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第一节全球定位系统的应用学习目标思维脉图1。
了解全球定位系统的概念。
2.掌握主要组成部分及主要工作原理.3.了解全球定位系统在目前的主要应用。
必备知识·自主学习一、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。
2。
组成：系统结构组成功能空间部分21颗工作卫星,3颗备用卫星，共同运行于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个主控站,3个注入站,5个监控站监测和控制卫星上的各种设备的工作及卫星的运行用户GPS接收机显示接收机的经纬度、高度、运动方向和速度等信息设备部分二、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的应用领域：(1)军事:GPS最初建立的目的是军事应用。
(2)测量：具有测量精度高；操作简便;仪器体积小，便于携带;全天候操作;信息自动接收、存储等优势。
(3）交通GPS可对车辆进行跟踪、调度管理，合理分配车辆降低能源消耗，节省营运成本（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走进了人们的日常生活，成为人们出行、旅游、探险的好帮手。
1.判断正误。
（1)空间星座、用户系统、地面监控系统、传感器是全球定位系统的组成部分。
(×）（2)驾驶员利用车载GPS设备制定运输路线。
(√)2.利用GPS可以对地震进行监测,监测的对象主要是（)A.海陆分布的变化B.地球内部岩浆的活动情况C。
地壳的运动状况D.灾情的发展【解析】选C。
GPS能提供准确的经纬度和高程信息,从而可以监测地壳的微小变动,帮助监测地震。
3。
关于全球定位系统的说法,不正确的是（）A.只能获得地面某点的经纬度,不能确定其高程B。
全球性、全天候、连续性、实时性工作C.定位精度高D.功能多,应用范围广【解析】选A。
全球定位系统技术在地理信息系统中的应用一、GPS技术的概述全球定位系统（GPS），是由美国发起和控制的卫星导航系统。
GPS系统由一组24颗卫星、地面控制站和用户设备组成，能够提供全球覆盖的三维导航和定位服务。
GPS技术的普及和发展在工程、农业、测绘、航空、航海、安全等领域中得到广泛应用。
二、GPS在地理信息系统中的应用GPS在地理信息系统（GIS）中发挥着重要作用。
GIS会从用户收集的经纬度和高程数据中生成空间特定的分析和地图结果。
地图缩放、添加地形、建筑物、路线规划和交通管制等操作需要依赖GPS技术。
1. 位置和导航GPS系统提供了位置、方向和速度信息，可用于导航和路线规划。
GPS技术还广泛应用于自动驾驶汽车、持续监控和地理信息采集等领域。
2. 动态空间数据收集GIS需要广泛应用于实时数据，GPS提供了在特定时间和位置的动态空间数据，为GIS提供实时更新和监视服务。
GIS会从传感器采集的实时数据，并将其与GPS数据结合使用，从而生成实时地图。
3. 卫星影像高分辨率卫星影像可以用来对以下方面进行测量：土地利用变化、城市化和气候变化。
GPS技术能够通过将移动设备与卫星连接，准确的记录卫星影像NBV（nadir视图角）。
4. 土地测量和其他测量领域的应用GPS测量技术在土地测量、建筑测量、道路测量和水文测量领域中得到了广泛应用。
精确的距离、方向、速度和位置数据能够对地形地貌进行精细的测量。
5. 3D可视化GPS系统提供了被三维测量仪所控制的精确测量数据，这些数据还可以用于三维可视化，提供更为直观的结果，并且允许用户在3D场景中进行导航，建立VR模型和实现颜色定量显示。
三、结论在GIS领域中，GPS技术的应用得到了广泛的应用。
通过捕获现场GPS位置数据，GIS能够生成精确的地图、可视化和实时监测，满足各种空间分析和地理信息系统需求。
借助GPS技术，GIS便可以在短时间内完成数据采集、测量、制图等工作，大大提高了生产率，降低了运营成本，因此，未来在GIS领域的 GPS 技术发挥着重要作用。
高中地理第三章地理信息技术的应用第一节全球定位系统的应用教案（含解析）中图版必修3第一节全球定位系统的应用数字法记忆全球定位系统知识“3大”组成：空间部分、地面监控系统、用户设备部分。
“2大”功能：导航和定位。
“4度”定位：经度、纬度、高度和速度。
“6种”应用：军事、测量、交通、救援、农业、娱乐。
全球定位系统及其应用一、全球定位系统(GPS)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。
