2020高中地理第3章地理信息技术的应用第1节全球定位系统的应用学案中图版必修3-精装版

1、2 2 / / 1313【精选】20 xx 最新高中地理 第 3 章 地理信息技术的应用第1 节全球定位系统的应用学案中图版必修 3学习目标：1.结合教材相关内容，了解全球定位系统的基本工作原 理和组成.(重、难点)2.联系生活中的实例，说明全球定位系统在定位 导航中的作用.(重点)自主预习探新知1 .全球定位系统(1)概念：利用卫星网络来获得地面某点经纬度和高程的系统 组成系统结构组成功能空间部分2121 颗工作卫星，3 3 颗备用卫 星，共同运行于 6 6 个轨道面上不间断地向地面监控系统发送各 自与定位相关的参数和时间信息地面监控系统1 1 个主控站，3 3 个注入站，5 5 个监控站监

2、测和控制卫星上的各种设备的工作及卫星的运行用户设备部分GPSGPS 接收机显示接收机的经度、纬度、高程 和速度等信息2.全球定位系统的应用(1) GPS 的特点全天候、高精度、自动测量.(2) GPS 的主要功能定位和导航.(3) GPS 的应用军事：GPS 最初建立的目的是为军事应用3 3 / / 13132测量：具有测量精度高；操作简便；便于携带；全天候操作；信 息自动接收、存储等优势.亠诵I降低能源消耗，3父通:T节省能源成本4救援：GPS 可对消防人员、救护人员、交通警察进行应急调遣5农业：GPS 引入农业生产后产生了“精准农业耕作”.6娱乐：GPS 走入了人们的日常生活，成为人们出行

3、、旅游、探险的好帮手.自主诊断1. GPS 可获得地球上任何地点的经纬度和高程.（）2. GPS 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.（）3 . GPS 接收机要显示所在点的运动速度需要3 颗卫星参与.（ ）4.旅游时携带 GPS 接收机可防止迷路.（）【提示】1.xGPS 只能获得地球表面上某地的经纬度和高程.2.VGPS 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.3.xGPSS 收机要显示所在点的运动速度至少需要 4 颗卫星参与.4.VGPS 可帮助旅游者选取最优旅游线路和目的地且避免迷路 .合作探究攻重难廉曳期1. . ._ _1全球定位系统的组成

4、及工作原理材料 20 xx 年 2 月 12 日 13 时 03 分，我国在西昌卫星发射中心用 长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九 颗北斗导航卫星.4 4 / / 1313北斗卫星导航系统(BDS)是中国正在实施的自主研发、独立运行的 全球卫星导航系统.是继美国全球卫星定位系统和俄罗斯全球卫星导航 系统之后第三个成熟的卫星导航系统 .系统由空间端、地面端和用户端 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【思考交流】1. 什么是全球卫星定位系统？它由哪几部分组成？【提示】 全球定位系统(GPS)是利用卫星

5、网络来获得地面某点经纬度和高程的系统.它由空间部分、地面监控系统和用户设备三部分组 成.2 .北斗卫星导航系统的工作原理与全球卫星定位系统是否相同？其原理是什么？【提示】 相同.工作卫星不间断地发送各自与定位相关的参数和 时间信息，用户接收到这些信息后，经过计算，得出接收机所在点位三 维位置、运动速度和时间等信息.归纳总结1 .全球定位系统的组成全球定位系统由 3 个相对独立的部分组成，即空间部分、地面监控 系统和用户设备部分，能够提供精确的三维坐标、速度和时间，如下图 所示：2. 基本工作原理工作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

6、、三维方向以及运动速度 和时间信息具体如下图所示：5 5 / / 13131. GPS 卫星星座由 21 颗工作卫星和 3 颗在轨备用卫星组成，它们 均匀分布在 6 个轨道平面上.全球的任何地点、任何时间都可观测到 4 颗 以上的GPS 卫星.下图为全球定位系统的卫星星座示意图.读图，完成(1)(2)题.【导学号：57522100】(1) 图中显示了全球定位系统中的()A.空间部分 B.地面监控系统C. GPS 接收机D.用户设备部分(2) 图示系统的主要功能是()A. 不间断地发送各自与定位相关的参数和时间信息B. 监测 GPSE星是否正常工作和运行C. 接收 GPSE星发回的时间和位置信息

