高中地理中图版必修三第三章第一节《全球定位系统的应用》(共38张PPT) (1)幻灯片.ppt

1、SINOMAPS PRESS,普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第3册,1.GPS（全球定位系统） 2.RS（遥感技术） 3.GIS（地理信息系统） 4.DE（数字地球）,已经成熟,还只是概念,第三章 地理信息技术的应用,第一节 全球定位系统的应用,当你旅游或野外考察时，通常用哪些方法来辨别方向或确定你所在的位置？这些方法有什么不足？现在有没有更简单的方法？,思考？,教学目的： .了解全球定位系统的概念和工作原理 .能举例说明全球定位系统在定位导航和 日常生活中的应用 重点:定位导航与应用 难点:工作原理,纬度,经度,海拔,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.

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）,思考,1.概念,全球定位系统，即GPS（Global Positioning System），是利用卫星网络来获得地面某点的经纬度和高程的系统。,一、全球定位系统,全球定位系统是美国从20世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。目前的全球覆盖率为98%。 在美国,GPS全球卫星定位技术与“阿波罗”飞船登月,航天飞机升空,共同给列为20

3、世纪“三大航天工程”,2.组成及作用,一、全球定位系统,三大子系统组成：空间部分、地面控制系统、用户部分,（1）空间部分,各轨道平面相对于赤道平面的倾角为55，轨道平面间距60。在每一轨道平面内，各卫星升交角距差90,2.组成及作用,一、全球定位系统,作用：提供与定位相关的参数和时间信息。,组成,作用：主要用于监测和控制卫星及其各种设备是否正常运行。,（2）地面监控部分,2.组成及作用,一、全球定位系统,组成：1个主控站位于美国科罗拉多的斯平市（Colorado Springs）的联合空间执行中心（CSOC），3个注入站分别设在大西洋、印度洋和太平洋的三个美国军事基地上，即大西洋的阿松森（As

4、cension）岛、印度洋的狄哥伽西亚(Diego Garcia)和太平洋的卡瓦加兰(Kwajalein),5个监测站设在主控站和三个注入站以及夏威夷岛。,（3）用户设备,2.组成及作用,一、全球定位系统,组成：,主要是GPS接收机,能接收卫星信息，显示接收机所在的位置（经度、纬度、高程）、运动速度，还可显示到航路终点的距离和航向。,作用：,返回,2.组成及作用,一、全球定位系统,空间部分,地面监控系统,用户设备,由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成,GPS接收机,提供与定位相关的参数和时间信息,主要用于监测和控制卫星及其各种设备的运行,显示接收机所在的位置（经度、纬度、高程）、速度，到航路

5、终点的距离和航向。,纬度,经度,海拔,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）,思考,要精确知道一个人在地球上的位置，必须知道这个人所处的经度、纬度和海拔高度三个值。即通常应用3颗卫星的数据就可以进行定位，但要保证对目标实时观测（诸如提供目标运动数据等）， 则需要至少4颗卫星的信号。,3.全球定位系统的基本原理,一、全球定位系统,3.全球定位系统的基本原理,GPS定位示意图,GPS系统采用“时间同步、单程测距”的原理来

6、实现定位。 简单地说就是用户同时向已知其位置的3个导航卫星分别进行距离测量，然后再以该卫星为球心，以所测得的距离为半径，在空间画出3个球面，则该3个球面的相交点，就是用户的所在位置了。,一、全球定位系统,名词链接： “时间同步”:是指卫星上的时钟与用户设备内的时钟是精确同步的（譬如说校准到两者之间几万年才差1秒钟） 。 “单程测距”:是指从导航卫星上发出的无线电测距信号在传播到用户设备的这一单向行程中，就可以把它们之间的距离测量出来。,一、全球定位系统,3.全球定位系统的基本原理,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。

7、,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。,一、全球定位系统,特点：全球性、全天候、高精度、连续性、实时性、自动测量。提供精密的三维坐标、速度和时间信息。,二、全球定位系统的应用,1.全球定位系统的特点,二、全球定位系统的应用,2.全球定位系统的主要功能,定位和导航,（1）GPS在军事中的应用,二、全球定位系统的应用,3.GPS的应用,主要用来给航空中的军舰、飞机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军中单兵和移动设备的定位及跟踪。,协同作战方面 GPS可为各级指挥系统提供 各种目标

8、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1 600千米的地方准确打击一个小房子的目标。,二、全球定位系统的应用,（1）GPS在军事中的应用,3.GPS的应用,GPS具有的巨大优势：,二、全球定位系统的应用,（2）GPS在测量中的应用,3.GPS的应用,测量精度高、操作简便、仪器便于携带、全天候操作、信息自动接收、存储等优势。,大地测量,资源勘探,地壳运动观测,地籍测量,二、全球定位系统的应用,（3）GPS在交通中的应用,3.GPS的应用,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

9、。同时，GPS对车辆还有导航功能。,车辆跟踪,利用GPS和电子地图可以实时显示出车辆的实际位置，并任意放大、缩小、还原、换图；可以随目标移动，使目标始终保持在屏幕上；还可实现多窗口、多车辆、多屏幕同时跟踪，利用该功能可对重要车辆和货物运输进行跟踪。,二、全球定位系统的应用,（3）GPS在交通中的应用,3.GPS的应用,提供出行路线的规划和导航,规划出行路线是汽车导航系统的一项重要辅助功能，包括： 自动线路规划：由驾驶员确定起点和终点，由计算机软件按照要求自动设计最佳行驶路线，包括最快的路线、最简单的路线、通过高速公路路段次数最少的路线等。 人工线路设计：由驾驶员根据自己的目的地设计起点、终点和

10、途经点等，自动建立线路库。线路规划完毕后，显示器能够在电子地图上显示设计线路，并同时显示汽车运行路径和运行方法。,二、全球定位系统的应用,（3）GPS在交通中的应用,3.GPS的应用,信息查询,为用户提供主要物标，如旅游景点、宾馆、医院等数据库，用户能够在电子地图上根据需要进行查询。查询资料可以文字、语言及图像的形式显示，并在电子地图上显示其位置。同时，监测中心可以利用监测控制台对区域内任意目标的所在位置进行查询，车辆信息将以数字形式在控制中心的电子地图上显示出来。,二、全球定位系统的应用,（3）GPS在交通中的应用,3.GPS的应用,话务指挥,指挥中心可以监测区域内车辆的运行状况，对被监控车

11、辆进行合理调度。指挥中心也可随时与被跟踪目标通话，实行管理。,二、全球定位系统的应用,（3）GPS在交通中的应用,3.GPS的应用,紧急救援,通过GPS定位和监控管理系统可以对遇有险情或发生事故的车辆进行紧急援助。监控台的电子地图可显示求助信息和报警目标，规划出最优援助方案，并以报警声、光提醒值班人员进行应急处理。,二、全球定位系统的应用,（3）GPS在交通中的应用,3.GPS的应用,二、全球定位系统的应用,（4）GPS在救援中的应用,3.GPS的应用,GPS可对消防人员、救护人员、交通警察进行应急调遣，从而提高对紧急事件的反应效率。,在渔业中的应用,二、全球定位系统的应用,（5）GPS在农业

12、中的应用,3.GPS的应用,GPS引入农业生产后产生了“精准农业耕作”。,旅游考察者,当你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？,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。,二、全球定位系统的应用,（6）GPS在娱乐中的应用,3.GPS的应用,下图是某GPS接收机上的信号。读图，完成13题。,1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,B,2此时GPS卫星可以接收8颗卫星发送的信号，其中信号较弱的两个卫星的编号是() 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