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高中地理第三章地理信息技术应用第三节全球定位系统及其应用教案1 湘教版必修3编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中地理第三章地理信息技术应用第三节全球定位系统及其应用教案1 湘教版必修3）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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3.3 全球定位系统及其应用教学目的：了解GPS原理了解GPS在各个部门中的应用重点与难点：GPS应用教学过程：地理信息技术是现代地理科学研究的主要技术手段之一,包括：GPS、RS、GIS，三者的结合即为数字地球。
［问题]你对GPS了解多少？GPS定位原理是什么呢？[阅读]探索活动。
实际上三颗卫星即可实现定位，但为了提高精度,减少误差，一般要求四颗，用于定位的四颗卫星即为定位星座。
一、全球定位系统1、介绍:GPS，美国从本世纪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％，它能够实时测量“四度”：经度、纬度、高度、速度。
2、组成：(1）空间部分:使用24颗高度约2.02万千米的卫星组成卫星星座。
21+3颗卫星均为近圆形轨道，运行周期约为11小时58分，分布在六个轨道面上（每轨道面四颗)，轨道倾角为55度。
卫星的分布使得在全球的任何地方，任何时间都可观测到四颗以上的卫星，并能保持良好定位解算精度的几何图形.这就提供了在时间上连续的全球导航能力。
（2）地面监控部分包括四个监控间、一个上行注入站和一个主控站。
【最新】2019年高中地理第三章地理信息技术应用第3节全球定位系统及其应用学案1．了解全球定位系统的概念、组成、发展历程、基本原理。
2．理解全球定位系统在定位导航中的广泛应用。
(重点、难点)3．培养学生的科学素养，激发学生探索科学的欲望。
[基础·初探]教材整理1 全球定位系统阅读教材P95～P99图文资料，完成下列问题：1．概念具有在海、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。
2．组成(1)空间星座：由21颗工作卫星、3颗备用卫星组成。
要获得准确的三维信息(经度、纬度和高程)，必须接收到4颗GPS卫星的信号。
(2)地面控制系统：包括1个主控站、3个注入站和5个监控站。
(3)用户系统(接收设备)：①组成：包括接收机硬件、GPS数据处理软件等。
GPS接收机正误判断：(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)在对我国西部一些地区进行科考时，使用全球定位系统，其优点主要是通过全球定位系统可以随时读取各种信息资料。
( )【提示】(1)×全球定位系统由3个相对独立的部分组成，即空间星座、地面监控系统和用户系统。
(2)×能够连续不断地为用户提供准确的三维坐标、时间等信息。
教材整理2 全球定位系统与定位导航阅读教材P99～P102图文资料，完成下列问题：1．定位精度(1)静态导航定位：厘米级甚至毫米级精度。
(2)动态定位：达到1米以内精度。
(3)速度测量：达到厘米级精度。
(4)时间测量：毫微秒级精度。
2．应用(1)交通、邮电、地矿、建筑、农业、气象、土地管理、金融、公安等部门和行业。
(2)监测地壳的微小移动，帮助预报地震。
(3)与GIS、RS结合，为资源调查、工程管理、精细农业服务。
正误判断：(1)物流公司建立物流GPS网络平台，当货主交付货物后，物流公司将GPS设备与货物捆绑运输，并提供给货主提货单和GPS网络查询密码。
第三节全世界定位系统及其应用中国北斗卫星导航系统中国北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS) 是中国自行研制的全世界卫星导航系统。
是继美国全世界定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)以后第三个成熟的卫星导航系统。
北斗卫星导航系统(BDS)和美国 GPS、俄罗斯 GLONASS、欧盟 GALILEO,是联合国卫星导航委员会已认定的供给商。
北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分构成, 可在全世界范围内全天候、全时节为各种用户供给高精度、高靠谱定位、导航、授时服务 , 并具短报文通讯能力, 已经初步具备地区导航、定位和授时能力, 定位精度10 米 , 测速精度0.2 米 / 秒 , 授时精度10 纳秒。
