20182019學(xué)年 湘教版 必修三 第三章 第三節(jié) 全球定位系統(tǒng)及其應(yīng)用 學(xué)案 word版含答案

全球定位系統(tǒng)及其應(yīng)用 學(xué)習(xí)目標定位1.了解全球定位系統(tǒng)的概念、組成。2.能舉例說明全球定位系統(tǒng)在定位導(dǎo)航中的作用。一、全球定位系統(tǒng)自主預(yù)習(xí)1概念：具有在海、陸、空進行全方位、實時三維導(dǎo)航與定位功能的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。2組成(1)空間星座：由21顆工作衛(wèi)星、3顆備用衛(wèi)星組成。要獲得運動的點的準確的三維信息，必須接收到4顆GPS衛(wèi)星的信號。(2)地面控制系統(tǒng)：包括1個主控站、3個注入站和5個監(jiān)控站。(3)用戶系統(tǒng)(接收設(shè)備)a組成：包括接收機硬件、GPS數(shù)據(jù)處理軟件等。b.接收機類型3思考教材P9798活動提出的問題。合作探究讀“GPS衛(wèi)星星座示意圖”，回答下列問題。(1)GPS是_的簡稱，是具有在海、陸、空進行_、_與_功能的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。(2)GPS的空間星座由_顆工作衛(wèi)星、_顆備用衛(wèi)星組成，在全球的任何地方、任何時間都可監(jiān)測到_顆以上的衛(wèi)星。在GPS導(dǎo)航定位時，要想獲得準確的三維信息，必須接收到_顆GPS衛(wèi)星的信號，它們被稱為_。(3)全球定位系統(tǒng)可以提供哪些方面的信息？答案(1)全球定位系統(tǒng)全方位實時三維導(dǎo)航定位(2)21344定位星座(3)地球表面任何一點的經(jīng)度、緯度、海拔高度和速度。反思歸納GPS的組成和工作原理練習(xí)鞏固讀“GPS衛(wèi)星定位示意圖”，完成下列問題。(1)全球定位系統(tǒng)主要由空間星座、地面控制系統(tǒng)和用戶系統(tǒng)三部分組成。它具有對海、陸、空進行全方位、實時_的功能。它最初設(shè)計主要是出于_目的。(2)地面監(jiān)控系統(tǒng)包括5個_站、1個_站和3個_站，主要擔負著對衛(wèi)星及其各種設(shè)備監(jiān)測與調(diào)控的任務(wù)。(3)用戶系統(tǒng)用于接收GPS發(fā)射的信號。GPS接收機包括_、_等用戶設(shè)備。答案(1)三維導(dǎo)航與定位軍事(2)監(jiān)控主控注入(3)接收機硬件GPS數(shù)據(jù)處理軟件二、全球定位系統(tǒng)與定位導(dǎo)航自主預(yù)習(xí)1定位精度2應(yīng)用3思考教材P101102活動提出的問題。合作探究讀教材P100圖350GPS車輛監(jiān)控管理與調(diào)度，思考下列問題。(1)通過車載GPS，駕駛員可以獲得哪些信息？(2)車載GPS與信息中心是如何進行信息傳輸?shù)模?3)出租車安裝GPS有哪些作用？答案(1)及時查看車輛所在的位置、運行軌跡、速度、行進方向等。(2)車載電臺把定位信息發(fā)送給車輛監(jiān)控中心，監(jiān)控中心將這些信息在電子地圖上顯示出來，并用文本、圖形或語音等可對車輛進行調(diào)度指揮。(3)可以使出租車自動匹配最優(yōu)行車路線，能最大限度地滿足乘客的要求，從而減少空載率，降低能源消耗，節(jié)省運行成本，并使行車、乘車安全系數(shù)大大提高。反思歸納全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用練習(xí)鞏固閱讀材料，完成下列各題。