3.3 3.4全球定位系统及其应用.数字地球.doc

教师同步导学案学生笔记及反思一、 预习环节全球定位系统及其应用学案编者姓名：赵男男 编写时间：2011.12.22【学习目标】： 1.扎实掌握全球定位系统的概念和组成。2.自主学习，合作探究了解GPS接收机的主要种类及其主要用途。【学习重点】： GPS的概念、组成【学习难点】： 结合实例理解全球定位系统的应用。学习过程：一、自主预习 全球定位系统（GPS）： 1、利用 ，在全球范围内实时进行 、 的系统，称为全球定位系统，简称GPS。 2、全球定位系统包括三大部分：空间部分 ；地面控制部分 ； GPS信号接收机。 3、全球定位系统能为各类用户提供精密的 、速度和 ，并且具有全能性、 、 、连续性和 的特点。 4、GPS的优点有哪些？ 5、数字地球的概念： 。 6、建立数字地球的关键技术有 、 。二、理解质疑三、小组合作探究 阅读下列材料，分析回答有关问题：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和天线。(1)根据用途进行分类，上述材料中所提到的GPS接收机属于哪种类型?还有哪两种主要类型材料中没有提到?(2)GPS接收机的主要作用是什么? (3)随着越来越多的民用GPS接收机的出现，利用GPS技术进行商业活动或户外探险活动将成为一种时尚。畅想GPS在我们日常生活中的作用，并扼要写出你的观点：四、教师精讲点拨五、课堂达标与迁移一、单项选择题1无论是在飞机或汽车上，还是在野外考察旅行时，只要拥有手机大小的GPS信号接收机，你就能随时知道 A自己所在地的季节 B自己所在地的天气C自己所在地的地理坐标 D自己所在地的气候【解析】全球定位系统简称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。无论是在飞机或汽车上，还是在野外考察旅行时，只要你拥有能够接收、跟踪和测量GPS信号的GPS信号接收机，就能实时地计算出自己所在地的三维坐标、速度以及时间。2在全球的任何地方、任何时间使用GPS导航定位时，为什么必须观测四颗GPS卫星才可以计算出地面点所在的位置? 【解析】本题涉及GPS的工作原理，是同学们难以理解的内容。GPS是利用一种被称为三边测量术的方法来完成导航与定位功能的，三边测量术是通过计算某个点与另外三个已知点之间的距离来推算这个点的相对位置的一种方法。为了使同学们能够更好地理解这种方法，下面以一个简单例子来加以介绍：假如你在野外迷路了，为了确定你所在的位置，你向一个路过的人询问，但他只告诉你这里距离王家村10里路。虽然这个信息没有立刻解决你的问题，但也给了你不少的帮助，于是你打开地图，找到王家村，以王家村为圆心按比例尺在地图上画一个相当于半径为10里的圆(如图331)。然后，你又遇到了另外一个过路人，从他那里知道这里距离李家村15里路，你按照刚才的方法绘制了第二个圆(如图332)。现在你得到了两个交点，你必定处于其中的一个。这时，你再向第三个人打听到了这里距离张家村10里，当你把这个圆在地图上绘制完后，你的位置也就一目了然了(如图333)。GPS的工作原理与上面所介绍的方法是一样的，所不同的只是三颗卫星代替了三个村子，而且由于是在三维空间里，地图上平面的圆形也变成了立体的球体。如图334所示，GPS接收机接收到夺中GPS卫星A、B、C传来的信号，分别计算出与它们之间的距离，然后分别以三颗卫星为球心，以各卫星到接收机之间的距离为半径“绘制”三个巨大的球体。三个球体会相交于两点，其中那个与地球表面相交的点就是这台GPS接收机所在的位置。然后通过GPS接收机中仪器的计算，得到可以使用的信息，如经纬度。卫星D的作用则是测量GPS接收机所在的高程。【答案】略3全球定位系统包括的三大部分是A空间部分、地面控制部分、地下控制部分B坐标、速度、时间C空间星座、地面监控系统、用户系统D主控站、注入站、监控站4下列关于全球定位系统的叙述，正确的是A它不属于信息技术B它属于遥感技术C它由信息源、数据处理、数据库、空间分析、表达等主要程序组成D它具有全球性、全天候、连续性和实时性的特点5“导航、授时和测距全球定位系统”(GPS)由24颗卫星组成，分布在6个轨道平面上绕地球运转，接受并传递信息。如果要确定一个人(或船只、车辆、飞机等)所处的经纬度位置，使用的卫星不能少于A 1颗 B2颗 C3颗 D6颗6图是卫星甲和卫星乙在某一时刻所覆盖的区域其服务范围大小是A甲等于乙 B甲大于乙 C甲小于乙 D无法确定7全球定位系统功能在于A为各类用户提供精密的三维坐标 B为用户提供飞机遥感影像C为用户提供卫星遥感图像 D供用户随时查询有关地理信息中国全球定位系统技术应用协会定于2008年12月18-20日，在北京举办导航定位技术进步与创新专家论坛暨新技术、新产品展示交流会。读材料完成8-10题。8、下列不属于全球定位系统的是 A空间卫星 B用户系统 C地面控制系统 D.