第三章第一節(jié)全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用中圖版必修

第一節(jié)全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用中國地圖出版社SINOMAPSPRESS普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書地理必修?第3冊課程標(biāo)準(zhǔn)舉例說明全球定位系統(tǒng)在定位導(dǎo)航中的應(yīng)用。學(xué)習(xí)目標(biāo)一.了解：GPS的主要組成部分及其主要工作原理。二.理解：全球定位系統(tǒng)（GPS）的功能及應(yīng)用一、全球定位系統(tǒng)(GPS)1．概念：利用衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)來獲得地面某點(diǎn)_______和_____的系統(tǒng)。2．組成：由3個(gè)相對獨(dú)立的部分組成。(1)空間部分：即GPS衛(wèi)星星座，由___顆工作衛(wèi)星，3顆_________，共同運(yùn)行在___個(gè)軌道面上。GPS衛(wèi)星不間斷地發(fā)送各自與定位相關(guān)的_____和____信息。基礎(chǔ)自主梳理經(jīng)緯度高程21備用衛(wèi)星6參數(shù)時(shí)間(2)地面監(jiān)控系統(tǒng)：主要用于______和_____衛(wèi)星上的各種設(shè)備的工作及衛(wèi)星的運(yùn)行。(3)用戶設(shè)備部分：即GPS接收機(jī)，能顯示接收機(jī)的________、高度、運(yùn)動(dòng)方向和_____等信息。監(jiān)測控制經(jīng)緯度速度全球定位系統(tǒng)的系統(tǒng)組成空間部分地面監(jiān)控系統(tǒng)用戶設(shè)備部分全球定位系統(tǒng)由24顆衛(wèi)星組成（其中3顆備用），分布在6個(gè)軌道平面上主要是GPS接收機(jī)提供與定位相關(guān)的參數(shù)和時(shí)間信息主要用于監(jiān)測和控制衛(wèi)星及其各種設(shè)備的運(yùn)行可以確定接收機(jī)所在點(diǎn)的位置、速度、到航路終點(diǎn)的距離和航向等信息合作探究1．衛(wèi)星定位的基本原理(提示：對地面上任意一點(diǎn)進(jìn)行定位需要幾顆衛(wèi)星？對地面上任一點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測需要幾顆衛(wèi)星？)衛(wèi)星定位的基本原理

簡單地說就是用戶同時(shí)向已知其位置的3個(gè)導(dǎo)航衛(wèi)星分別進(jìn)行距離測量，然后再以該衛(wèi)星為球心，以所測得的距離為半徑，在空間畫出3個(gè)球面，則該3個(gè)球面的相交點(diǎn)，就是用戶的所在位置了。通常應(yīng)用三顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可以進(jìn)行定位，但要保證對目標(biāo)實(shí)時(shí)觀測（諸如提供目標(biāo)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)等），則需要至少四顆衛(wèi)星的信號。學(xué)以致用二、全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用1．GPS的特點(diǎn)：________、________、自動(dòng)測量。2．GPS的主要功能：_____和_____。3．GPS的應(yīng)用領(lǐng)域(1)軍事：GPS最初建立的目的是為了軍事應(yīng)用。(2)測量：具有測量______、操作簡便、儀器便于攜帶、_______操作、信息自動(dòng)__________等優(yōu)勢。全天候高精度定位導(dǎo)航精度高全天候接收、存儲(3)交通：GPS可對車輛進(jìn)行_______________，合理分配車輛。

(4)救援：GPS可對消防人員、救護(hù)人員、交通警察進(jìn)行___________。

(5)農(nóng)業(yè)：GPS引入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)后產(chǎn)生了“______________”。

(6)娛樂：GPS走進(jìn)了人們的日常生活，成為人們出行、旅游、探險(xiǎn)的好幫手。跟蹤調(diào)度管理應(yīng)急調(diào)遣精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)耕作1、軍事方面

隨著衛(wèi)星技術(shù)在軍事領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用，戰(zhàn)爭的陸、海、空三維空間已發(fā)展到陸、海、空、天、電（磁）五維空間。在海灣戰(zhàn)爭中，美國航天司令部統(tǒng)一指揮了約70顆衛(wèi)星，支援陸?？兆鲬?zhàn)，海灣戰(zhàn)爭也因此被稱為“第一次空間戰(zhàn)爭”。顯然，誰擁有“制信息權(quán)”，誰就能掌握高技術(shù)戰(zhàn)場的主動(dòng)權(quán)，而“制信息權(quán)”又離不開“制天權(quán)”。“制天權(quán)”與美國國家導(dǎo)彈防御系統(tǒng)也有著密不可分的聯(lián)系，如果衛(wèi)星被毀或“致盲”它就會(huì)癱瘓，因此，美國在打“衛(wèi)星戰(zhàn)”方面比誰都起勁。作用：給航行中的軍艦、飛機(jī)及導(dǎo)彈等設(shè)施提供定位和導(dǎo)航信息；同時(shí)也應(yīng)用于野外行進(jìn)中的單兵和移動(dòng)裝置的定位及跟蹤GPS在交通運(yùn)輸中的作用車載型GPS機(jī)2、交通方面3、測量方面