挪威首都奧斯陸曾發(fā)生過一起救護車失竊事件。當時竊賊在奧斯陸市中心發(fā)現(xiàn)一輛救護車上空無一人，而且車門敞開，于是躥上汽車揚長而去。沒想到，他還沒開多遠就聽見身后的警笛聲越來越響，再抬頭一看，空中竟然還有一架警察直升機在他頭頂盤旋。原來，這輛救護車安裝了GPS設(shè)備。(1)請描述出警察抓捕盜車賊的信息在GPS系統(tǒng)中各組成部分間的傳遞過程。(2)警察是如何追上竊賊的？答案(1)被盜救護車上的GPS將其三維坐標、運動速度和方向提供給空間星座，空間星座將信息傳遞給監(jiān)控站，監(jiān)控站將數(shù)據(jù)傳遞給主控站，主控站將數(shù)據(jù)傳遞給警方的GPS。(2)當救護車司機發(fā)現(xiàn)車輛被盜時，立即報警；警方啟動GPS監(jiān)控系統(tǒng)和該市的電子地圖，確定被盜車輛的位置、速度以及行駛方向等信息，傳遞給警方，警方結(jié)合GIS系統(tǒng)，確定最佳抓捕路徑并提供給地面警車和直升機駕駛員實施抓捕。課堂小結(jié)知識提綱全球定位系統(tǒng)及其應(yīng)用強化記憶1概括法記憶全球定位系統(tǒng)的功能定位、導(dǎo)航、授時。2歌訣法記憶全球定位系統(tǒng)的組成和主要的工作過程地面監(jiān)控系統(tǒng)操控，GPS衛(wèi)星星座發(fā)送，GPS信號接收機接收，廣大客戶導(dǎo)航定位應(yīng)用。3數(shù)字法記憶GPS的工作特點“三全兩性”全能性、全球性、全天候、連續(xù)性和實時性。4概括法記憶全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域軍事、交通、郵電、地礦、建筑、農(nóng)業(yè)、氣象、土地管理、金融、公安、地震預(yù)報、資源調(diào)查、工程管理、精細農(nóng)業(yè)等。課堂檢測北斗衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用技術(shù)為賽事提供全面保障。據(jù)此完成12題。1北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)除能夠提供精確的定位、測速外，還能夠提供的服務(wù)包括()授時通信服務(wù)農(nóng)作物長勢監(jiān)測氣溫異常監(jiān)測ABCD2在應(yīng)用地理信息系統(tǒng)進行城市道路規(guī)劃時，最適合作為基準圖件的是()A行政區(qū)劃圖B人口密度圖C遙感影像D商業(yè)分布圖答案1.A2.C3閱讀材料，回答問題。“下一輛車離本站還有1.2千米，約3分鐘內(nèi)到達?！边@是記者2019年在上海公交71路凱旋路站看到的一塊約1.1米高、2米長的智能化電子站牌上顯示的內(nèi)容。2分鐘后，電子站牌再次顯示：“下一輛車離本站400米，1分鐘內(nèi)到達。”40多秒后，記者看到離本站60米開外的一輛71路公交車緩緩駛來。(1)智能化電子站牌采用了哪一種高新的地理信息技術(shù)？(2)結(jié)合其他地理信息技術(shù)的使用，電子站牌將會更加智能化。請你設(shè)想一下，電子站牌還可以具備哪些智能化功能？答案(1)GPS技術(shù)。(2)結(jié)合地理信息系統(tǒng)等的使用，電子站牌除了能告知乘客下班車位置、到站時間，還可以提供沿途施工、車輛拋錨、天氣、新聞、廣告等信息；還可以配備數(shù)字電視，解除乘客等車時的枯燥乏味。