全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案

1、第三章地理信息技術(shù)應(yīng)用第一節(jié)全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用一、教學(xué)目標(biāo)1、了解GPS原理以及其構(gòu)成。2、了解GPS在各個(gè)部門中的應(yīng)用。二、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)GPS在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。三、自主學(xué)習(xí)GPS定位原理是什么呢？閱讀探索活動(dòng)。實(shí)際上三顆衛(wèi)星即可實(shí)現(xiàn)定位，但為了提高精度， 減少誤差，一般要求四顆，用于定位的四顆衛(wèi)星即為定位星座。全球定位系統(tǒng)1、 介紹：GPS，美國(guó)從本世紀(jì) 70年代開始研制，歷時(shí) 20年，耗資200億美元，于1994 年全面建成，具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定 位系統(tǒng)。目前的全球覆蓋率為 98%,它能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量“四度”：經(jīng)度、緯度、高度、速度。2、組成：、

2、（1 ）空間部分：使用 顆高度約萬(wàn)千米的衛(wèi)星組成衛(wèi)星星座。21+3顆衛(wèi)星均為近圓形軌道，運(yùn)行周期約為 ，分布在六個(gè)軌道面上（每軌道面四顆），軌道傾角為55度。衛(wèi)星的分布使得在全球的任何地方，任何時(shí)間都可觀測(cè)到四顆以上的衛(wèi)星，并能保持良好定位解算精度的幾何圖形。這就提供了在時(shí)間上連續(xù)的全球?qū)Ш侥芰Α＃?） 地面監(jiān)控部分包括 、。監(jiān)控站設(shè)有 GPS用戶接收機(jī)、原子鐘、收集當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)的傳感器和進(jìn)行數(shù)據(jù)初步處理的計(jì)算機(jī)。監(jiān)控站的主要任務(wù)是取得衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)并將這些數(shù)據(jù)傳送至主控站。主控站設(shè)在范登堡空軍基地。主控站主要任務(wù)是收集各監(jiān)控站對(duì) GPS衛(wèi)星的全部觀測(cè)數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)計(jì)算每顆GPS衛(wèi)星的軌道和

3、時(shí)鐘改正值。上行注入站也設(shè)在范登堡空軍基地。它的任務(wù)主要是在每顆衛(wèi)星運(yùn)行至上空時(shí)把這類導(dǎo)航數(shù)據(jù)及主控站的指令注入到衛(wèi)星。這種注入對(duì)每顆GPS衛(wèi)星每天進(jìn)行一次。（3）用戶設(shè)備：GPS接收機(jī)。P78 和 P80 圖。GPS應(yīng)用：1、 特點(diǎn)：全天候、高精度（民用碼:利用差分技術(shù)，可以得到小于5米的精度）、自動(dòng)測(cè)量、 實(shí)時(shí)性。2、功能：主要有和。（1）定位：（2 ）導(dǎo)航：是一個(gè)技術(shù)門類的總稱，它是引導(dǎo)飛機(jī)、船舶、以及個(gè)人安全、準(zhǔn)確地沿著選定的路線，準(zhǔn)時(shí)到達(dá)目的地的一種手段。導(dǎo)航的基本功能是回答三個(gè)問題：我現(xiàn)在在哪里？我要去哪里？如何去？3、具體應(yīng)用：定位與導(dǎo)航。問題你了解哪些應(yīng)用？或者根據(jù)其定位與導(dǎo)航

4、功能你能想到有哪些應(yīng)用？ 軍事：1999年科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)中大量使用。后方司令部可通過全球定位系統(tǒng)，時(shí)刻掌握在前線的特種部隊(duì)的位置。隊(duì)員一旦面臨危險(xiǎn)，10M的轟炸。立刻派出救援部隊(duì)，在空中待命的導(dǎo)彈輸入數(shù)據(jù)，就可對(duì)敵方進(jìn)行精度達(dá) 測(cè)繪：有哪些優(yōu)勢(shì)？有哪些具體應(yīng)用領(lǐng)域？交通：關(guān)鍵是導(dǎo)航救援：關(guān)鍵是定位農(nóng)業(yè)：精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)耕作：什么是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)耕作？其優(yōu)勢(shì)在哪里？娛樂： 四、案例研究GPS是如何準(zhǔn)確定位的？裝有全球定位系統(tǒng)的飛機(jī)為什么能夠精準(zhǔn)地飛行? 0五、鞏固練習(xí)單項(xiàng)選擇題1全球定位系統(tǒng)簡(jiǎn)稱（）A RS B GDP C GIS D GPS2下列不屬于全球定位系統(tǒng)的特點(diǎn)的是（）A精確度較小B高精度 C自動(dòng)測(cè)量