2．组成(1)空间部分：①组成：6个轨道面上的24颗卫星。
②功能：任何地点、任何时间都可观测到4颗以上卫星，并接收无线电发射机连续播发的GPS信号。
(2)地面监控系统：①1个主控站：收集各监控站GPS卫星的全部观测数据；计算GPS卫星轨道与卫星时钟数据。
②3个注入站：将导航数据及主控站的指令注入每颗GPS卫星。
③5个监控站：GPS卫星观测数据采集中心，并将数据传送至主控站。
(3)用户设备：①组成：GPS接收机。
②原理：工作卫星不间断地发送与定位相关的参数和时间信息，GPS接收机收到信息后，计算求出所在点的三维坐标、速度及时间。
二、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(1)军事：GPS最初建立的目的是为军事应用。
(2)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。
(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、旅游、探险的好帮手。
图表解读GPS接收机的信号解读图[信息获取](1)图中接收机显示的位置是经度：116°18′50.2″E，纬度：39°58′27.9″N，海拔：109 m。
(2)本图中接收机所在位置仰望天空搜索到的卫星有8颗，其中8号、11号、28号三颗卫星的信号较强。
第一节全球定位系统的应用一、全球定位系统(GPS)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。
2．组成(1)空间部分：①组成：6个轨道面上的24颗卫星。
②功能：任何地点、任何时间都可观测到4颗以上卫星，并接收无线电发射机连续播发的GPS信号。
(2)地面监控系统：①1个主控站：收集各监控站GPS卫星的全部观测数据；计算GPS卫星轨道与卫星时钟数据。
②3个注入站：将导航数据及主控站的指令注入每颗GPS卫星。
③5个监控站：GPS卫星观测数据采集中心，并将数据传送至主控站。
(3)用户设备：①组成：GPS接收机。
②原理：工作卫星不间断地发送与定位相关的参数和时间信息，GPS接收机收到信息后，计算求出所在点的三维坐标、速度及时间。
二、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(1)军事：GPS最初建立的目的是为军事应用。
(2)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。
(3)交通：GPS可对车辆进行跟踪、调度管理，合理分配车辆，从而降低能源消耗，节省营运成本。
(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、旅游、探险的好帮手。
[温馨提示] 全球定位系统的突出优点由于GPS卫星信号传播和接收不受天气等因素的影响，因此GPS具有海陆空全球性、全天候、全能性、连续性、实时性等优点。
知识点(一)|全球定位系统———————情景导入先思考———————唐僧师徒前往西天取经，跋山涉水整整一天，还是前不着村后不着店，眼看太阳就要落山了，唐僧欲派悟空前去打探附近有没有寺庙，不料八戒拿出GPS接收机，找到了最近、最安全的路线……你知道什么是GPS吗？它由哪几部分组成？提示：GPS是利用卫星网络来获得地面某点经纬度和高程的系统。
第三章地理信息技术的应用第一节全球定位系统的应用(一）教材第74页探索思考1．需要知道两个值，即x轴和y轴的数值.2．需要知道三个值,即x轴、y轴以及z轴的数值。
3．要精确知道一个人在地球上的位置，至少要知道三个值，经度、纬度和高程（海拔)，至少需要3颗卫星定位。
如果一个人（或一辆汽车、一艘轮船)在地表上运动，那么精确了解其位置需要4颗卫星,测定出经度、纬度、高程和运动速度等。
（二）教材第80页思考这个案例主要反映了GPS两方面的用途：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.它说明GPS对飞机编队具有很好的定位与导航作用。
GPS还广泛应用于测量、交通、救援、农业、娱乐等方面.A级抓基础结合“北斗”定位系统示意图，完成1～2题。
1．利用该定位系统定位时，任何一点在任一时刻地面上空至少有(）A．1颗GPS卫星B．2颗GPS卫星C．3颗GPS卫星D．4颗GPS卫星2．该系统适用的领域有()①铁路运输②渔业生产③勘探④森林防火A．①④B．②③C．①②③D．①②③④解析：第1题，地面上任何一点的坐标均为三维坐标，故需由3颗或3颗以上的卫星共同确定。