活動指導(dǎo)教材P9798活動提示我國導(dǎo)航定位技術(shù)發(fā)展的討論提綱小組討論主題A組我國導(dǎo)航定位技術(shù)的發(fā)展歷程B組我國GPS技術(shù)在大地測量方面的應(yīng)用C組我國GPS技術(shù)在工程測量方面的應(yīng)用D組我國GPS技術(shù)在航空攝影測量方面的應(yīng)用E組我國GPS技術(shù)在地球動力學(xué)方面的應(yīng)用A組我國導(dǎo)航定位技術(shù)的發(fā)展歷程我國的航天科技事業(yè)在逐步建立和發(fā)展中。從1970年4月把第一顆人造衛(wèi)星送入軌道以來，我國已成功地發(fā)射了100多顆不同類型的人造衛(wèi)星，為空間大地測量工作的開展創(chuàng)造了有利條件。B組我國GPS技術(shù)在大地測量方面的應(yīng)用在大地測量方面，利用GPS技術(shù)開展國際聯(lián)測，建立全球性大地控制網(wǎng)，提供高精度的地心坐標，測定和精確大地水準面。我國已完成西沙、南沙群島各島嶼與祖國大陸的GPS聯(lián)測，使海島與全國大地網(wǎng)連成一個整體。C組我國GPS技術(shù)在工程測量方面的應(yīng)用在工程測量方面，應(yīng)用GPS靜態(tài)相對定位技術(shù)，布設(shè)精密工程控制網(wǎng)，用于城市和礦區(qū)油田地面沉降監(jiān)測、大壩變形監(jiān)測、高層建筑變形監(jiān)測、隧道貫通測量等精密工程。D組我國GPS技術(shù)在航空攝影測量方面的應(yīng)用在航空攝影測量方面，應(yīng)用GPS技術(shù)進行航測外，也控制測量、航攝飛行導(dǎo)航、機載GPS航測等航測成圖的各個階段。E組我國GPS技術(shù)在地球動力學(xué)方面的應(yīng)用我國已開始用GPS技術(shù)監(jiān)測南極洲板塊運動、青藏高原地殼運動、四川鮮水河地殼斷裂運動，建立了中國地殼形變觀測網(wǎng)、三峽庫區(qū)形變觀測網(wǎng)、首都圈GPS形變監(jiān)測網(wǎng)等。GPS技術(shù)已經(jīng)用于海洋測量、水下地形測繪。我國的全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范已于1992年10月1日起實施。此外，在軍事、交通、郵電、地礦、煤礦、石油、建筑以及農(nóng)業(yè)、氣象、土地管理、金融、公安等部門和行業(yè)，在航空航天、測時授時、物理探礦、資源測定等領(lǐng)域，也都開展了GPS技術(shù)的研究和應(yīng)用。教材P101102活動提示1.GPS還可以應(yīng)用在大地測量、地震監(jiān)測、地形測量、林業(yè)測量、水利監(jiān)測、國土資源調(diào)查、城建規(guī)劃勘測等多個方面，并提高工作效率。資源調(diào)查：土地探測，如森林區(qū)、山坡地違規(guī)開發(fā)、查報工作。使用GPS可順利導(dǎo)航至可疑之變異點，并直接查詢、調(diào)閱地籍圖等相關(guān)資料以利研究判斷。大地測量：利用GPS測定地球上任何點(包括地面上和海洋上)的位置并計算其間的距離，以及測定地球重力場和地球形狀、大小等。林業(yè)面積測繪：GPS在林業(yè)面積測繪的應(yīng)用主要有兩個方面，一是用于定位造林地塊，地塊位置和形狀，便于在地形圖上標注具體的位置；二是利用GPS求算面積。森林防火：利用GPS進行火場定位、火場布兵、火場面積測量、火災(zāi)損失估算，精確度高，安全性強，能夠?qū)崟r、快速、準確地測定火險位置和范圍，為防火指揮部門提供決策依據(jù)，已被國內(nèi)外防火機構(gòu)廣泛采用。監(jiān)測作物產(chǎn)量：在聯(lián)合收割機上配置計算機、產(chǎn)量監(jiān)視器和GPS接收機，就構(gòu)成了作物產(chǎn)量監(jiān)視系統(tǒng)。對不同的農(nóng)作物需配備不同的監(jiān)視器。