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全球定位系统及其应用综述Global Positioning System (GPS) is a satellite-based navigation system that enables users to determine their precise location on Earth. Developed and maintained by the United States government, GPS has revolutionized various fields such as transportation, mapping, and surveying. It works by using a network of satellites orbiting the Earth, which transmit signals that are received by GPS receivers on Earth. These signals allow the receivers to calculate their position, speed, and direction with high accuracy.全球定位系统（GPS）是一种基于卫星的导航系统，使用户能够确定自己在地球上的精确位置。
该系统由美国政府开发和维护，在交通、地图绘制和测量等领域引发了革命性变革。
GPS通过一组围绕地球运行的卫星网络来工作，这些卫星发送信号，由地球上的GPS接收器接收。
这些信号使接收器能够高精度地计算其位置、速度和方向。
The applications of GPS are vast and diverse. In the field of transportation, GPS is widely used in navigation systems for cars, trucks, and other vehicles. It helps drivers find their way to destinations, avoid traffic jams, and optimize their routes. Additionally, GPS is used in fleet management systems to track and monitor the location of vehicles in real-time, improving operational efficiency.GPS的应用广泛且多样。
第三节全球定位系统及其应用一、全球定位系统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．组成系统结构组成和分布功能空间星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成为全天候定位提供可能地面控制系统1个主控站收集各监控站对GPS卫星的全部观测数据，利用这些数据计算GPS卫星的轨道和卫星时钟数据3个注入站在每颗卫星运行至上空时，将导航数据及主控站的指令注入到卫星5个监控站监测与调控卫星上的各种设备的工作、运行情况用户系统包括接收机硬件、GPS数据处理软件等用户设备,硬件由天线单元和接收单元组成捕获GPS卫星信号，实时地计算出三维坐标、速度以及时间3．GPS接收机的常见类型二、全球定位系统与定位导航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。
知识点一错误!错误!——-————情景导入先思考-——————2015年12月25日从国土部获悉,我国首个具有完全自主知识产权的北斗精准导航和精密定位服务系统，日前在广东完成连续运行卫星定位导航服务系统(GDCORS)88个基准站及其运行控制中心的北斗升级改造工程,并通过专家验收。
