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文档简介

中国地图出版社,SINOMAPS PRESS,普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第3册,第三章 地理信息技术的应用 第一节 全球定位系统的应用,一、全球定位系统(Global Positioning System) 1.概念 具有海陆空进行全方位、实时三维导航与定位功能的新一代卫星导航与定位系统。通俗地说,就是利用卫星在全球范围内实时进行导航、定位的系统。,2.GPS的发展 美国在20世纪70年代初开始研制GPS,并于1994年全面建成。在全球范围内提供实时和连续的导航定位及授时服务。,主控站:1个 监测站:5个 注入站:3个,一、(1)全球定位系统的系统组成,全球定位系统,空间部分,60倾角,运行周期11时58分,任何时候都可观测到4颗以上卫星,练习 1.读下图,相邻两个GPS卫星的轨道平面夹角是多少度?( ) 2.每条卫星轨道上各有几颗卫星?同一条卫星轨道上相临的两颗卫星间夹角是多少度?( ),60,4颗;,90,4.接收机信号的解读与操作,表示接收机所在的经纬度位置。,数字表示被接收信号的卫星编号,黑色柱长短表示信号的强弱。,卫星分布图描绘了在接收机所处位置(圆心)仰望天空能搜索到的卫星,大圆表示地平线,小圆为抬以45角仰望天空的范围,越靠近中心,卫星信号越强。,纬度,经度,海拔,思考,1,2,3,4,S1,S3,S4,S2,(X、Y、Z、T),二、定位原理,卫星定位的基本原理,简单地说就是用户同时向已知其位置的3个导航卫星分别进行距离测量,然后再以该卫星为球心,以所测得的距离为半径,在空间画出3个球面,则该3个球面的相交点,就是用户的所在位置了。,通常应用三颗卫星的数据就可以进行定位,但要保证对目标实时观测(诸如提供目标运动数据等), 则需要至少四颗卫星的信号。,全球定位系统的组成,空间,由2l颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成,24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内,地 面,由分布在全球的5个地面站(包括5个监控站、1个主控站和3个注入站,主控站和注入站都位于监控站里)组成,用 户,导航型接收机、测地型接收机、授时接收机,3.全球定位系统的作用和特点:,特点:(1)全天候,不受天气影响; (2)全球覆盖; (3)三维定速定时高精度; (4)快速省时高效率; (5)应用广泛、多功能。,作用:可以快速精确地确定地面某点的 位置(经度、纬度)和高程,甚至速 度、距离和航向等。,开放性作业: 列表比较GPS在下列领域中的应用和特点。,GPS应用,军事:导弹的飞行、飞机的导航、精确打击的实现,测绘:有哪些优势?有哪些具体应用领域?,交通:关键是导航,救援:关键是定位,农业:精准农业耕作?,娱乐旅游,总结:全球定位系统主要的特点,(1)全球覆盖,全天候工作。 (2)能为用户提供连续、实时的三维位置、速度和精密时间,不受天气的影响。 (3)定位精度高,采用差分定位,精度可达厘米级和毫米级。 (4)操作简单、功能多,应用广。随着人们对GPS认识的加深,GPS不仅在测量、导航、测速、测时等方面得到更广泛的应用。而且其应用领域不断扩大。,搜救队员,当你户外旅游或者野外探险的时候,为了不迷失方向,请问你通常用哪些方法来辨别方向或确定你所在的位置?,在旅游和野外考察中,利用GPS作向导,可以随时知道所在地的位置及行走速度和方向。,旅游考察者,系统与网络结构图,服务中心,旅游探险助手,无线路由器,无线传输,基站,不可否认的是,由于全球气温的升高,北极的浮冰逐渐开始融化,北极熊昔日的家园已遭到一定程度的破坏,猎物也相应减少。另外,即便游泳技术再出色,它们也无法长时间地待在海里,日益开阔的海面更增加了它们在游泳时的危险。,科考专家,探究思考: (1)冰川的融化会导致海平面不断上升,监测海平面上升需要的地理信息技术为 。 (2)全球气候变化对北极熊的生存带来了影响,请设计一个利用地理信息技术研究北极熊生存状态的具体方案。,GPS 给北极熊佩戴装有GPS信号发射装置的项圈, GPS信号发射装置每天都向卫星发送信号;科研人员利用互联网查询、记录项圈的移动踪迹。 GPS具有定位导航的作用,利用遥感获得的资料,通过建立相关的数据模型,能够显示极地冰川的变化并预测出其变化趋势。只有通过GPS才能判读出海平面细微的变化。利用GPS技术实时对北极熊的行踪进行监测,可了解北极熊的生存状态。,GPS在交通运输业中的应用,航运、航空搜索 陆路交通(车辆导航、监控) 船舶远洋导航和进港引水,车载 GPS 的功用,通过车载 GPS, 可以在显示屏 上及时查看车 辆所在的经纬 度、运行轨迹、 速度、行进方 向等,车载电台把定 位信息发送给 监控中心,在 电子地图上 显 示出来,可对 车辆进行调度 指挥,城市公共汽车 调度管理,旅 游区车辆报警 与调度,海关、 公安、海防等 部门对车辆的 调度与监控,GPS在精密工程测量及变形监测中的应用,隔河岩水库大坝外观变形GPS自动化监测系统 隔河岩水库位于湖北省长阳县境内,隔河岩水电站是清江中游的一个水利水电工程。其外观变形GPS自动化监测系统于1998年3月投入运行,系统由数据采集、数据传输、数据处理三大部分组成。,隔河岩大坝外观变形GPS自动化监测系统,GPS地壳形变观测,GPS地壳形变观测,太阳能电池,GPS在军事中的应用,协同作战方面 GPS可为各级指挥系统提供 各种目标及事件所发生的时间和地点 导弹的制导,提高命中目标的精度 美伊战争70%左右使用GPS辅助制导,使战斧式巡航导弹 从1 600千米的地方准确打击一个小房子的目标。,GPS在精细农业中的应用,总结,、军事,2009年4月15日0时16分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,成功将第2颗北斗导航卫星送入预定轨道。据此回答12题。 1北斗卫星导航系统具有精确定位的功能,要确定地面上的任何一点的地理位置应具备的数据为( ) A经度、距离、海拔高度 B经度、纬度、海拔高度 C经度、距离、相对高度 D经度、纬度、相对高度 2北斗卫星导航系统除能够提供定位

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