第一节全球定位系统的应用

,全球定位系统的应用,思考？,当你在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？现在有没有最简单的方法？,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。,地理信息技术是获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称，主要包括全球定位系统（GPS）、遥感（RS）和地理信息系统（GIS）等，所以地理信息技术又常被称为“3S”技术。GPS-“在哪里”“3S”技术解决的问题RS-“有什么”GIS-“怎么样”,第三章地理信息技术的应用,2.GPS的发展美国在20世纪70年代初开始研制GPS，用于军事领域，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。它是目前全球应用最广泛的空间定位技术。,思考？,1.在一个平面直角坐标系上，确定点的位置，需要知道几个值？2.在一个空间三维坐标系上，确定点的位置，需要知道几个值？3.要精确知道一个人在地球上的位置，必须知道几个值？至少需要几颗卫星？（分组讨论、主动探究）,纬度,经度,海拔高度,探索-“怎样确定位置”（P74）,S1,S3,S4,S2,（X、Y、Z、T）,3、定位原理“三星定点，四星定位”GPS的基本定位原理是：卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接收到这些信息后，经过计算求出接收机的三维位置、三维方向以及运动速度和时间信息等。所以要实现地面接收机的定位，地面观测者最少要见到3颗卫星，因为要解算观测站点的三维坐标，必须要观测到3颗GPS卫星，而要知道地面上任何一个运动着的物体则必须有4颗卫星，这4颗卫星称为定位卫星。,空间部分,24颗卫星,4、GPS的组成（三部分）,用户设备,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,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。,5、GPS的主要功能：定位、导航,6、GPS的主要特点（P76）(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，精度可达厘米级甚至达毫米级。(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。,二、GPS的应用(P76-79),（一）角色扮演,假设你是（搜救队员、军队指挥官、导游员）,搜救队员,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,GPS在精密工程测量及变形监测中的应用,三峡大坝外观变形GPS自动化监测系统三峡大坝位于湖北省和重庆市交界处，它是长江中游的一个水利枢纽工程，也是世界上最大的水电站。其外观变形GPS自动化监测系统于2006年12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。,三峡大坝外观变形GPS自动化监测系统,GPS地壳形变观测,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1600千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,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,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。,小结：,GPS应用领域及主要用途（P76-79）,课堂练习: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外，还能够提供的服务包括（）授时测速农作物长势监气温异常监测B.C.D.,B,A,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34题。,3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ABCD答案A解析属于GPS的功能，属于RS的功能，属于GIS的功能。4.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ABCD答案D解析卫星导航系统由空间部分(导航卫星)、地面控制部分和用户设备部分(GPS信号接收机)组成。,俄罗斯航天署于北京时间2008年9月25日16时49分，用“质子M”运载火箭成功发射3颗“格洛纳斯M”卫星。这样一来，在太空中就有18颗卫星为“格洛纳斯”系统全天候工作，信号可覆盖俄全境。据此回答56题。5“格洛纳斯”卫星系统是()A遥感系统B全球定位系统C地理信息系统D计算机系统答案B（解析）：由题目信息“由18颗卫星为该系统全天候工作”，可推知该系统属于全球定位系统。6“格洛纳斯”卫星系统“满编制”时应有卫星数目是()A18B20C21D24答案D（解析）：全球定位系统的卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成，因而“满编制”时应有24颗卫星。,阅读下列材料，回答相关问题。,1998年10月，国家测绘局选派精干得力的测量员参加了1998年雅鲁藏布大峡谷科学探险考察，主要目的是对大峡谷进行实地测量。最终测得大峡谷的极值深度有6009米，长度为504.6千米，用实测数据证明了大峡谷为世界峡谷之最。(1)这次测量所得的峡谷极值深度可靠性强，原因是测量过程中运用了什么技术，该技术的最大优势是什么？(2)雅鲁藏布大峡谷从板块构造观点看，位于什么处？(3)该峡谷生物资源丰富的原因是什么？,参考答案：,(1)轻巧识记GPS测量精度高(2)温故知新板块