2019_2020学年高中地理第三章地理信息技术的应用第一节全球定位系统的应用教学案中图版.docx

第一节全球定位系统的应用自主学习一、全球定位系统1概念：即GPS，它是利用卫星网络来获得地面某点经纬度和高程的系统。2组成(1)空间部分：由分布在距地面20 200千米的6个轨道面上的24颗卫星(其中3颗备用)组成，这些卫星不间断地发送各自与定位相关的参数和时间信息。(2)地面监控系统：主要用于监测和控制卫星上各种设备是否正常工作，以及卫星是否沿预定轨道运行。(3)用户设备部分：即GPS接收机，能接收卫星信息，显示接收机所在点位的位置(3颗卫星)、运动速度(4颗或以上)，还可显示到航路终点的距离和航向。自我探究出租汽车公司是如何精确掌握每一辆车的位置及状态的？提示每辆出租车上都装有GPS系统，这样就可以随时了解每辆出租车的位置、速度。二、全球定位系统的应用1特点：GPS技术具有全天候、高精度和自动测量的特点。2主要功能：目前，GPS的主要功能是定位和导航。3应用(1)军事：主要用来给航行中的军舰、飞机及导弹等设施提供定位和导航信息，同时也广泛应用于野外行进中单兵和移动装备的定位及跟踪。(2)测量：GPS技术的优势：测量精度高；操作简便；仪器体积小，便于携带；全天候操作；信息自动接收、存储，减少了繁琐的中间处理环节。(3)交通：利用GPS技术可以对车辆进行跟踪、调度管理，合理分配车辆，降低能源消耗，节省营运成本。同时，GPS对车辆还具有导航功能。(4)救援。(5)农业：利用GPS进行农田信息定位获取；通过计算机系统决策出农田地块的管理措施；然后把产量和土壤状态信息装入带有GPS设备的喷施器中，精确地给农田地块施肥、喷药。其优点是在尽量不减产的情况下，降低农业生产成本，有效避免资源浪费，降低因施肥除虫对环境造成的污染。(6)娱乐。自我探究举例说明GPS在大地测量中的作用。提示GPS定位不受地形、地物限制，用于大地测量准确方便。例如喜马拉雅山主峰珠穆朗玛峰最新高度8 844.43米，就是运用GPS技术测得的。自我反馈1GPS技术对交通的重要作用有()A增加能源消耗 B降低行车速度C导航 D加快行车速度答案C解析在交通运输中，对司机人员来说，最重要的应是明确行驶方向，利用最短时间，行驶最短距离，到达目的地，GPS通过自身的导航功能可为司机提供上述服务。2下列不属于全球定位系统组成部分的是()A空间部分 B用户系统C地面监控系统 D计算机网络答案D解析全球定位系统由空间部分、用户系统和地面监控系统三部分组成；计算机网络不属于全球定位系统的组成部分。探究点全球定位系统的应用中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。它是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。据此探究下列问题：(1)比较我国北斗卫星导航系统与GPS功能的异同。(2)为精确获得观测点的经纬度和高程，应使该地可以同时观测到几颗以上的卫星？答案(1)相同点：授时、导航、定位。不同点：北斗卫星导航系统还具有短报文通信功能。(2)4颗以上。1全球定位系统的优势2全球定位系统的应用全球定位系统被广泛应用于各种领域，在应用时主要利用了其定位和导航功能。具体如下表所示：智能手机一般具备拍照、网页浏览、地图查询、定位导航等功能。下图是某智能手机的GPS功能显示图。读图，完成(1)(2)题。 (1)手机GPS功能的出现，说明()AGPS技术已成为人们日常生活的必备工具BGPS技术可以扩大人们的出行范围C随着GPS技术的普及，民用GPS技术发展很快D有手机信号就能进行GPS定位导航(2)手机GPS能够实现的功能有()网络实时监视所处位置获取失窃汽车查找行车路线追踪A BC D解析第(1)题，手机GPS功能的出现，说明随着GPS技术的普及，民用GPS技术发展很快。第(2)题，GPS的主要功能是定位和导航，手机GPS可以获取所处的位置，可以进行行车路线追踪。答案(1)C(2)D方法指导图示法理解全球定位系统图表解读1教材P75图316 GPS接收机的信号解读点拨：由该图可获取以下信息：(1)该图表示接收机所在的经度是1161850.2E、纬度是395827.9N。(2)接收机所在地的海拔是109米，误差为5.7米。(3)卫星分布图描绘了在你所处位置(圆心)仰望天空能搜索到的8颗卫星，大圆表示地平线，小圆为抬头以45角仰望天空的范围，越靠近圆心，卫星信号越强。(4)数字表示被接收到信号的卫星编号，黑色柱的长短表示信号强弱。