2019_2020学年高中地理第三章地理信息技术应用第三节全球定位系统及其应用知识梳理学案湘教版.docx

第三节全球定位系统及其应用中国北斗卫星导航系统中国北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统。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(BDS)和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO,是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。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、高可靠定位、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。节次考试内容学考要求选考要求考点1:全球定位系统(1)全球定位系统的概念和基本组成(2)全球定位系统的工作过程abab考点2:全球定位系统与定位导航全球定位系统的主要应用ac全球定位系统全球定位系统的概念和基本组成1.概念:全球定位系统(GPS)是具有在海、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。2.基本组成:空间星座(24颗卫星)、用户系统(接收设备)、地面控制系统。具体如下表所示:空间星座由21颗工作卫星、3颗备用卫星组成。要想获得准确的三维信息(经度、纬度和高程),必须接收到4颗GPS卫星(定位星座)的信号地面控制系统包括1个主控站、3个注入站和5个监控站用户系统用于接收GPS卫星发射的信号。可分为三种:导航型接收机、测地型接收机、授时接收机全球定位系统的工作过程GPS卫星发送导航定位信号,地面监控系统对卫星监测和调控,用户系统接收GPS卫星发射的信号后进行导航定位。具体如下图所示:全球定位系统与定位导航全球定位系统的主要应用1.最初用于军事。2.目前拓展到交通、邮电、地矿、建筑,以及农业、气象、土地管理、金融、公安等部门和行业。3.其他用途:还可监测地壳的微小移动,从而帮助预报地震;与GIS、RS结合,为资源调查、工程管理、精细农业服务等。1.全球定位系统的主要应用例题体验1 某山区发生地震后,由于道路毁坏、通信中断,救灾指挥部急需掌握抢险队所在位置、受灾面积和受灾程度等信息,能满足上述要求的地理信息技术是()地理信息系统卫星遥感全球定位系统雷达预警虚拟现实A.B.C.D.答案:A解析:本题主要考查地理信息技术的应用。首先应用遥感技术获取地震破坏状况的影像,然后利用全球定位系统确定抢险队所在位置,最后利用地理信息系统分析遥感影像,进而确定地震受灾面积和受灾程度。故A项正确。理顺思路 (1)图示全球定位系统的应用(2)全球定位系统的主要应用领域应用领域作用交通救援广泛应用于消防、救护、交通疏导、搜寻自然灾害及突发事故中失踪人员、渔船救助等突发事件方面航海GPS航海自主导航系统:向用户提供船舶的位置、航速、航向和时间信息,也包括海图、航迹显示等;港口管理和进港引导系统:主要用于港口、码头的船舶高度整理、进港船舶引导,以确保航行安全和秩序;航路交通管理系统:主要用于近海和内河船舶导航和管理航空实现最佳空域划分与管理、空中交通流量管理以及飞行路线管理,保证了空中交通管制的安全性和灵活性公共交通实时播放路况信息、自动匹配最优行车路线。能最大限度地满足乘客的要求,从而减少空载率,降低能源消耗旅游探险旅游者可以在陌生的城市里迅速找到自己所在的位置,确定前往目的地的最优行进方式和路线;野外探险者可以快捷地找到合适的道路和宿营地点,并在发生险情时,迅速定位、报警,以便及时、有效地得到救援军事为各种军事活动定位、导航,如许多高科技武器配备了GPS系统,精确制导,大大提高了命中率应用领域作用生产和工程建设可以利用GPS系统发展“精准农业”,精确地喷洒化肥和农药;同时也广泛运用在工程定位、测量领域,提高工程建设的效率和精确性科学研究可以监测地壳运动等2.“3S”技术的相互关系例题体验2 在未来的农业生产中,依托于地理信息技术,农民首先可定期获得农田长势的影像资料,再经过系统分析,最后把杀虫剂、化肥施用到最需要的农田,从而减少污染、提高产量。依据图文资料,回答(1)(2)题:(1)这一过程中,依次使用的技术是()A.GPSRSGISB.RSGPSGISC.GISRSGPSD.RSGIS-GPS(2)土地利用信息数据库在数字城市规划中不能用于()A.分析应急避难场所数量B.确定市区停车场的规模C.决策公交线路合理布局D.