(1)上述材料体现了北斗系统的哪些功能？提示:精准导航和精密定位.（2)如何确定地物的精准位置？提示：确定地物的经度位置、纬度位置和海拔即可.—-—————核心要点掌握好——--——-全球定位系统的功能、工作过程、用途及特点概念利用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--—-———方法技巧很重要———-—-—GPS接收机界面解读一般在GPS接收机上能读出以下几项信息，以下图为例：(1)经纬度位置:如上图所示，GPS接收机所在的经纬度位置是（39°58′27。
GPS的原理及其应用1. GPS的原理GPS（全球定位系统）是一种通过卫星定位来确定地球上任意位置的系统。
其原理基于距离测量和三角定位。
1.1 距离测量GPS系统中有24颗卫星，它们围绕地球运行并向地面发送精确的时间信号。
用户接收到来自多颗卫星的信号后，通过测量信号的传播时间来计算用户与卫星之间的距离。
1.2 三角定位GPS系统至少需要接收到三颗卫星的信号以确定用户的位置。
通过在三个卫星上的已知位置和与这些卫星之间的距离，可以通过三角计算方法来定位用户的位置。
更多的卫星信号可以提高定位的准确性。
2. GPS的应用2.1 航海和航空GPS在航海和航空领域具有广泛的应用。
航海员和飞行员可以通过GPS确定他们的位置、航向和速度，以便更好地导航和控制航行路径。
2.2 汽车导航现代汽车导航系统几乎都使用了GPS技术。
通过GPS定位，汽车导航系统可以提供实时的导航指引，包括行驶方向、转向提示和道路交通情况等信息，帮助驾驶员更安全、高效地到达目的地。
2.3 手持设备定位手机、平板电脑和手持式GPS设备都可以利用GPS技术来定位。
这使得用户可以随时随地获得自己的地理位置信息，并在地图上查找周边设施、规划路线等。
2.4 建筑和测量在建筑领域和土地测量中，GPS可以提供准确的位置信息。
这对于工程测量、土地勘测和建筑设计等方面非常重要。
2.5 军事应用军事部门是GPS技术最早应用的领域之一。
GPS系统为军队提供了高精度的导航、目标定位和时间同步等功能，对于军事行动的成功至关重要。
2.6 太空探索在太空探索中，GPS系统被用于监测和导航航天器。
它可以提供准确的时间参考和航向信息，帮助航天器在太空中定位和导航。
2.7 天气预报GPS系统中的卫星可以通过测量大气中水蒸汽的含量来提供天气预报所需的数据。
这些数据对于预测天气模式、监测气候变化非常有帮助。
3. 总结GPS通过距离测量和三角定位原理，可以提供准确的地理位置信息。
它在航海、航空、汽车导航、建筑测量等诸多领域有重要应用。
《全球定位系统及其应用》讲义一、全球定位系统（GPS）简介全球定位系统，简称 GPS，是一种基于卫星的导航系统，能够为全球用户提供高精度的位置、速度和时间信息。
它最初是由美国国防部开发的，旨在为军事行动提供精确的定位支持，但随着技术的发展和普及，GPS 已经广泛应用于民用领域，成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
GPS 系统由三部分组成：空间部分、地面控制部分和用户设备部分。
空间部分由 24 颗卫星组成，这些卫星分布在 6 个轨道平面上，以确保在地球上的任何地点、任何时间都至少能接收到4 颗卫星的信号。
卫星不断地向地球发送包含其位置和时间信息的无线电信号。
地面控制部分包括主控站、监测站和注入站。
主控站负责收集和处理来自监测站的数据，计算卫星的轨道和时钟参数，并将这些信息发送给卫星。
监测站负责监测卫星的运行状态，收集卫星信号数据。
注入站则负责将主控站计算得到的导航信息注入到卫星中。
用户设备部分则是我们通常所说的 GPS 接收器，它可以是手持式设备、车载导航系统、智能手机中的 GPS 模块等。
用户设备接收来自卫星的信号，并通过计算接收到的信号的时间差来确定自己的位置、速度和方向。
二、GPS 工作原理GPS 的工作原理基于三角测量原理。
当 GPS 接收器接收到来自至少 4 颗卫星的信号时，它可以通过测量信号从卫星传播到接收器所需的时间，来计算出卫星与接收器之间的距离。