本次測量除采用1975年時(shí)的傳統(tǒng)測量方法外，還采取GPS測量系統(tǒng)。

珠穆朗瑪峰高度最新測量結(jié)果為8844.43米

參數(shù)：珠穆朗瑪峰峰頂巖石面高程測量精度±0.21米；峰頂冰雪深度3.50米。

原1975年公布的珠峰高程數(shù)據(jù)停止使用。2005年10月9日上午10時(shí)，國家測繪局局長陳邦柱宣布珠穆朗瑪峰高度最新測量結(jié)果：

通過GPS定位和監(jiān)控管理系統(tǒng)可以對遇有險(xiǎn)情或發(fā)生事故的車輛進(jìn)行緊急援助。監(jiān)控臺的電子地圖可顯示求助信息和報(bào)警目標(biāo)，規(guī)劃出最優(yōu)援助方案，并以報(bào)警聲、光提醒值班人員進(jìn)行應(yīng)急處理。4、緊急援助案例：2005年8月10日傍晚六點(diǎn)左右，飛達(dá)GPS監(jiān)控中心接到要求查詢粵S4HXXX車輛位置的電話，原來駕駛該車輛的趙先生當(dāng)天下午被一伙歹徒劫持了，這伙歹徒打電話給趙先生的親人勒索金錢，飛達(dá)監(jiān)控中心迅速查出該車輛停放在惠州市惠環(huán)鎮(zhèn)離莞惠公路約100米的地方，并將情況通知了公司的負(fù)責(zé)人。傍晚七點(diǎn)半，飛達(dá)公司人員到達(dá)現(xiàn)場，利用先進(jìn)的專用設(shè)備，很快發(fā)現(xiàn)該車輛，為了不打草驚蛇，指示監(jiān)控中心將車輛斷油斷電。后來，在當(dāng)?shù)鼐斓拇罅ψ凡断拢瑢⒁幻铰犔搶?shí)的賊抓獲。警察根據(jù)他提供的指示很快找回了被劫持了的趙先生，人和車都完好無損。經(jīng)審訊，該團(tuán)伙共有八人，專門伺機(jī)對東莞的車主進(jìn)行綁架勒索，已多次作案，想不到這次栽在衛(wèi)星定位手里。5、農(nóng)業(yè)方面（1）精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)耕作

利用GPS技術(shù)，配合遙感技術(shù)（RS）和地理信息系統(tǒng)（GIS），能夠做到監(jiān)測農(nóng)作物產(chǎn)量分布、土壤成分和性質(zhì)分布、做到合理施肥、播種和噴灑農(nóng)藥，節(jié)約費(fèi)用、降低成本、達(dá)到增加產(chǎn)量提高效益的目的。利用差分GPS技術(shù)可以做到：土壤養(yǎng)分分布調(diào)查、監(jiān)測作物產(chǎn)量、合理施肥，精確農(nóng)業(yè)管理。在作物生長期的管理中，利用遙感圖象并結(jié)合GPS可繪出作物色彩變化圖。利用GPS定位采集一定數(shù)量的土壤及作物樣品進(jìn)行分析，可以繪制出作物生長的不同時(shí)期的土壤含量的系列分布圖。這樣可以做到精確地對作物生長進(jìn)行管理。（2）在林業(yè)管理方面的應(yīng)用GPS技術(shù)在確定林區(qū)面積，估算木材量，計(jì)算可采伐木材面積，確定原始森林、道路位置，對森林火災(zāi)周邊測量，尋找水源和測定地區(qū)界線等方面可以發(fā)揮其獨(dú)特的重要的作用。在森林中進(jìn)行常規(guī)測量相當(dāng)困難，而GPS定位技術(shù)可以發(fā)揮它的優(yōu)越性，精確測定森林位置和面積，繪制精確的森林分布圖。（3）GPS技術(shù)用于森林防火它是在飛機(jī)的環(huán)動(dòng)儀上安裝熱紅外系統(tǒng)和GPS接收機(jī)，使用這些機(jī)載設(shè)備來確定火災(zāi)位置，并迅速向地面站報(bào)告。（4）魚群定位6、休閑娛樂