例如監(jiān)視玉米產(chǎn)量的監(jiān)視器，當收割玉米時，監(jiān)視器記錄下玉米所結(jié)穗數(shù)和產(chǎn)量，同時GPS接收機記錄下收割該株玉米所處位置，通過計算機最終繪制出一幅關(guān)于每塊土地產(chǎn)量的分布圖，再通過和土壤養(yǎng)分含量分布圖的綜合分析，可以找出影響作物產(chǎn)量的相關(guān)因素，從而進行具體的田間施肥等管理工作。2暢游GPS新生活GPS業(yè)界流行這樣一句話“GPS的應(yīng)用只受到人們想象力的限制”。隨著GPS的發(fā)展，GPS已經(jīng)不再只局限于行業(yè)應(yīng)用，GPS更大的一部分市場是民用級的個人消費。車載機或者手持機，將是離我們最近的一種消費?，F(xiàn)在你已大體了解了手持GPS在實際生活中的主要用途，對照自己對理想生活的向往，以上功能中是否有可以滿足的需求。你基本可以確定是否需要買一個GPS了。有人會問：沒有自備車，也不會開車，單純?yōu)榱寺糜?自助游)去弄一個GPS是不是太奢侈了？實際上，像數(shù)碼相機一樣，新科技帶給我們的是一個完全不同的生活方式。如果你希望體驗全新的生活，那么買個GPS回家，它會讓你得到意想不到的樂趣。這種樂趣，還在于你不斷的推陳出新，盡情挖掘GPS的“潛能”而帶來的成就感！3GPS應(yīng)用領(lǐng)域及主要功能GPS應(yīng)用領(lǐng)域主要功能在海洋繪測中的應(yīng)用海洋測繪主要包括海上定位、海洋測量和水下地形測量。對海洋劃界、航道測量以及海洋資源勘探與開采、近海工程、海面變化、板塊運動以及海嘯等研究具有重要作用在旅游及野外考察中的應(yīng)用在旅游及野外考察中，如到風景秀麗的地區(qū)去旅游，到原始大森林、雪山、峽谷或者沙漠地區(qū)考察，GPS接收機是你最忠實的向?qū)?。利用它，你可以隨時知道所在的位置及行走速度和方向，使你不會迷失在林業(yè)管理方面的應(yīng)用GPS技術(shù)在確定林區(qū)面積，估算木材量，計算可采伐木材面積，確定原始森林、道路位置，對森林火災(zāi)周邊測量，尋找水源和測定地區(qū)邊界等方面可以發(fā)揮其獨特的重要作用在合理施肥，精確農(nóng)業(yè)管理方面的應(yīng)用依據(jù)農(nóng)田土壤養(yǎng)分含量分布圖，設(shè)置有GPS接收機的“受控應(yīng)用”的噴施器，在GPS的控制下，依據(jù)土壤養(yǎng)分含量分布圖，能夠精確地給田地的各點施肥在精確定時方面的應(yīng)用每顆GPS衛(wèi)星上都有精密的原子鐘，所以GPS接收機可以接收到精確的時間信息分層訓(xùn)練 基礎(chǔ)過關(guān)閱讀下列材料，完成14題。在伊拉克戰(zhàn)爭中，曾經(jīng)有記者問一位飛行員：“你知道去轟炸哪個城市嗎？”飛行員回答：“不知道?！薄澳悄阍趺慈マZ炸呢？”“容易。上級給我一個坐標，我按計算機的指引，投下采用GPS導(dǎo)航的炸彈掉頭就走，跟我玩游戲機沒啥兩樣。”1導(dǎo)航炸彈上的GPS接收機接收到的信息至少需要幾顆空間衛(wèi)星提供()A3B4C.5D62導(dǎo)航炸彈上的數(shù)據(jù)由_提供()A空間衛(wèi)星B主控站C監(jiān)控站D信息注入站3導(dǎo)航炸彈上的GPS接收機可獲得工作衛(wèi)星提供的()三維坐標速度時間轟炸城市的位置ABCD4導(dǎo)航炸彈上的GPS接收機獲取信息的過程是()工作衛(wèi)星獲取信息監(jiān)控站主控站計算和改正參數(shù)信息注入站空間衛(wèi)星GPS接收機接收信息ABCD答案1.B2.A3.B4.A讀我國地殼運動觀測網(wǎng)圖(下圖)，回答下面56題。