传感器 9、GPS卫星星座的工作卫星和轨道备用卫星分别是 A21颗和3颗 B22颗和2颗 C21颗和4颗 D. 24颗和4颗 10、在对西部一些地区进行科考时，使用全球定位系统，其优点主要是 A、能为科学家提供准确精密的三维坐标 B、对陆地、天空、和地下可以提供直接拍摄图片 C、服务过程有定时、间断性特点 D、通过全球定位系统可以随时读取各种信息资料 测量一个基准点，原来需要俩三个测量员扛着测量仪跑前跑后忙一个多小时，现在只需要一个手持GPS差分接测点，几分钟之内就能测出该点的位置。手持接收机在测量区域走一圈，所需的地形图就自动绘在掌上电脑上。这是武汉大学建立的连续运行多功能GPS差分示范站传统测绘作业带来的一次变革。据此回答1112题 11、材料表明GPS具有 的特点 A、高效率、自动化 B、全天候、高精度 C、全天候、高精度 D、全天候、自动化 12、材料表明，在我国 领域GPS技术有广阔的应用前景 A、军事 B、测绘 C、交通 D、救援GIS是用于空间分析的计算机系统，某中学地学小组将它用于课题研究。据此回答12题。13下列四图，是同学们为家乡所作的自然、社会经济方面的资料分析图，其中只适宜用GIS数据库软件制作的是 （ ）14同学们拟分析家乡人口分布与自然条件的关系，在GIS数据库中，须调用的专题图层有下列中的（ ）地形图层 土壤图层 气候图层 人口图层 商业网点图层 农业图层工业图层 城市图层 交通图层 A B C DGIS在国民经济各部门得到了广泛的应用，读图，完成15-16题。15下列研究内容中，主要应用GIS进行的有（ ）近50年某省粮食总产量与人均产量变化特征分析近20年来，某市市区人口分布变化特征与城市建设相关性分析某市郊区土地利用状况与农业结构变化特征分析某市市区主要道路交叉点交通流量状况分析及公交线路、站点分布的方案设计A B C D16图中所示数据库最有可能用来进行（ ）A农业布局规划 B工业布局规划 C商场选址规划 D学校选址规划叠加分析就是将同一地区的两层或多层地图要素重叠在一起进行图层和属性运算，产生新的图层和属性的过程。右图中甲、乙分别为同一地区两种要素分布图。据此判断56题。17若将甲、乙两图层进行叠加，得到的新图层是（ ）18若甲、乙分别为城市交通网和地租等值线图层，叠加后生成新图层的图形信息是（ ）A城市道路网类型 B交通线与地租等值线分布C城市功能分区结构 D城市商业网点分布19GIS被称为“地图的延伸”。GIS技术制作的电子地图与普通地图最基本的差异是（ ）A数据分析能力 B数据模型 C空间模型 D表示范围2006年9月5日至6日，由中科院主办的2006年中国科学院地理信息技术自主创新论坛在北京隆重举行。本次论坛以“创新 发展 超越”为主题，全面展示了我国在地理信息技术自主创新所取得的成果和经验。据此回答20-21题。20地理信息技术包括 （ ） RS GPS GIS GDP GNPA B C D.21运用现代化技术可减少海洋风暴对航行的影响，下列说法正确的是（ ）A运用GPS可及时获取风暴发展过程的数据B利用GIS可对海洋风暴的数据进行分析C利用RS可判断海洋风暴的风力大小DRS可提供海洋风暴的三维坐标专家认为，“数字地球”是地图测绘、航空卫星遥感、探空和深钻的深化，是对地图测绘系统(EOS)、全球定位系统(GPS)与地理信息系统(GIS)的综合，实现地球圈层间物质流、能量流与信息流数据的集成，从而对全球化问题进行广泛研究。据此回答2225题。22“数字地球”即 ( )A数字化、信息化的虚拟地球 B用数字度量半径、体积、质量等的地球C用经纬网络描述的地球 D“数字城市”和“数字校园”23“数字地球”的出现是科技创新的又一典范。这意味着 ( )A科技创新日益全球化 B科学技术是先进生产力的集中体现C科技的发展离不开雄厚的经济实力 D任何科技必然为政治服务24“数字地球”的核心技术包括 ( )遥感技术 全球定位系统 地理信息系统 现代通信技术A B C D25“数字地球”的应用领域包括 ( )可持续发展 政府决策 百姓生活 科学研究A B C D二、综合题1.当今，3S（RS遥感，GPS全球定位系统，GIS地理信息系统）技术在生产，生活和科研中的作用越来越突出。运用有关3S知识回答下列问题。 三、课后反思（学习反思）（1）GIS具有强大的查询功能，根据图1显示的查询半径，图中以北京为查询中心的地图比例尺为 。根据图中显示的经纬度可知，地图中代表呼和浩特、济南的字母分别是 、 。（2）城市道路建设速度越来越快，地图测绘部分为了及时更新城市道路变化信息，需要利用 技术。图2所示的交通监控与救援管理系统，根据交通事故发生地点，利用 技术，快速设计出警车、救护车赶往出事地的最佳行车路线，而交通事故发生地与警车、救护车的精确位置是利用 技术获取的。2阅读下列材料，回答问题。 材料一 1993年美国政府首先提出了“国家信息基础设施”建设计划，这一计划被形象地称为“信息高速公路”计划。材料二 1998年美国副总统戈尔提出“数字地球”概念，一般认为“数字地球”是对真实地球及其相关现象的统一的数字化和信息化，它是以因特网为基础，以空间数据为依托，以虚拟现实技术为特征，具有三维界面和多种分辨率浏览器的面向公