7、D. 调整运行速度和航向(1)A(2)A第(1)题，读图可以看出，此图是 GPS 卫星星座，应为 GPS 的空间部分.第 题，GPS 的空间部分，即 GPS 卫星星座的主要 功能是不间断地发送各自与定位相关的参数和时间信息 .B、D 两项为地 面监控系统的功能；C 项为 GPS 接收机的功能.J全球定位系统的应用材料一 20 xx 年 9 月 20 日，摩拜单车登陆了美国首都华盛顿，正 式开辟了北美市场.这也是摩拜进入全球第 8 个国家.摩拜单车利用创新 的卫星定位和物联网技术精准的掌握每一辆单车的位置和状态生成的出 行大数据，为用户提供了更好服务的同时也为城市规划部门、本地商家 和其他机构创

8、造价值.材料二 GPS 具有较强的防盗功能，当汽车在运行过程中遭遇劫匪 时，司机只需按下报警开关，应急中心将会及时处于出警状态，同时司6 6 / / 1313机还可以通过手机对车辆进行断油断电处理，迫使劫犯放弃抢劫计划， 保证了人身及财产的安全.【思考交流】1. 摩拜单车是如何精确掌握每一辆车的位置及状态的？【提示】 每辆单车上都装有 GPS 系统，这样就可以随时了解每辆 单车所处的位置、速度.2. GPS 较强的防盗功能是如何体现的？【提示】 当汽车装载 GPS 系统时，应急中心就能随时了解汽车的 具体位置，便于应急追踪处置.同时司机也可对汽车遥控，控制汽车的 开关.3. 以上材料主要反映了

9、 GPS 的什么功能？【提示】 定位和导航.归纳总结 11.全球定位系统的优势优势含义全能性不管是陆地上，还是海洋上，都可以依靠GPSGPS 进行定位导航；不管是航空活动还是航天活动（低轨航天器），都可以使用 GPsGPsa行定位导航全球性GPSGPS 所服务和覆盖的空间范围，遍及地球上的每一个角落全天候不管是在什么样的气象、气候条件下，都能提供服务连续性GPSGPS 能够连续不断地提供定位导航服务实时性GPSGPS 提供的信息是瞬时的、同步的，不是历史上的、过去的信息2. 全球定位系统的应用应用领域主要功能具体用途军事定位导航GPSGPS 最初是为军事应用而建立的，至今它仍然由美国国防部控

10、制. .它主要用来给航行中的军舰、飞机及导弹等设施提供定位和7 7 / / 1313导航信息，同时也广泛应用于野外行进中的单兵和移动装备的定 位及跟踪测量定位广泛应用于大地测量、资源勘探、地壳运动观测、地籍测量等领 域.GP.GPS S技术测量精度高（可以达到厘米级的程度）；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父通定位导航租车服务、物流配送等行业利用 GPSGPS 对车辆进行跟踪、调度管 理，合理分配车辆，从而能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.GPS.GPS 对车辆具有导航功能救援定位可对消防人员、救护

11、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 效率农业定位精准农业耕作：利用 GPSGPS 获取农田信息，包括产量监测、土样米 集等；计算机系统通过对数据的分析处理，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GPSGPS 设备的喷施器中，精确地给农田地块施肥、喷药，从而克服了以往因忽视同一 农田内农作物的差异而对农作物进行统一施药带来的弊端渔业：渔民利用 GPSGPS 可以准确地测定鱼群的位置，使捕鱼变得轻而 易举娱乐定位导航随着 GPSGPS 接收机的小型化以及价格的降低，GPSGPS 逐渐走进了人们 的日常生活，甚至与手

12、机合二为一，成为人们出行、旅游、探险 的好帮手知识拓展GPS 在导航中的作用应用类型应用领域作用车辆应用城市公共汽车、旅游区车辆、海关、公安、海防、私家车等向用户提供车辆所在地的 经纬度位置、运行轨迹、 速度、行进方向等；可对 车辆进行统一调度和管理8 8 / / 1313航海应用向用户提供船舶位置、航速、航向、 时间信息以及海图、海迹显示等避免船只冲撞，确保航行安全把自己的位置和航向发送到航海管理中心便于航海管理中心的跟踪、搜寻和救援航空应用空域航线、着陆、机场监视和管理实现空域划分与管理、空 中交通流量管理、飞行路 线管理2.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