把全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem-GPS）比喻成八爪魚，是因?yàn)樗|及的行業(yè)相當(dāng)廣泛，非“八爪”以蔽之，可以說人類的想像力有多寬，其應(yīng)用就有多廣。目前掌上型導(dǎo)航接收機(jī)已經(jīng)問世?？赏痪脮?huì)生產(chǎn)出手表式的GPS導(dǎo)航接收機(jī)。攜帶和使用就更方便?？梢哉f，GPS的應(yīng)用將進(jìn)入人們的日常生活，其應(yīng)用前景非常廣闊。GPS的應(yīng)用，也許僅受人們的想像力制約。合作探究2．能否應(yīng)用GPS對臺風(fēng)中心進(jìn)行定位？提示：全球定位系統(tǒng)由三部分組成，這三部分缺一不可。臺風(fēng)中心沒有用戶設(shè)備部分，故不能用GPS定位。

美國認(rèn)為這是對它的威脅，這是和美國GPS系統(tǒng)的脆弱性相聯(lián)系的。與歐洲的“伽利略”、俄羅斯的“格洛納斯”（GLONASS）系統(tǒng)相比，美國GPS系統(tǒng)的抗干擾能力較弱，因?yàn)樵谝话闱闆r下，從衛(wèi)星反饋到地面的信號很小，如果對方采取瞄準(zhǔn)式干擾、阻塞式干擾或欺騙式干擾，都會(huì)使GPS接收機(jī)無法正常工作，從而使其導(dǎo)航定位精度降低或產(chǎn)生誤導(dǎo)。例如對方用裝有模仿GPS信號發(fā)生裝置的飛機(jī)不斷在特定空域飛行，因飛機(jī)離地面近信號比衛(wèi)星強(qiáng)得多，就可以干擾GPS終端的信號接收。特別是美國GPS系統(tǒng)各星之間信號頻率和調(diào)制方式相同。其他國家的衛(wèi)星定位系統(tǒng)歐洲的“伽利略”、俄羅斯的“格洛納斯”、中國的“北斗”等全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)也在發(fā)展，

“格洛納斯”系統(tǒng)在上世紀(jì)70年代就開始研制、1984年首顆衛(wèi)星就已入軌、從1993年到2000年先后有24顆衛(wèi)星并網(wǎng)，它在其他性能方面也不是吃素的，而“伽利略”系統(tǒng)也大有后來居上的味道。1、1999年3月27日，北約部隊(duì)一架F—117A隱形戰(zhàn)斗機(jī)被南聯(lián)盟防空部隊(duì)擊落。飛行員跳傘后在腳觸地的一剎那，通過手持式信號發(fā)射器發(fā)出緊急呼救信號，當(dāng)間諜衛(wèi)星把呼救信號傳送到北約空襲南聯(lián)盟指揮所后，美軍立即安排了救援行動(dòng)。6小時(shí)后，當(dāng)一架EA—6B電子干擾機(jī)發(fā)現(xiàn)飛行員的準(zhǔn)確位置時(shí)，一架MH—60G搜索與救援直升機(jī)降落在飛行員面前，將飛行員接上直升機(jī)并安全返回基地。據(jù)此回答：飛行員發(fā)出的呼救信號是

系統(tǒng)信號，該系統(tǒng)包括三大部分

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當(dāng)堂檢測：GPS空間部分地面監(jiān)控部分用戶設(shè)備部分3.利用GPS衛(wèi)星定位時(shí)，地面上任何一點(diǎn)，在任一時(shí)刻，地面上空至少有（）A.一顆GPS衛(wèi)星 B.二顆GPS衛(wèi)星C.三顆GPS衛(wèi)星 D.四顆GPS衛(wèi)星4.無論是在飛機(jī)或汽車上，還是在野外考察旅行，只要擁有手機(jī)大小的GPS信號接收機(jī)，你就能隨時(shí)知道A.自己所在地的季節(jié) B.自己所在地的天氣C.自己所在地的地理坐標(biāo)D.自己所在地的氣候5、1993年4月，巴勒斯坦解放組織領(lǐng)導(dǎo)人阿拉法特的座機(jī)在飛行途中不幸遇上沙暴，飛機(jī)被迫降落在撒哈拉大沙漠里。與阿拉法特失去聯(lián)系的巴勒斯坦解放組織總部使盡渾身解數(shù)尋找未果，最