由于卫星的位置是已知的，通过多个卫星与接收器之间的距离信息，就可以通过数学计算确定接收器在地球上的位置。
具体来说，GPS 接收器会测量卫星信号的传播时间，并将其乘以光速，得到卫星与接收器之间的距离。
由于信号传播时间的测量存在一定的误差，因此计算得到的距离也被称为“伪距”。
为了更精确地确定位置，GPS 接收器还会考虑卫星时钟与接收器时钟之间的误差，以及大气层对信号传播的影响等因素。
通过同时接收到来自至少4 颗卫星的信号，并进行复杂的数学计算，GPS 接收器可以解算出自己在地球上的三维位置（经度、纬度和高度）、速度和时间。
GPS的测量原理及其应用1. GPS的测量原理介绍1.1 GPS的概述全球定位系统（GPS）是由美国国防部研发的一种卫星导航系统，可以提供全球范围内的定位、导航和时间服务。
GPS由一组卫星、地面控制站和接收设备组成，通过接收卫星发出的信号并进行计算，可以准确确定地球上的位置。
1.2 GPS的测量原理GPS的测量原理基于三角测量的原理。
GPS接收器接收到至少三颗卫星的信号后，通过测量这些信号的传播时间差，进而计算出接收器与卫星之间的距离。
通过多个卫星的测距结果，可以确定接收器的位置。
具体的测量原理如下：1.接收卫星信号：GPS接收器接收到至少三颗卫星的信号，每颗卫星的信号包含发送时间和卫星位置的信息。
2.计算传播时间：GPS接收器通过测量从卫星发出的信号到接收器接收到的信号的传播时间，可以得到信号传播的时间差。
3.三角测量计算距离：GPS接收器知道信号的传播速度，并且具备卫星的位置信息，因此可以通过信号传播时间差计算出接收器与卫星之间的距离。
通过至少三颗卫星的测距结果，可以利用三角测量的原理计算出接收器的具体位置。
1.3 GPS的测量误差GPS的测量误差主要包括以下几个方面：•大气延迟：GPS信号在穿过大气层时会受到大气延迟的影响，造成测距误差。
•多路径效应：GPS信号在传播过程中可能会受到地面反射产生的多路径效应影响，导致测距结果不准确。
•接收器误差：GPS接收器本身存在一定的误差，包括时钟误差、信号处理误差等。
•卫星几何因素：如果接收器所接收的卫星都在同一方向，测距结果将会不准确。
因此，接收到的卫星位置越分散，测距结果越准确。
2. GPS的应用2.1 定位和导航GPS最主要的应用就是进行定位和导航。
通过接收卫星的信号，GPS接收器可以计算出自身的位置，并提供导航指引。
这在航空、航海、军事、交通等领域有着广泛的应用。
2.2 时间同步GPS的卫星上带有高精度的原子钟，可以提供精确的时间信息。
这使得GPS在进行时间同步方面有着重要的应用，例如在金融交易、科学研究等领域需要准确的时间同步。
全球定位系统技术在环境监测中的应用随着人类经济、科技的不断发展，环境问题日渐凸显。
在环境监测领域，全球定位系统技术为环境监测提供了一种快速、有效、准确的手段，正逐步应用于城市建设、土地利用和草原资源管理等领域。
本文将阐述全球定位系统技术在环境监测中的应用。
GPS技术及其原理全球定位系统（Global Position System，GPS）是美国的一种卫星导航系统，1993年在美国正式投入使用。
GPS利用一组在空中运行的24个卫星，向地球上的接收器发送信息，通过接收这些信息以及计算得出的卫星位置，能够确定接收器所在的位置、速度和方向。
GPS技术的应用GPS技术被应用于土地利用和草原资源管理等领域。
GPS将区域精密测量和行动定位相结合，能够大幅度提高土地利用和草原资源管理的准确性。
例如，农业领域的土壤质量、作物产量、灌溉控制等可以通过GPS技术实现自动控制，提高农业生产效率。
GPS技术还被广泛应用于城市规划和建设等领域。
GPS技术的高精度定位功能可以帮助城市规划师更准确地测量和分析城市地区，从而帮助他们进行城市规划和建设。
例如，GPS技术可以用来确定城市上空的建筑物高度和位置，以及帮助城市规划师更准确地估计城市地区的人口流量，从而更好地规划城市基础设施。
GPS技术在环境监测上的作用利用GPS技术进行环境监测的主要优势在于可以获得高精度的数据以及区域范围内的分布数据。
由于GPS技术可以提供高精度的位置数据，因此在环境监测领域中，它可以用来更好地监测空气、水、土壤和植被等因素。