5、D全天候3全球定位系統(tǒng)的空間部分使用24顆衛(wèi)星。衛(wèi)星軌道均為近圓形，運(yùn)行周期約為（）A 24小時(shí) B 23小時(shí)56分4秒 C 11小時(shí)58分 D 12小時(shí)4衛(wèi)星分為天然衛(wèi)星和人造衛(wèi)星。其共同點(diǎn)是衛(wèi)星都圍繞（）作周期性運(yùn)動(dòng)。A恒星B行星C星云D星座）B可以判斷兩點(diǎn)間的方位D不能用于飛機(jī)導(dǎo)航）5全球定位系統(tǒng)的功能描述錯(cuò)誤的是A可以獲得某點(diǎn)的經(jīng)緯度C能夠獲得某點(diǎn)的海拔6關(guān)于GPS，敘述錯(cuò)誤的是（A 6個(gè)軌道面上有24顆衛(wèi)星B接收機(jī)收到3顆衛(wèi)星的信息，就可以確定接收機(jī)所在地點(diǎn)的位置C接收到4顆或4顆以上衛(wèi)星的信息，就可以計(jì)算出運(yùn)動(dòng)中的接收機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度D任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都可以觀測(cè)到其中的3顆衛(wèi)星7關(guān)于

6、GPS，敘述錯(cuò)誤的是（）A GPS是利用衛(wèi)星進(jìn)行定位、導(dǎo)航的系統(tǒng)，會(huì)受到太陽(yáng)活動(dòng)、天氣、地形的影響B(tài) GPS包括三部分，即空間部分、地面監(jiān)控系統(tǒng)第用戶設(shè)備部分C GPS衛(wèi)星星座是由工作中的 21顆衛(wèi)星組成D野外旅行時(shí)，只要擁有 GPS信號(hào)接收機(jī)，就可知道自己所處的經(jīng)緯度8某同學(xué)迷路了，于是手持GPS接收機(jī)，向右移動(dòng)一段距離后，讀數(shù)發(fā)生如下變化，移動(dòng)前（ 365827.8 N, 116° 18' 50 E),移動(dòng)后(36° 58' 27.9” N, 116° 18' 50E）,他移動(dòng)的方向是（）A 東B 西C南9利用GPS可以（）A進(jìn)行自然資

7、源調(diào)查和環(huán)境監(jiān)測(cè)B監(jiān)測(cè)地球板塊運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和地殼變形C預(yù)報(bào)自然災(zāi)害，對(duì)農(nóng)作物估產(chǎn)D處理和管理地理數(shù)據(jù)，方便用戶查詢檢索10下列工程或項(xiàng)目 的開展，以應(yīng)用全球定位系統(tǒng)為主的是（）（1）森林火災(zāi)和病蟲害監(jiān)測(cè)（ 2）香港地理信息系統(tǒng)的建立（ 3）中國(guó)地殼運(yùn)動(dòng)觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)工程（4）大型集裝箱貨輪和巨型油輪航行（5）海底油氣資源勘探（ 6）在逃犯駕駛汽車逃竄的監(jiān)控A （ 1）（ 2）（ 3） B （3）（4）（6） C （3）（4）（5） D （ 1）（3）（6） 北約部隊(duì)一架 F-117A 隱形戰(zhàn)斗機(jī)被南聯(lián)盟防空部隊(duì)擊落， 飛行員跳傘后在腳觸地的一剎那， 通過手持式信號(hào)發(fā)射器發(fā)出緊 急呼救信號(hào)，當(dāng)間諜衛(wèi)星把呼救信號(hào)傳送到北約指揮所后， 美軍立即安排了救援行動(dòng)。 6 小時(shí)后，一架 MH-60C 搜索與救援直升機(jī)降落在飛行員面前， 而后安全返回基地。據(jù)此回答 1112 題。11 飛行員發(fā)出的呼救信號(hào)是（ ）A GIS 系統(tǒng)信號(hào)B GPS 系統(tǒng)信號(hào) C RS 系統(tǒng)信號(hào) D 電視信號(hào)12 北約轟炸科索沃地區(qū)時(shí)，可利用如下哪種技術(shù)系統(tǒng)