节次考试内容学考要求选考要求a a(1)全世界定位系统的观点和基本组考点 1: 全世界定位系统成(2)全世界定位系统的工作过程b b考点2: 全世界定位系统与定位导全世界定位系统的主要应用a c航全世界定位系统◆全世界定位系统的观点和基本构成1.观点 : 全世界定位系统 (GPS)是拥有在海、陆、空进行全方向、及时三维导航与定位功能的新一代卫星导航与定位系统。
2.基本构成 : 空间星座 (24 颗卫星 ) 、用户系统 ( 接收设施 ) 、地面控制系统。
详细以下表所示 :空间由 21 颗工作卫星、 3 颗备用卫星构成。
要想获取正确的三维信息( 经度、纬度和高星座程 ), 一定接收到 4颗 GPS卫星 ( 定位星座 ) 的信号地面控包含 1 个主控站、 3 个注入站和 5 个监控站制系统用户用于接收GPS卫星发射的信号。
可分为三种: 导航型接收机、测地型接收机、授时系统接收机◆全世界定位系统的工作过程GPS卫星发送导航定位信号, 地面监控系统对卫星监测和调控, 用户系统接收GPS卫星发射的信号后进行导航定位。
详细以以下图所示:全世界定位系统与定位导航◆全世界定位系统的主要应用1.最初用于军事。
第三章地理信息技术应用第三节全球定位系统及其应用
1．GPS的概念、主要组成及工作过程。
2．GPS的工作原理及主要功能。
3．学会利用GPS的工作原理分析其主要的应用领域，学会使用GPS接收机。
一、全球定位系统
1．概念
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。
2．组成
(1)空间星座：由21颗工作卫星、3颗备用卫星组成，高度约2万千米；定位星座有4颗。
(2)地面控制系统：包括1个主控站，3个注入站和5个监控站。
(3)用户系统
①功能：用于接收GPS卫星发射的信号。
②组成：包括接收机硬件、GPS数据处理软件等。
③接收机类型
a．导航型接收机：用于运动载体的导航，实时给出载体的位置和速度。
b．测地型接收机：用于精密大地测量和精密工程测量。
c．授时接收机：利用GPS卫星提供的高精度时间标准进行授时，多用于天文台及无线电通讯。
二、全球定位系统与定位导航
1．最初设计目的
军事目的。
2．精度
(1)静态导航定位：能达到厘米级甚至毫米级的精度。
(2)动态定位：能达到1米以内的精度。
(3)速度测量：能达到厘米级精度。
(4)时间测量：能达到毫微秒级精度。
3．应用领域
(1)广泛应用：在交通、邮电、地矿、建筑，以及农业、气象、土地管理、金融、公安等部门和行业中应用广泛。
(2)科学应用：监测地壳的微小移动，从而帮助预报地震。
(3)综合应用：GPS与GIS、RS结合，可为资源调查，工程管理、精细农业服务。
知识点一全球定位系统的特点、组成及功能
读教材P96图3－44，探究下列问题。
探究1 相邻的两个卫星轨道平面之间的夹角是多少度？
提示：相邻的两个卫星轨道平面之间的夹角是60°。
探究2 每个卫星轨道上各有几颗卫星？它们两两相隔多少度。
提示：每个卫星轨道上各有4颗卫星，两两相隔90°。
[总结深化]
1．全球定位系统的特点
2．全球定位系统主要工作过程
3．全球定位系统的构成及各自的功能
[学法指导] 图示法理解GPS三部分组成之间的关系
[对点演练]
中国北斗卫星导航系统是中国独立发展、自主运行，并与其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统，是继美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略之后的全球第四大卫星导航系统。
结合下图回答1～2题。
1．北斗卫星导航系统的用途是( )
①为用户提供实时的空间位置
②为交通运输的调度指挥提供移动数据
③服务于资源勘查、动态监测和有关部门的规划决策
④为用户提供各种分类信息的查询
A．①② B．①③ C．①④ D．②④
2．下列不属于北斗卫星导航系统组成部分的是( )
①卫星信号接收机②北斗卫星③传感器④车载移动电话
A．①② B．①③ C．①④ D．③④
解析：1.A 2.D 第1题，①②属于GPS的功能，③属于RS的功能，④属于GIS的功能。
第2题，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(卫星信号接收机)组成。
知识点二全球定位系统的应用
读教材P100图3－50，探究下列问题。
探究1 车辆监测中心是如何对车辆实施调度与监控的？
提示：主要通过调度与监控网络技术获取车辆运行的基本信息，传输给网络服务中心，生成监控、调度指令，通过信息中转站将指令发出，车辆利用车载GPS接收指令。
探究2 车辆运行中出现紧急情况后，监控中心可以获取哪些信息？
提示：车辆出现紧急情况后，司机启动车载GPS报警装置，监控中心可显示出车辆情况、出事地点、车辆人员等信息。
[总结深化]
应用领域作用
救援广泛应用于消防、救护、交通疏导、搜寻自然灾害及突发事故中失踪人员、
1．“点”与“面”判断GPS
GPS的主要功能是定位和导航。
它的最大特点是工作对象是一个“点”或“多个点”，明显区别于RS和GIS技术的工作对象——“面”。