(5)接收机往往可以锁住4颗以上的卫星，这时，接收机可以按卫星的星座分布分成若干组，挑选出误差最小的一组用作定位，从而提高精度。2.教材P76图317GPS定位示意点拨：由该图可获得如下信息：(1)每颗卫星到接收者的距离不同。(2)三颗卫星可确定接收者所在地的经度、纬度、高程三维坐标。(3)四颗卫星可确定运动的接收者的三维坐标及运动状态。3教材P80图3115GPS为飞机编队导航应用示意点拨：由该图可获得如下信息：(1)GPS通过确定载体即时位置，测定载体的瞬时速度、精确的时间及运动载体的姿态等参数，为运动载体提供精确的导航信息。(2)GPS也可广泛应用于野外行进中单兵和移动装备的定位及跟踪、大地测量、资源勘探、地壳运动观测、地籍测量等领域。思考解答 一、教材第74页思考答案：1.略。2略。3要精确知道一个人在地球上的位置，至少要知道三个值：经度、纬度和高程(海拔)。故需要3颗卫星定位。如果是一个人(或一辆汽车、一艘轮船)在地表上运动，那么精确了解其位置就需要4颗卫星，测定出其经度、纬度、高程和运动速度等。二、教材第80页思考答案：这个案例反应出了GPS通过确定载体即时位置，测定载体的瞬时速度、精确的时间及运动载体的姿态等参数，为运动载体提供精确的导航信息。在其他领域的应用表现为军事：最初为军事应用，导航和定位；测量：测量精度高，操作简便；交通：车辆跟踪、调度管理、合理分配；救援：根据GPS定位；农业：精准农业耕作；娱乐：旅游、探险的好帮手。复习解答教材第80页复习题答案：1.GPS由三部分组成。空间部分由分布在距地面20 200千米的6个轨道面上的24颗卫星组成，这些卫星不间断地发送各自与定位相关的参数和时间信息；地面监控系统主要用于监测和控制卫星上各种设备是否正常工作，以及卫星是否沿预定轨道运行；用户设备部分为GPS接收机，接收机收到4颗或4颗以上卫星的信息，可以计算出接收机所在的经度、纬度、高程和运动速度等。2GPS最初是为军事应用而建立的，主要用来给航行中的军舰、飞机及导弹等设施提供定位和导航信息。GPS技术给测绘界带来了一场革命，测量精度高；操作简便；仪器体积小，便于携带；全天候操作；信息自动接收、存储，减少了繁琐的中间处理环节。租车服务、物流配送等许多行业利用GPS技术，就可以对车辆进行跟踪、调度管理，合理分配车辆，从而以最快的速度响应用户的乘车或配送请求，降低能源消耗，节省营运成本。利用GPS定位技术，可对消防人员、救护人员、交通警察进行应急调遣，从而提高紧急事件处理部门对火灾、犯罪现场、交通事故等紧急事件的反应效率。GPS在农业和娱乐的作用参见前面的内容。3略。探究点全球定位系统的应用1下列关于GPS测量的特点，不正确的是()A全天候作业 B定位精度高C测站之间需要通视 D观测时间短答案C解析GPS技术具有全天候、高精度、自动测量的特点，由于从空中应用卫星定位，测站之间不需要人眼通视，只需卫星从高空“看见”即可。2018年11月19日，第41颗北斗导航卫星在西昌卫星发射中心成功发射。这颗地球静止轨道卫星，是我国北斗三号系统第17颗组网卫星，同时也是北斗三号系统首颗地球静止轨道卫星。据此完成23题。2下列不属于北斗导航定位系统特点的是()A全能性 B间断性 C全天候 D实时性答案B解析北斗导航定位系统具有全能性、全天候、实时性、连续性等特点。3下列不属于北斗卫星导航系统组成部分的是()卫星信号接收机北斗卫星传感器车载移动电话A B C D答案D解析北斗卫星导航系统组成部分包括卫星信号接收机、北斗卫星、地面监控系统三部分。时间：45分钟满分：100分考点分布表考点题号全球定位系统1,2,3,4,5,12全球定位系统的应用6,7,8,9,10,11,13一、选择题(共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)GPS最初是为军事应用而建立的。据此完成12题。1利用GPS信号接收机确定地理位置，需要连接的空间卫星数量最少为()A3 B4 C5 D6答案A解析利用GPS信息接收机确定地理位置，至少需要3颗卫星。2配备GPS接收机的美国士兵随时都可获得工作卫星提供的()三维位置三维方向运动速度和时间敌军士兵位置A B C D答案B解析敌军士兵位置不能通过GPS信号接收机获得。下图是某GPS接收机上的信号。读图完成35题。3图中的东经度和北纬度表达的是()AGPS卫星的位置 BGPS接收机的位置C地面监控系统的位置 D某一地理事物的位置答案B解析GPS接收机上的信号显示的是接收机上的位置(经度、纬度和高程)、运动速度。