例如，在环境监测领域中，利用GPS技术可以更好地监测空气质量。
通过在不同地点设置传感器，利用GPS技术可以确定传感器所在的位置。
然后，通过监测空气质量数据，可以更好地评估某个地区的空气质量。
这对于确定如何减少某个特定地区的空气污染非常有帮助。
此外，GPS技术还可以用于监测水体污染程度，包括追踪化学污染物和有机物质的源头，比如估算来源于农业、业和工业的污染物，并且查明污染源流经的水域路径。
全球定位系统原理及其应用咱们来聊聊个挺酷炫的话题——全球定位系统，简称GPS，它就像是个天上的超级向导，不管你走到哪儿，都能给你指条明路。
这玩意儿啊，原理简单说，就是利用一群卫星，在天上转啊转，不停地向地面发射信号，而你的GPS设备呢，就像是个小小的接收器，能捕捉到这些信号，然后咔嚓一算，就知道你在哪儿了。
一、GPS的神奇之处1.1 卫星的舞蹈想象一下，天空中有几十颗卫星，它们像是一群训练有素的舞者，按照精确的轨道翩翩起舞。
这些卫星不仅知道自己在哪儿，还时不时地向地球发送位置信息，就像是夜空中最亮的星，默默为我们指引方向。
1.2 信号的交汇当你的GPS设备打开时，它会像个小侦探一样，四处寻找这些卫星的信号。
一旦捕获到足够多的信号，它就开始了一场大脑风暴，通过复杂的计算，确定出你的精确位置。
这就像是在玩一场寻宝游戏，而你手里的GPS 就是那张神秘的藏宝图。
二、GPS的日常生活应用2.1 导航神器开车出门最怕啥？迷路啊！但有了GPS导航，这事儿就变得轻松多了。
你只需输入目的地，它就能给你规划出最优路线，实时播报路况，让你一路畅通无阻。
简直是司机朋友们的福音啊！2.2 户外探险的好帮手喜欢徒步、骑行或者自驾游的朋友们，GPS更是不可或缺。
在荒野中迷路可是件大事儿，但有了GPS，你就能随时掌握自己的位置，确保安全。
而且，它还能帮你记录轨迹，让你回顾起来更有成就感。
2.3 精准定位的服务不光是出行，GPS还广泛应用于各种需要精准定位的服务中。
比如，快递小哥能准确找到你的家门口送包裹；手机地图能告诉你附近有哪些好吃的、好玩的；紧急救援时，救援人员能迅速定位到你的位置进行施救。
这些都得益于GPS的神奇力量。
三、GPS的未来展望3.1 更精准的定位随着技术的不断进步，GPS的定位精度会越来越高。
未来，我们或许能享受到厘米级的定位服务，让生活更加便捷。
3.2 更广泛的应用除了现有的应用外，GPS还将拓展到更多领域。
全球定位系统及其应用
3教案
【教学构思】本节课主要结合教学内容和课标理念，充分发挥学生的动力优势，采用结合实际的方法进行教学，培养学生的地理思维能力，达到教养性、教育性、发展性的目的，同时把学生熟悉的地理事物、地理现象引入课堂，引导学生对比分析，培养学生联系实际的能力、综合评价的能力以及学生小组的协作能力。
教材分析是第三章的第三节，在内容上比较独立，前后联系不大，车载导航比较接近生活，
全球定位系统是地理信息系统的核心技术之一。
本节教学内容是初步了解地理信息技术的前提和基础。
地理信息技术是现代地理科学研究的关键技术。
地理信息技术科学体系主要由地理信息系统、遥感、全球定位系统三方面的核心技术组成。
此三种技术的综合应用又称为3S 技术，3S技术也是数字地球的关键技术。
全球定位系统以其高技术含量及全方位、定位三维导航与定位功能而广泛应用于旅游交通、军事和野外勘探等众多领域。
【教学设计】
一、教学目标
知识与技能：
．能用自己的语言解释全球定位系统的概念，并初步了解其工作原理；
．能说出全球定位系统的三个组成部分及其主要功能；
能说出GPS接收机的主要种类及其主要用途；
能举例说明全球定位系统在定位导航中的作用。
过程与方法：
通过读“GPS组成示意图”，分析全球定位系统的组成，并讨论该系统的功能；
通过多种媒体收集有关资料，列出讨论探讨我国导航定位技术的发展；
通过“车载GPS功用”的案例，初步认识全球定位系统的定位导航原理及作用。
情感态度和价值观
通过对全球定位系统神奇功能及广泛应用领域的介绍，激发学生的求知欲和科学探究精神；