第2题，该系统已在测绘、电信、水利、公路交通、铁路运输、渔业生产、勘探、森林防火和国家安全等诸多领域逐步发挥重要作用。
答案：1。
C2。
DB级提能力读GPS手持机界面图,据此回答3～4题.3．此时，GPS手持机所在的地形区为(）A．江汉平原B．江淮平原C．华北平原D．江南丘陵4．此时GPS手持机同时接收了多少颗卫星的信号（)A．3 B．6C．10 D．11解析：本题组考查GPS接收机的判读。
根据图中显示的经纬度可判定此GPS手持机所在位置应为江淮平原。
由左图中接收卫星信号可数出同时接收了11颗卫星的信号.答案：3.B4。
D中国第29次南极科考船--雪龙号于2012年11月5日从广州出发，赴南极科考。
据此回答5～7题。
5．在科考队科考过程中，科考人员可通过哪项技术或事物准确确定雪龙号的位置（)A．全球定位系统B．雷达系统C．指南针D．纸质地图6．当某日船长正好看到海上日出时，随身携带的GPS显示出下表中的信息。
第三章地理信息技术的应用本章导学●课程标准要求●教材内容分析本章是高中地理课中惟一一章对地理信息技术内容的专门介绍，也是最新课程标准规定中新增添的内容。
地理信息技术是指获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称，可以简单划分为观测技术和数据展示与分析技术。
主要包括全球定位系统（GPS）、遥感（RS）和地理信息系统（GIS）等。
本章共分为四节，前三节介绍目前主要的三种技术手段——全球定位系统、遥感技术、地理信息系统。
它们的功用可以简单概括为回答“在哪里”、“有什么”及“怎么样”三个问题。
前两项技术属于观测技术，后一项则是对数据的展示与分析。
这三者的排列表达了一个完整的空间信息从获取到加工的技术应用的顺序：全球定位系统为遥感数据地面定位、目标选择、野外验证、图像分类等提供必要数据信息；而遥感又为地理信息系统提供数据来源，加快地理信息数据的更新，保障地理信息系统的时效性。
这三种技术的相互促进和共同应用，再加上网络技术、虚拟技术为人们提出了数字地球的设想。
第四节介绍对真实地球及其相关现象的数字化重现与再认识。
本章各节的内容基本由两大部分构成：各技术的基本原理和应用。
地理信息技术的应用领域非常广泛，课程标准只要求某地理信息技术在某些领域的应用，而不必系统学习在各领域的应用，为理解地理信息技术的应用，需要了解各项技术的基本工作原理。
对于技术层面的内容，不需要深入了解。
本章开篇有一张图片，这张图片是遥感卫星对地球进行观测的示意图，遥感技术作为地理信息技术的重要组成部分，使人们对地球环境的认识，进入到一个崭新阶段。
第一节全球定位系统的应用●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。
2.结合教材全球定位系统的卫星星座图及有关内容，掌握全球定位系统的组成。
（重点）3.联系生活中的实例，说明全球定位系统在定位导航中的应用。
（重点＋难点）4.通过读“GPS接收机的信号解读”，学会对它的使用。
第一节全球定位系统的应用课程标准举例说出全球定位系统(GPS)在定位导航中的应用。
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。
2.联系生活中的实例，说明全球定位系统在定位导航中的应用。
[基础知识梳理]教材梳理1 全球定位系统阅读教材P74～P76“全球定位系统”，填写下列知识。
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。
2.组成：【图表解读】1.读教材“图3-1-3全球定位系统的卫星星座”，据图说明全球定位系统的空间部分的组成及作用。
提示全球定位系统的空间部分由分布在距地面20 200千米的6个轨道面上的24颗卫星(其中3颗备用)组成，每个卫星轨道面上各有4颗卫星。
卫星轨道均为接近正圆的椭圆，运行周期约为11小时58分。
卫星的分布使全球的任何地点、任何时间都可观测到4颗以上的卫星，这就提供了在时间上和空间上连续的全球导航能力。
2.读教材“图3-1-6GPS接收机的信号解读”，据图分析：(1)说出该地经纬度和高度及误差。
(2)说出图示卫星数量及信号强度。
提示(1)该图表示接收机所在的经度为116°18′50.2″E、纬度为39°58′27.9″N。
接收机所在的高度为109 m，误差为5.7 m。
(2)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，越靠近圆心，卫星信号越强。
数字表示被接收到信号的卫星编号，黑色柱的长短表示信号强弱，一般能收到4～8颗卫星的信号。
