衛(wèi)星定位計劃相抗衡。美國計劃升級的全球定位系統(tǒng)共有32顆衛(wèi)星。無論哪個國家的衛(wèi)星定位系統(tǒng)都是由三部分組成。全球定位系統(tǒng)的功能是定位和導航。 答案：(1)與歐洲“伽利略”衛(wèi)星定位計劃相抗衡，保持美國在全球定位系統(tǒng)領域內(nèi)的優(yōu)勢。 (2)32顆。由空間部分、地面控制系統(tǒng)、用戶設備(接收設備)三部分組成。 (3)定位和導航兩大功能。 1.讀GPS衛(wèi)星定位示意圖，回答下列問題。 (1)全球定位系統(tǒng)主要由空間星座、_系統(tǒng)和用戶設備部分三部分組成。它具有對海、陸、空進行

6、全方位、實時_的功能。 (2)地面監(jiān)控系統(tǒng)包括5個_站、1個_站和3個_站，主要擔負著對衛(wèi)星及其各種設備監(jiān)測與調(diào)控的任務。 (3)用戶系統(tǒng)用于接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號。GPS接收機包括_、_等用戶設備，能夠捕獲到GPS衛(wèi)星的信號，實時計算出_、速度以及_。 (4)目前中國正積極參與_合作開發(fā)研制的“伽利略”計劃，該系統(tǒng)空間星座由_顆衛(wèi)星組成。 解析：本題考查了GPS的用途、系統(tǒng)組成、工作原理等知識，我們可采用聯(lián)想和對比的方法進行歸納解答。 答案：(1)地面監(jiān)控三維導航與定位 (2)監(jiān)控主控注入 (3)接收機硬件GPS數(shù)據(jù)處理軟件三維坐標時間 (4)歐洲聯(lián)盟30 閱讀下列材料，回答相關問題。 1

7、998年10月，國家測繪局選派精干得力的測量員參加了1998年雅魯藏布大峽谷科學探險考察，主要目的是對大峽谷進行實地測量。最終測得大峽谷的極值深度有6 009米，長度為504.6千米，用實測數(shù)據(jù)證明了大峽谷為世界峽谷之最。 (1)這次測量所得的峽谷極值深度可靠性強，原因是測量過程中運用了什么技術，該技術的最大優(yōu)勢是什么？ (2)雅魯藏布大峽谷從板塊構(gòu)造觀點看，位于什么處？ (3)該峽谷生物資源豐富的原因是什么？ 要點(1)輕巧識記GPS測量精度高 要點(2)溫故知新板塊交界 要點(3)溫故知新板塊交界緯度低，山地垂直差異顯著，降水豐富。中國國家GPS技術研究中心首次借助GPS高科技手段，為目前

8、正處于地殼活躍期的青藏高原進行“體檢”?？茖W家們經(jīng)過10年觀察，精確地測定出了目前青藏高原的垂直運動和水平運動的年平均速率。 測定結(jié)果表明，青藏高原地殼整體上在向北、向東運動。喜馬拉雅山塊體以每年大約3.4厘米的速率相對亞歐板塊北偏東30左右的方向運動，隆升的平均速率為每年812毫米；西藏板塊以每年2.8厘米左右的速率相對亞歐板塊的東北方向移動，隆升速率為每年47毫米。這種運動速率的差異，導致青藏高原現(xiàn)今地質(zhì)構(gòu)造應以南北方向的擠壓為主，東西方向的拉張為輔。 (1)請你運用板塊構(gòu)造學說解釋一下青藏高原是如何形成的。 (2)請你大體說說科學家是如何利用GPS來研究青藏高原巖體的運動方向和運動速度的

9、。 解析：本題主要考查GPS在大地測量、地殼運動監(jiān)測等方面的應用，因GPS系統(tǒng)具有連續(xù)性、全天候、實時性等方面的優(yōu)點，故經(jīng)連續(xù)性的定位測量，可以發(fā)現(xiàn)地殼運動現(xiàn)象，能精確計算出地殼運動的速度及方向。 答案：(1)青藏高原的形成是由印度洋板塊和亞歐板塊相互擠壓碰撞形成的。 (2)方法大體是：把測地型GPS接收機固定在三個適當?shù)攸c的巖石上，構(gòu)成三角形監(jiān)測網(wǎng)，GPS衛(wèi)星不間斷地發(fā)送各自與定位相關的參數(shù)和時間信息，地面接收機收到這些信息，并測得接收到的每個衛(wèi)星信號的時間，便可自動計算出接收機所在地點的緯度、經(jīng)度和高程。通過長時間地檢測，便可以精確計算出青藏高原巖體的運動速度和運動方向。 2讀以下材料，完