13、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(1)(2)题.【导学号：57522101】(1) 该游客的手机具有的特殊功能是()A.彩信B. GPS 定位C.求救D.拍照(2) 在救援中利用 GP 取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.(1)B(2)A 本题组考查全球定位系统的应用 .第(1)题，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.第(2)题，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.课堂小结当堂达标固双基9 9 /

14、/ 1313考查点 1 全球定位系统的组成及工作原理1010 / / 1313GPS 最初是为军事应用而建立的，至今仍然由美国国防部控制，在对伊战争中，美国士兵装备了军用 GPS 接收机.结合所学知识，回答 11.美国士兵装备的 GPS 接收机接收到的信号至少由几颗空间卫星提B. 4A. 3D. 6C. 52.配备 GPS 接收机的美国士兵随时都可获得卫星提供的（）三维位置 运动方向 运动速度和时间 伊军士兵位置B.A.D.C.1.B2.B第 1 题，士兵有时处在运动中，因此，接收机接收到的信号至少由 4 颗空间卫星提供.第 2 题，若由 4 颗卫星提供信号，美国士兵利用 GPS 可以获取自己

15、的三维坐标、运动方向、运动速度和时间，但无法获取伊军士兵的位置.右图是某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A. GPS 卫星的位置B. GPS 接收机的位置(1111 / / 1313C.地面监控系统的位置4.此时 GPSE星可以接收 8 颗卫星发送的信号，其中信号较弱的两个卫星的编号是（B.第 8 号和第 28 号 A.第 2 号和第 20 号D.某一地理事物的位置1212 / / 1313D.第 7 号和第 31 号C.第 11 号和第 28 号5.图中的GPS 卫星编号有 31 号，这说明（）A. GPS 卫星星座由 31 颗卫星组成B. 该

16、GPS 接收机此时可以接收到第 31 号卫星的信号C.目前 GPS 卫星已发射 31 颗D. 任何 GPS 接收机都可以接收到第 31 号卫星的信号3.B4.A5.B GPS 接收机上的数据主要有四部分：经纬度是指接收机所在地的地理位置.左边的高度是指所在地的海拔，小数据是误 差.下面的柱状图是接收到的卫星的标号以及信号的强弱.同心圆表示卫星的位置.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 近中心，卫星信号越强. 考查点 2 全球定位系统的应用 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

17、智能手机的 GPS 功能显示图.读图，完成 67 题.6.手机GPS 功能的出现，说明（）A. GPS术已成为人们日常生活的必备工具B. GPS 技术可以扩大人们的出行范围C. 随着 GPS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7.手机GPS 能够实现的功能有（）1313 / / 1313网络实时监视 所处位置获取 失窃汽车查找 行车路线追踪B.A.D.C.1414 / / 13136.C7.D 第 6 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 7 题，GPS 的主要功能是定位和导航，手 机GPS 可以获

18、取所处的位置，可以进行行车路线追踪. “精准农业”是当今世界农业发展的新潮流，是由信息技术支持 的、根据空间变异，定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理.据此完成 89 题.精准农业系统8.该技术的主要特点是（）A. 成本高、费用高B. 全天候、实时性C.受天气影响大D. 操作要求高、实用效率低9.该技术在精准农业中的应用是（）A.农田信息定位获取B.分析处理获取的信息C. 管理措施决策D. 估算农业产量8.B9.A“精准农业”需要精确获取农田中各地点的信息，故需应用 GPS 技术.GPS 具有全天候、实时性、高精度、高效率等特点.教材活动点拨教材 P74 探索1515 / /

19、1313【提示】1.在一个平面直角坐标系上，确定 A 点的位置，需要知道两个值.2. 在一个空间三维坐标系上，确定 B 点的位置，需要知道三个值.1616 / / 13133 .要精确知道一个人在地球上的位置，至少需要知道三个值：经度、纬度和高程（海拔），需要 3 颗卫星定位.如果是一个人（或一辆车、 一艘轮船）在地表上运动，那么精确了解其位置至少需要 4 颗卫星，可确 定经度、纬度、高程和运动速度等.教材 P80 思考【提示】 这个案例反映了 GPS 主要发挥了两方面的作用：一是保 证飞机编队的队形始终如一；二是保证飞机在规定的时间准时通过天安 门广场 GPS 为飞机编队提供定位与导航作用. 在其他领域的应用表现为：军事：定位、导航及跟踪；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 进行定位；农业：精准农业耕作；娱乐：出门、旅 游、探险