4此时接收机可以接收8颗卫星发送的信号，其中信号较弱的两颗卫星的编号是()A第2号和第20号 B第8号和第28号C第11号和第28号 D第7号和第31号答案A解析读图可知，02号和20号卫星信号较弱。5确定地球上任一点的地理位置应具备以下哪三个数据()A经度、距离、海拔B经度、纬度、海拔C经度、相对高度、距离D到两极、赤道的距离和等高线答案B解析确定地球上任一点的地理位置应具备以下三个数据：经度、纬度和高度。读车载GPS导航监控原理示意图，完成67题。6图中M表示()A制作GPS接收机 B分析交通状况C生成电子地图 D计算三维坐标答案C解析纸质地图信息数字化后录入地名、坐标信息，即生成电子地图，将该电子地图输入车载GPS，则可进行路线规划和导航。7车载GPS通过公共电信网络传给交通监控中心的信息是()A车载GPS所在道路的拥堵状况B车载GPS所在地的地理坐标C车载GPS所在车辆的违章信息D车载GPS规划的导航路线答案B解析车载GPS通过公共电信网络传给交通监控中心的信息是其所在位置，即当地地理坐标。印度洋海啸发生时，36名英国游客被困在斯里兰卡南部海滨的希克杜沃海滩，其中一名游客用手机发出求救信号，使救援人员成功找到他们。据此回答89题。8该游客的手机具有的特殊功能是()A彩信 BGPS定位C求救 D拍照答案B解析救援人员根据求救信号成功找到求救者是借助手机的GPS定位功能。9在救援中利用GPS技术可以帮助救援人员()快速确定位置快速赶到并实施救援减少生命财产损失消除灾害影响A B C D答案A解析利用GPS技术能帮助救援人员迅速确定求救者的位置，快速赶到并实施救援，从而减少生命财产损失。目前，发达国家已开始把GPS技术引入农业生产，即所谓的“精准农业耕作”。据此完成1011题。10GPS在“精准农业耕作”中可()获取农田信息分析处理获取的信息决策管理措施将产量和土壤状态信息装入带GPS设备的喷药、施肥设备A BC D答案B解析GPS主要是获取空间数据以进行空间定位，不能分析处理获取的信息，而决策管理措施是人的工作。11“精准农业”与“石油农业”相比，可()A忽视农田内农作物的差异B对同一农田内的作物统一施药C在不减产的情况下，增加生产成本D降低因施肥、喷药对环境造成的污染答案D解析“精准农业耕作”就是将GPS技术引入农业生产，实施精准耕作，可以在尽量不减产的情况下，降低生产成本，有效避免资源浪费，降低因施肥、喷药对环境造成的污染。二、综合题(共2小题，共56分)12为了维护人民群众的人身、财产安全和维持正常的社会秩序，我国在各大中城市合理布局了许多110指挥中心。110指挥中心在接到报警后，能在最短的时间内指挥巡逻车到达出事地点。为了提高出警效率，许多城市在配备巡逻车的同时大量地应用地理信息技术。读图，完成下列问题。(26分)(1)110指挥中心要随时掌握每一辆巡逻车在城市中的位置，可以利用_。(4分)(2)110指挥中心要确定哪一辆巡逻车离出事地点最近，主要利用的地理信息技术是_。(4分)(3)110指挥中心要判定最近的巡逻车至出事地点的道路是否通畅，还需要利用哪些技术？如果存在严重交通堵塞，110指挥中心又该怎么办？(8分)(4)假如你是110指挥中心的调度员，描述在接到报警电话后指挥巡逻车前往出事地点的工作程序。(10分)答案(1)全球定位系统(2)地理信息系统(3)还要用摄像和视频传输技术。如果存在严重交通堵塞，需要另外找最近的且有条件较快赶到出事地点的巡逻车(需要综合运用上述技术)。(4)接警确认出事地点位置(在显示各巡逻车的城市地理信息系统中)了解其周围巡逻车的位置分析确定最近(或能最快到达)的巡逻车通知该巡逻车。解析本题通过实例说明地理信息技术在我们的生活和生产中的综合应用，从中了解到地理信息技术应用领域广泛。13阅读下列材料，分析回答有关问题。(30分)汽车导航仪是目前很多高中档车辆出厂时就装配了的导航设备。汽车导航仪内置GPS接收器，装载定位导航软件，利用接收到的GPS卫星信号为车辆提供全天候、全时域位置信息，并可以在屏幕上显示车辆运行路线信息。GPS手持机是利用GPS基本原理设计而成的，体积小巧、携带方便、独立使用的全天候实时定位导航设备。GPS手持机按用途可分为陆用型、空用型、海用型。陆用型一般没有内置地图，主要利用航路点记录，选择相应航路点可自动生成路线；空用型提供全球空域图和地域图，灵敏度极高，适用于为高速行进的飞机定位；海用型内置全球海图，超大屏幕，提供可固定在船体上的配套支架