教材梳理2 全球定位系统的应用阅读教材P76～P79“全球定位系统的应用”，填写下列知识。
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的应用领域：(1)军事：GPS最初建立的目的是为了军事应用。
(2)测量：具有测量精度高；操作简便；仪器体积小，便于携带；全天候操作；信息自动接收、存储等优势。
(3)(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走进了人们的日常生活，成为人们出行、旅游、探险的好帮手。
[预习效果自测]在第36届世界空间科学大会上，武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室主任、中国两院院士李德仁指出，我国的二代导航定位系统将由12颗卫星组成，到2020年建成我国类似的独立自主的全球导航定位系统。
据此回答1～2题。
1.GPS卫星星座的工作卫星和在轨备用卫星分别是( )A.21颗和3颗B.22颗和2颗C.21颗和4颗D.22颗和4颗2.有关全球定位系统的功能或特点的叙述，错误的是( )A.服务过程有定时、间断性特点B.对陆地、海洋、航空和航海领域均能服务C.能为用户提供精密的三维坐标D.服务范围有全球性、实时性特点解析第1题，GPS卫星星座由24颗卫星组成，其中21颗工作卫星，3颗备用卫星。
第2题，GPS具有能够为海、陆、空提供全方位、全天候、高精度的三维位置、速度及时间数据等的特点。
答案 1.A 2.A3.已知GPS卫星的运行周期约为11小时58分，则地面观测者要见到同一颗GPS卫星，应该( )A.每天推迟4分钟B.每天同一时刻C.每天提前4分钟D.每天提前13小时2分钟解析GPS卫星的运行周期约为11小时58分，运行2周则为23小时56分，同人们日常使用的一个太阳日(24小时)相差4分钟，因此，地面观测者要见到同一颗GPS卫星，应该提前4分钟。
答案 C(2019·泉州质检)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。
下图是某智能手机的GPS功能显示图。
读图回答4～5题。
4.手机GPS功能的出现，说明( )A.GPS技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技术的普及，民用GPS技术发展很快D.有手机信号就能进行GPS定位导航5.手机GPS能够实现的功能有( )①网络实时监视②所处位置获取③失窃汽车查找④行车路线追踪A.①②B.③④C.①③D.②④解析第4题，GPS的主要功能是定位、导航，这不是人们日常生活必备的，A错。
GPS技术本身不能扩大出行范围，B错。
随着GPS技术的普及，人们使用越来越方便，民用GPS技术发展很快，C对。
GPS定位至少需要4颗卫星，不是有信号就行，D错。
第5题，结合前面分析，GPS主要功能是定位、导航，可以知道位置，为行车路线导航，所以D对。
GPS没有监视功能，也没有查寻功能，①③错。
所以A、B、C错。
答案 4.C5.D探究点一全球定位系统【案例探究】结合图示探究：(1)GPS由三大子系统组成，除空间部分外，还有________系统和________部分。
(2)空间部分共有________颗卫星，其中，工作卫星________颗，备用卫星________颗，平均分布在________个轨道平面上，每个卫星轨道上有________颗卫星。
卫星的分布保证地面上任何地点、任何时间都可以测到________颗以上的卫星。
(3)GPS工作卫星不间断地发送各自与________相关的参数和________信息，GPS用户接收机接收到这些信息后，经过计算便可以求出自身所在地点的________位置、________方向以及________速度和________信息等。
(4)GPS的控制部分是________，其主要作用是什么？答案(1)地面监控用户设备(2)24 21 3 6 4 4 (3)定位时间三维三维运动时间(4)地面监控系统用于监测和控制卫星上各种设备是否正常工作，以及卫星是否沿预定轨道运行。
【反思归纳】1.全球定位系统的功能、工作过程及特点概念利用GPS卫星，在全球范围内进行实时导航和定位的系统组成及工作过程用途为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间工作特点全能性、全球性、全天候、连续性和实时性在区域地理环境研究中的应用在区域环境中利用较多的是为导航服务，地面监控系统把信息传给GPS卫星，得出处理后的考察点的地理位置和高程，获得精确数据，从而确定位置和前进方向，进而导航2.全球定位系统的优势分析【即时巩固】读下图，回答问题。