统计城市流动人口数量答案:(1)D(2)D解析:第(1)题,农民利用RS技术定期获得农田长势的影像资料;专门处理地理空间数据的计算机系统称为地理信息系统,简称GIS,利用该系统把影像资料进行系统分析;利用卫星在全球范围内适时进行导航、定位的系统为GPS,最后利用该系统把杀虫剂、化肥施用到最需要的农田。第(2)题,土地利用信息数据库是地理空间数据的计算机系统,因此在数字城市规划中不能用于统计城市流动人口的数量。理顺思路 关联图示法理解“3S”技术的相互关系“3S”技术既独立发展又相互促进。遥感技术主要用于地理信息数据的获取,全球定位系统主要用于地理事物的空间定位,地理信息系统主要用于对地理信息数据的管理、更新、分析等。三者的关系可用下图表示:图中表示遥感技术提供影像信息功能,表示地理信息系统反馈影像信息处理结果,表示全球定位系统提供空间定位信息功能。 “3S”技术手段的选取(1)“点”与“面”判断GPSGPS的主要功能是定位和导航。它的最大特点是工作对象是一个“点”或“多个点”,明显区别于RS和GIS技术的工作对象“面”。在“3S”技术中选取适当手段时,要看其工作对象是“点”还是“面”,如果是“点”则选用“GPS”,如果是“面”则选用RS或GIS。(2)“想”与“看”区分RS、GISGIS是地图的延伸,主要功能是进行空间数据的分析和处理。对“事象”的发展变化进行预测、评估,需要计算、思考,即“想”;凡是需要“想”的选GIS。RS是人的视力的延伸,主要功能是收集信息,即“看”,只“看”不用“想”的选用RS。下图是我国自行研制开发的卫星导航系统北斗卫星导航系统工作原理示意图。据图回答12题:1.下列不属于北斗卫星导航系统组成部分的是()GPS信号接收机北斗卫星传感器车载移动电话A.B.C.D.2.北斗卫星导航系统的用途是()为用户提供实时的空间位置为交通运输的调度指挥提供移动数据服务于资源勘查、动态监测和有关部门的规划决策为用户提供各种分类信息的查询A.B.C.D.解析:1.D2.A第1题,卫星导航系统由空间部分(导航卫星)、地面监控部分和用户设备部分(GPS信号接收机)组成。第2题,属于GPS的功能,属于RS的功能,属于GIS的功能。“我是京东智能配送机器人,已顺利抵达您的楼下,请凭提货码提取商品。”这是在北京海淀区一居民楼下发生的一幕。这些配送机器人可以识别、躲避障碍物,辨别红绿灯,还能规划路线、自动驾驶、自动泊车等。据此回答34题:3.这些配送机器人完成快递工作,应用的地理信息技术主要是()A.RSB.GPSC.GPS、GISD.RS、GIS4.下列城市管理工作中,未来最先可能被智能机器人取代的是()A.道路清扫B.医疗救护C.幼儿看护D.事故处理解析:3.C4.A第3题,从题干提取信息,机器人“抵达您的楼下”需使用地理定位,应用了GPS技术。同时,机器人还能“规划路线、自动驾驶”即对数据信息进行处理分析,应用了GIS技术,故C项正确。RS主要应用于资源调查、环境监测等领域,机器人没有用到这种技术。第4题,智能机器人能对固定不变的事物进行规划处理,所以最先被取代的可能是清扫道路,故A正确。医疗救护、幼儿看护和事故处理具有不确定性和多变性,智能机器人暂时不能处理,还需要人为判断和处理,排除B、C、D项。读“车载GPS导航监控原理示意图”,回答56题:5.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6.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规划的导航路线解析:5.C6.B第5题,纸质地图信息数字化与录入地名、坐标信息可以生成电子地图。第6题,车载GPS传给交通监控中心的信息是车载GPS所在地的地理坐标。7.阅读材料,回答下列问题:材料一2015年1月我国第31次南极科学考察队抵达南极维多利亚地,全面铺开维多利亚地基础测绘等工作,为我国在南极地区建设第五个科学考察站作前期准备。材料二2005年与2007年北极冰层比较。(1)考察队在向南极前进过程中想要随时知道自己前进的方向和所处的地理坐标,需要用到的地理信息技术是,利用了该项地理信息技术的哪些特点?(2)材料二中图片的获取主要利用的地理信息技术是;此图反映北极冰层面积在,主要原因是。动态监测北极冰川和海岸线变化要利用到的地理信息技术为;冰川的融化会导致海平面不断上升,监测海平面上升需要用到的地理信息技术为。(3)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。解析:本题主要考查地理信息技术的应用。第(1)题,科学考察队在向南极前进过程中想要随时知道自己前进的方向和所处的地理坐标,需要用到的地理信息技术为GPS,利用了该项地理信息技术的全球性、全天候、连续性和实时性等特点。第(2)题,利用遥感获得的资料