在“3S”技术中选取适当手段时，要看其工作对象是“点”还是“面”，如果是“点”则选用GPS，如果是“面”则选用RS或GIS。
2．“想”与“看”区分GIS、RS
GIS是地图的延伸，主要功能是进行空间数据的分析和处理。
对“事象”的发展变化进行预测、评估，需要计算、思考，即“想”，凡是需要“想”的选GIS。
RS是人的视力的延伸，主要功能是收集信息，即“看”，只“看”不用“想”的选用RS。
[对点演练]
读下图，回答1～2题。
1．上图是诺基亚的一款GPS手机的GPS功能显示图，该手机的出现说明了( )
A．GPS技术已经成为人们日常生活的必备工具
B．随着GPS技术的普及，民用GPS技术发展很快
C．只有名牌的手机厂商才有能力开发GPS手机技术，中国目前还没有掌握此技术
D．手机GPS导航不需要通过GPS卫星，有手机信号就行
2．手机GPS功能的出现，说明了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线路，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安全感
解析：1.B 2.B 第1题，GPS具有定位和导航功能，接收信号时，首先需要卫星进行定位；GPS手机的出现，说明GPS已融入人们的生活，但并不是人们日常生活的必备工具；中国已经掌握了研发GPS手机的技术。
第2题，人们出行、旅游、探险时用到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。
读车载GPS导航监控原理示意图，回答1～2题。
1．图中M表示( )
A．制作GPS接收机
B．分析交通状况
C．生成电子地图
D．计算三维坐标
2．车载GPS通过公共电信网络传给交通监控中心的信息是( )
A．车载GPS所在道路的拥堵状况
B．车载GPS所在地的地理坐标
C．车载GPS所在车辆的违章信息
D．车载GPS规划的导航路线
解析：1.C 2.B 第1题，纸质地图信息数字化与录入地名坐标信息可以生成电子地图。
第2题，车载GPS传给交通监控中心的信息是车载GPS所在地的地理坐标。
3．关于全球定位系统的说法正确的是( )
A．全球定位系统只能获得地面某点的经纬度，不能确定其高程
B．全球定位系统由3个相对独立的部门组成，即空间星座、地面控制系统和用户系统部分
C．全球定位系统具有高精度和自动测量的特点，但是受地形、天气等自然因素影响较大D．目前GPS主要应用于军事领域
解析：选B 全球定位系统即GPS，它是利用卫星网络来获得地面某点的经纬度和高程的系统；全球定位系统由3个相对独立的部分组成，即空间星座、地面控制系统和用户系统；全球定位系统具有全天候、高精度和自动测量的特点；目前GPS的主要功能是定位和导航，这在各个应用领域如军事、测量、交通、救援、农业、娱乐等方面都有所体现。
科技日报2013年3月16日报道中国航天科技集团公司高级技术顾问、北斗卫星导航系统工程总设计师孙家栋向记者透露，我国已开始北斗全球卫星导航系统的开发，预计明年年底发射第一颗实验卫星。
据此回答4～5题。
4．下列不属于北斗卫星导航计划应用范畴的是( )
A．野外考察时用以空间定位
B．为行驶的汽车提供精确的速度、时间信息
C．为无线电移动手机用户提供实时的通信服务
D．为飞行中的民航客机提供三维坐标
5．“北斗一号”曾在舟曲泥石流救灾中起了重要作用，有关其作用的叙述不正确的是( )
A．确定泥石流的方向、速度
B．救灾部队利用携带的北斗卫星导航系统发回各种灾情和救援信息
C．监测救援部队的位置信息
D．可监测房屋倒塌及道路损毁状况
解析：4.C 5.D 第4题，我国北斗卫星导航系统的主要功能是区域性定位导航。
第5题，房屋倒塌及道路损毁状况监测主要应用遥感技术。
“北斗一号”可进行定向测速定位。
6．随着我国小汽车的日益增多，汽车GPS导航服务已成为一种新兴的服务，汽车GPS导航定位管理系统主要由车载GPS自主定位，结合无线电通信系统对车辆进行调度管理和跟踪。
该业务已经应用于城市公共汽车(出租车)调度管理、家用汽车出游导航等。
下图为GPS工作原理图。
读图回答下列问题。
（（需要截图）
(1)根据材料说出GPS的主要功能。
(2)目前，我国部分大城市堵车现象较严重。
GPS对开车出行有什么作用？
(3)旅游行车途中有突发事件时，GPS可以发挥什么作用？
解析：第(1)题，GPS的主要功能是定位、导航，可为用户提供精确的位置信息，为行驶提供明确的方向。
第(2)题，利用GPS可引导驾驶，掌握前方路况。
第(3)题，旅游行车途中遇到突发事件时，利用GPS可把自己的位置告知施救人员；施救人员也可利用GPS找到受困人员的位置，并获得实施救援的最佳路线。
答案：(1)为用户提供精确的三维坐标(经度、纬度、高程)和道路行进方向。
(2)引导驾驶；随时掌握前方路况，提高出行效率。
(3)确定突发事件的位置；为要赶赴突发事件现场的车辆、人员选择最佳路线并进行导航，有利于有关人员及时到达现场，处理、控制突发事件。