上图是苹果的一款GPS手机的GPS功能显示图，手机GPS功能的出现，说明GPS逐渐走进了人们的日常生活，成为人们出行、旅游、探险的好帮手，其原因正确的是( )A.GPS手机成为时尚B.GPS技术可以帮助人们选择最合适的旅游路线，降低旅游成本C.GPS技术可以扩大人们的出行范围D.GPS技术可使旅游者更具有安全感解析人们出行、旅游、探险用到GPS技术，说明GPS技术具有定位、导航的实用价值，有利于旅游者选择旅游线路。
答案 B探究点二全球定位系统的应用【案例探究】2017年9月28日在澳大利亚Blue Scope Steel钢铁公司的厂房里，无人操作的起重机牢牢夹起体积庞大的钢板，准确地放置于目标地点，这就应用了澳大利亚GPS生产商LocAtA公司开发生产的新产品——超高精度的地面GPS定位系统。
2019年日本“3·11”大地震为有观测史以来日本最大规模的地震，本次日本大地震的救援工作，各国救援队都广泛应用GPS定位器，利用GPS全球定位系统快速精确定位灾民，高效完成救援，充分利用“黄金72小时”。
结合材料探究：全球定位系统的应用领域主要有哪些？提示全球定位系统主要的应用领域有：军事、测量、交通、救援、农业、娱乐等。
【反思归纳】全球定位系统在定位导航中的作用【即时巩固】北京时间2013年6月26日8时7分许，搭乘3名中国航天员的“神舟十号”载人飞船返回舱，在位于内蒙古中部草原上的“神十”任务主着陆场预定区域顺利着陆。
在“神舟十号”飞船返回舱座椅的边上，放置着两个白色的包，这就是飞船紧急情况下着陆时保护航天员生命安全的救生包，在救生包中有GPS定位仪等。
据此回答(1)～(2)题。
(1)救生包中GPS定位仪的作用是( )A.随时知道所在地的气候B.随时知道所在地的地理坐标C.随时知道所在地的天气D.随时知道所在地的季节(2)目前GPS的主要功能是( )A.定位和导航B.定位和找矿C.天气预报D.地质测量解析第(1)题，GPS能够提供准确的地理坐标，不能提供气候、季节、天气状况等信息。
第(2)题，GPS用途广泛，目前的主要功能还是在定位和导航上，找矿、天气预报、地质测量只是间接的功能。
答案(1)B (2)A晨背索引1.说出全球定位系统的功能、工作过程及特点。
2.说出全球定位系统的优势。
3.说出全球定位系统在定位导航中的作用。
对点练一全球定位系统1.(2019·泉州高二检测)我国一探险队相隔一个小时看到GPS接收机分别显示如下界面。
关于该考察队的叙述正确的是( )A.地处黄土高原向东南方向行进B.地处华北平原，行进的相对高度达到800米C.地处长江中下游平原，有可能遭遇台风天气D.地处内蒙古高原，当地此时已是黑夜解析根据两图中的经纬度的变化判断，考察队向南、向东移动，应是向东南方向行进，A 对。
根据经纬度判断，地处黄土高原区，图中的高差变化约223米。
夏季19点是黄昏时间。
答案 A2.(2019·吉林高二检测)考察队所用手持式全球定位系统信号接收机显示如下界面，据此判断该考察队可能( )A.在喜马拉雅山测量珠峰高度B.在柴达木盆地调查地质构造C.在塔里木盆地勘探石油D.在河西走廊寻找地下水解析根据全球定位系统信号提供的三维坐标信息，喜马拉雅山在北纬30度以南，塔里木盆地主要在东经90度以西，河西走廊主要在东经95度以东，考察队应位于塔里木盆地。
答案 C对点练二全球定位系统的应用(2019·福州高二检测)下图为“120急救指挥中心对某次马拉松比赛出救示意图”，读图完成3～5题。
3.救护车司机要想随时确定自己所处的地理坐标，需要拥有( )A.计算机技术B.GPS信号接收机C.地理信息系统D.遥感4.通常确定地球上任何一点的地理位置应该具备以下三个数据( )A.经度、距离、海拔B.经度、纬度、海拔C.纬度、相对高度、距离D.到两极、赤道的距离和等高线5.关于全球定位系统在交通运输中的作用的说法错误的是( )A.车辆跟踪B.合理分配车辆C.降低能耗D.提高运营成本解析第3题，救护车只要有GPS信号接收机，就能利用定位卫星，收到自己的地理坐标，随时知道自己所处的位置。
第4题，通常确定地球上任何一点的地理位置，要知道该地点的经度、纬度和海拔高度。
第5题，根据全球定位系统可以合理分配车辆，进行车辆跟踪，进行合理线路分配，进而降低能耗，降低运营成本。
答案 3.B 4.B 5.D课后作业基础冲A练1.(2019·浙江学考)沙漠中的探险者要确定自己所处的位置，可以借助的地理信息技术是( )A.遥感B.全球定位系统C.地理信息系统D.数字地球解析定位是全球定位系统的基本功能，所以，沙漠中的探险者要确定自己所处的位置，可以借助的地理信息技术是全球定位系统。