5對地殼運動進行精確觀測采用的主要技術(shù)是()A遙感技術(shù)B全球定位系統(tǒng)C地理信息系統(tǒng)D數(shù)字地球6根據(jù)觀測站的分布特點判斷，建立地殼運動觀測網(wǎng)最主要的目的是()A泥石流、滑坡的監(jiān)測和預(yù)報B大地高程測量C地震監(jiān)測和預(yù)報D電離層研究答案5.B6.C讀下圖，回答78題。7上圖是一款具備GPS功能的手機顯示信息，該手機的出現(xiàn)說明了()AGPS技術(shù)已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ畹谋貍涔ぞ連隨著GPS技術(shù)的普及，民用GPS技術(shù)發(fā)展很快C只有名牌的手機廠商才有能力開發(fā)GPS手機技術(shù)，中國目前還沒有掌握此技術(shù)D手機GPS導(dǎo)航不需要通過GPS衛(wèi)星，有手機信號就行8手機GPS的出現(xiàn)，說明GPS逐漸走進了人們的日常生活，成為人們出行、旅游、探險的好幫手，其原因主要是()AGPS手機成為時尚BGPS技術(shù)可以幫助人們選擇最合適的旅游路線，降低旅游成本CGPS技術(shù)可以擴大人們的出行范圍DGPS技術(shù)可使旅游者更具安全感答案7.B8.B92019年4月16日，一艘“MVSuez”號商船在支付210萬美元贖金后被索馬里海盜釋放，后來又險遭另一幫海盜打劫，于是印度與巴基斯坦分別派出軍艦“戈達瓦里”號及“巴布爾”號護航。結(jié)合所學(xué)知識回答下列問題。(1)被劫船只能迅速接近護航軍艦，得益于地理信息系統(tǒng)中的_(簡稱)系統(tǒng)。為什么？(2)該系統(tǒng)可以向用戶提供船舶的哪些基本信息？(3)若你是某物流公司(經(jīng)營貨物流通與運輸?shù)钠髽I(yè))的總經(jīng)理，你將如何在物流GPS網(wǎng)絡(luò)平臺上利用GPS系統(tǒng)來提高物流企業(yè)的工作效率與質(zhì)量？答案(1)GPS它可以向航海管理中心發(fā)送自己的位置和航向，并獲得護航艦艇編隊的位置。(2)船舶的位置、航速、航向和時間信息；航圖、航跡顯示。(3)當貨主交付貨物后，將GPS設(shè)備與貨物捆綁在一起運輸，然后提供給貨主提貨單和GPS網(wǎng)絡(luò)查詢密碼；當貨物裝上運輸車輛后，貨主和物流公司都可以隨時隨地通過網(wǎng)絡(luò)按貨單號和密碼查詢貨物當前的運輸位置，從而提高物流企業(yè)的工作效率與質(zhì)量。能力提升目前，發(fā)達國家已開始把GPS技術(shù)引入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，即所謂的“精準農(nóng)業(yè)耕作”。結(jié)合所學(xué)知識，完成1011題。10GPS在“精準農(nóng)業(yè)耕作”中可()。獲取農(nóng)田信息分析處理獲取的信息決策管理措施將產(chǎn)量和土壤狀態(tài)信息裝入帶GPS設(shè)備的噴藥、施肥設(shè)備ABCD11“精準農(nóng)業(yè)”與“石油農(nóng)業(yè)”相比，可()。A忽視農(nóng)田內(nèi)農(nóng)作物的差異B對同一農(nóng)田內(nèi)的作物統(tǒng)一施藥C在不減產(chǎn)的情況下，增加生產(chǎn)成本D降低因施肥、除蟲對環(huán)境造成的污染答案10.B11.D下圖是華北地區(qū)某地實測的海拔高度數(shù)據(jù)分布。讀圖回答1213題。12測量圖中各地海拔高度，所用最精準、便捷的技術(shù)是()A遙感B全球定位系統(tǒng)C數(shù)字地球D地理信息系統(tǒng)13對圖示區(qū)域地理特征的描述，正確的是()A海拔：甲丙B坡度：甲乙C氣溫