通过对迅速发展的中国定位导航技术的学习，增强学生的民族自信心和爱国情感
二、教学重难点
重点：结合实例说出全球定位系统在定位导航中的应用。
难点：全球定位系统的工作原理。
三、教学方法
读图分析法、探究法、阅读法
四、导-教学过程
㈠知识体系；
学习提供
一、全球定位系统
全球定位系统的概念
全球定位系统的组成
全球定位系统的特点
GPS接收机根据用途分类
二、全球定位系统与定位导航
静态导航定位
动态导航定位
举例说明GPS的用途
知识结构
一、全球定位系统
全球定位系统是具有在、、进行全方位、三维导航与定位功能的新一代系统。
全球定位系统的组成系统结构空间位置组成
全球定位系统空间由2l颗和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
包括5个监控站、1个主控站和3个注入站
用户导航型接收机、测地型接收机、授时接收机
根据用途分类，GPS接收机分为接收机、接收机和收机。
类型应用特点
导航型接收机用于运动载体的导航，分为车载型、航海型、星载型能够实时给出载体，价格便宜，应用广泛测地型接收机用于精密测量和精密测量高，仪器结构复杂，价格较贵
授时接收机用于及无线电通讯提供高精度
二、全球定位系与定位导航
最初用于军事目的定位能达到厘米级甚至是毫微级精度，定位能达到米级至亚米级精度，能达到毫微秒级精度。
目前GPS系统的应用已经十分广泛，也逐步深入到我们的日常生活中。
如
应用类型应用领域应用的作用
航海导航向用户提供、、航向信息、海图、海迹显示
把自己的位置和发送到航海管理中心便于中心的跟踪、搜寻和救援
航空导航空域、着陆、机场和管理实现空域划分、空中交通流量管理、
㈡“活动”解答
[阅读指导]GPS的起
在卫星定位系统出现之前，远程导航与定位主要用无线
电导航系统。
．无线电导航系统
缺点：
．卫星定位系统
最早的卫星定位系统是美国的子午仪系统，介绍：
73年美国国防部制定了GPS计划。
．GPS发展历程
GPS实施计划共分三个阶段：
阶段为方案论证和初步设计阶段。
从1973年到1979年，共发射了4颗试验卫星。
研制了地面接收机及建立地面跟踪网。
第二阶段为全面研制和试验阶段。
从1979年到1984年，又陆续发射了7颗试验卫星。
研制了各种用途的接收机。
实验表明，GPS定位精度远远超过设计标准。
第三阶段为实用组网阶段。
1989年2月4日颗GPS工作卫星发射成功，表明GPS系统进入工程建设阶段。
1993年底实用的GPS网即GPS星座已经建成，今后将根据计划更换失效的卫星。
我国的卫星导航定位系统：
名称：
你了解多少：
［阅读指导］手持型cPS接收机
优点：
功能：
【阅读指导】车载GPS的功用
功能：
应用：
【阅读指导】GPS在航海、航空导航中的应用
航海应用
功能：
航空应用
空域航路、着陆、机场监视和管理实现空域划分、空中交通流量管理、飞行路径管理。
㈢典题赏析：
99年3月27日，北约部队一架F一117A隐形战斗机被南联盟防空部队击落。
飞行员跳伞后在脚触地的一刹那，通过手持型信号发射器发出紧急呼救信号，当间谍卫星把呼救信号传送到北约空袭南联盟指挥所后，美军立即安排了救援行动。
6小时后，当一架EA一6B电子干扰机发现飞行员的准确位置时，一架H一60G搜索与救援直升机降落在飞行员面前，把飞行员接上直升机并安全返回基地。
据此回答1一2题：1、飞行员发出的呼救信号是
A、GIS系统信号
B、GPS系统信号c、RS系统信号D、以上都不对
北约轰炸的科索沃，其气候属于
A、温带海洋性气候
B、温带季风气候c、地中海气候D、热带沙漠气候
思维拓展
全球定位系统是利用卫星在全球范围内适时进行导航、定位的系统。
读图完成1一2题。
图中的甲、乙两区域是两颗卫星在某一时刻分别所覆盖的区域，其服务范围大小是
A、甲等于乙
B、甲大于乙
c、甲小于乙D、无法确定
下面关于甲、乙两区域卫星图像的解析，正确的是
A、甲区域位于乙区域的西北方向
B、甲区域为温暖广阔的浅海，渔业和石油资源丰富
c、甲乙两区域均为热带草原，牧场广阔，牛羊成群
D、乙区域分布有世界最大的热带雨林区，但破坏较为严重。