10、成下列問題。 材料2008年5月8日，北京奧運圣火成功登上世界最高峰珠穆朗瑪峰(8 844.43 m)，這是奧運史上的偉大壯舉。嚴酷的自然條件對圣火登頂珠峰帶來很多的技術挑戰(zhàn)。珠峰常規(guī)條件下的風速為16至17米/秒，相當于八、九級大風，氣溫均在30C左右。為做好氣象保障工作，氣象部門在珠峰地區(qū)建成了立體氣象自動觀測站，運用GPS、RS等技術及時、高效地獲取所需要的氣象資料。 (1)讀下列“GPS數(shù)據(jù)顯示屏”圖，說出GPS的主要功能。 (2)根據(jù)材料和所學知識，簡述地形、氣候條件對火炬手持圣火登頂、火炬燃燒、電視轉(zhuǎn)播的不利影響。 答案：(1)GPS的主要功能：為用戶提供精密的三維坐標、速度和時間

11、等。 (2)高海拔、低氣溫、突發(fā)暴風雪等增大了火炬手的體力消耗、增加了技術難度；低氣壓、缺氧、大風影響火炬的燃燒和傳遞；山地影響信號傳輸?shù)馁|(zhì)量；低溫影響各種儀器設備的正常運轉(zhuǎn)。 1GPS定位原理： GPS的基本定位原理是：衛(wèi)星不間斷地發(fā)送自身的星歷參數(shù)和時間信息，用戶接收到這些信息后，經(jīng)過計算求出接收機的三維位置、三維方向以及運動速度和時間信息等。要實現(xiàn)地面接收機的定位，地面觀測者最少要見到4顆衛(wèi)星，因為要解算觀測站點的三維坐標，必須觀測到4顆以上GPS衛(wèi)星，這4顆衛(wèi)星稱為定位衛(wèi)星。 2GPS的優(yōu)點： 由于衛(wèi)星信號傳播和接收不受天氣等因素影響，GPS與其他定位、導航系統(tǒng)相比，具有海、陸、空全方

12、位、全天候、高精度、自動化、高效益等優(yōu)點。 3全球定位系統(tǒng)的組成及功能 4全球定位系統(tǒng)的應用 只有美國才有GPS 全球定位系統(tǒng)的全稱是“授時與測距導航系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)”，簡稱GPS，是以衛(wèi)星為基礎的無線電導航與定位系統(tǒng)，是具有在海、陸、空進行全方位、實時三維導航與定位功能的新一代衛(wèi)星導航與定位系統(tǒng)。目前，美國的GPS是世界上最成熟的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，其他國家也開始研發(fā)或已建立了類似的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)。如俄羅斯的GLONASS、中國的“北斗導航系統(tǒng)”、歐洲的“伽利略”計劃等，另外，印度、日本也正在建立自己的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)。 一、選擇題 (2009臨沂質(zhì)檢)下圖是華北地區(qū)某地實測的海拔數(shù)據(jù)分布圖

13、(單位：米)。讀圖回答12題。 1測量圖中各地海拔所用最精準、便捷的技術是() A遙感B全球定位系統(tǒng) C數(shù)字地球 D地理信息系統(tǒng) 解析：運用全球定位系統(tǒng)可以實時、準確地獲得地面某點的三維(經(jīng)度、緯度、海拔)數(shù)據(jù)。 答案：B 2對圖示區(qū)域地理特征的描述，正確的是() A海拔：甲丙 B坡度：甲乙 C氣溫：丙丁 D降水：乙丁 解析：本題需要將圖變成等高線圖(如下圖)，由圖中可以看出甲處海拔約300米，而丙處海拔大于500米；乙處附近等高線較密集而甲處稀疏，故坡度甲小于乙；丁處位于丙的西南側(cè)且海拔較低，故氣溫高于丙；該山地大致呈南北走向，乙坡處于山體的東側(cè)，處于夏季東南季區(qū)的迎風坡地帶，降水較多。 答

14、案：D 目前，發(fā)達國家已開始把GPS技術引入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，即所謂的“精準農(nóng)業(yè)耕作”。結(jié)合所學知識，完成34題。 3GPS在“精準農(nóng)業(yè)耕作”中可() 獲取農(nóng)田信息分析處理獲取的信息決策管理措施將產(chǎn)量和土壤狀態(tài)信息裝入帶GPS設備的噴藥、施肥設備 A B C D 4“精準農(nóng)業(yè)”與“石油農(nóng)業(yè)”相比，可() A忽視農(nóng)田內(nèi)農(nóng)作物的差異 B對同一農(nóng)田內(nèi)的作物統(tǒng)一施藥 C在不減產(chǎn)的情況下，增加生產(chǎn)成本 D降低因施肥，除蟲對環(huán)境造成的污染 解析：該題組主要考查GPS系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)中的應用。GPS主要是獲取空間數(shù)據(jù)以進行空間定位，而決策管理措施是人的工作?！熬珳兽r(nóng)業(yè)耕作”就是將GPS技術引入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實施精準耕作，可以在

15、盡量不減產(chǎn)的情況下，降低生產(chǎn)成本，有效避免資源浪費，降低因施肥、除蟲對環(huán)境造成的污染。 答案：3.B4.D 二、綜合題 5閱讀下列材料回答問題。 材料北京奧運期間，GPS導航服務也被廣泛應用于出租車等車輛中，司機出門前將出行的起點、終點輸入GPS系統(tǒng)平臺，便可以規(guī)劃出最佳路徑，引導駕駛，提高效率。GPS按“距離最短”、“時間最短”、“沿重要道路行駛”、“是否要避開高速公路”等多種路徑規(guī)劃的算法，提供路線引導。當車輛行駛到路口或拐彎處時，系統(tǒng)會根據(jù)事先設置好的最佳路徑給司機語音提示，當車輛偏離規(guī)劃路徑一定距離時，系統(tǒng)也會給出語音提示，用戶可根據(jù)需要重新規(guī)劃路徑或根據(jù)地圖的引導回到事先規(guī)劃好的路徑

16、上。對經(jīng)常行駛的最佳路徑可進行保存，下次用時可直接調(diào)出使用。 用戶不僅可以在出門前查閱實時路況網(wǎng)站，檢查自己的計劃線路；還可以使用帶有動態(tài)交通信息接收功能的導航儀，隨時掌握前方路況；另外，目前也有移動電話運營商開通了實時路徑播報的服務，只要發(fā)送一條短信，就可以得到前方路段交通狀況的反饋信息。為奧運期間人們的日常出行提供了很大的便利。出行的時候，可以通過查詢這樣的信息系統(tǒng)，了解到自己所出行目的地停車的狀況。奧運期間，在重點地區(qū)，還會建設一些停車引導系統(tǒng)，方便市民的出行。 (1)下列屬于奧運期間GPS對開車出行的作用的是(多項選擇)() A規(guī)劃出最佳路徑 B引導駕駛 C隨時掌握前方路況，提高效率 D了解自己所出行目的地停車的狀況 (2)若在奧運會期間有突發(fā)事件發(fā)生，GPS可以發(fā)揮什么作用？ (3)舉例說明GPS的其他應用領域。 解析：奧運期間，GPS導航服務也被廣泛應用于出租車等其他社會車輛中，司機出門前將出行的起點、終點輸入GPS系統(tǒng)平臺，便可以規(guī)劃出最佳路徑，引導駕駛，提高效率。GPS按“距離最短”、“時間最短”、“沿重要道路行駛”、“是否要避開高速公路”等多種路徑規(guī)劃的算法，提供路線引導?？梢酝ㄟ^查詢這樣的信息系統(tǒng)，了解到自己所出行目的地停車的狀況。奧運期間，在重點地區(qū)，還會建設一些停車誘導系統(tǒng)，方便市民的出行。所有奧運場