高中地理高二：全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用

當你旅游或野外考察時，通常用哪些方法來辨別方向或確定你所在的位置？這些方法有什么不足？思考？現(xiàn)在有沒有更簡單、更準確的方法？手持型GPS機車載型GPS機第一節(jié)全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用第三章地理信息技術(shù)的應(yīng)用探究：1.在一個平面直角坐標系上，確定點的位置，需要知道幾個值？2.在一個空間三維坐標系上，確定點的位置，需要知道幾個值？3.要精確知道一個人在地球上的位置，必須知道幾個值？至少需要幾顆衛(wèi)星？（分組討論、主動探究）YXAXYZ衛(wèi)星定位的基本原理

簡單地說就是用戶同時向已知其位置的3個導航衛(wèi)星分別進行距離測量，然后再以該衛(wèi)星為球心，以所測得的距離為半徑，在空間畫出3個球面，則該3個球面的相交點，就是用戶的所在位置了。通常應(yīng)用三顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可以進行定位，但要保證對目標實時觀測（諸如提供目標運動數(shù)據(jù)等），則需要至少四顆衛(wèi)星的信號。衛(wèi)星定位技術(shù)發(fā)展的回顧1957年世界上第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功，40多年來，人造地球衛(wèi)星技術(shù)在通信、氣象、資源勘察、導航、遙感、大地測量、地球動力學、天文學和軍事科學等眾多領(lǐng)域，得到了極廣泛應(yīng)用。人造地球衛(wèi)星的出現(xiàn)，首先引起了各國軍事部門的高度重視。1958年底，美國海軍武器實驗室，開始著手建立為美國海軍艦艇導航的衛(wèi)星系統(tǒng)，即“海軍導航衛(wèi)星系統(tǒng)”（NavyNavigationSatelliteSystem——NNSS）。由于該系統(tǒng)衛(wèi)星都通過地極，也稱“子午(Transit)衛(wèi)星系統(tǒng)”。1964年該系統(tǒng)建成，并在美國軍方啟用。1967年美國政府批準該系統(tǒng)解密，提供民用。該系統(tǒng)不受氣象條件的限制，自動化程度高，具有良好的定位精度。衛(wèi)星定位技術(shù)發(fā)展的回顧

盡管NNSS在導航技術(shù)的發(fā)展中具有劃時代的意義，但由于該系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)目少（5-6顆），運行軌道低（1000km）,觀測時間長（1.5小時），無法提供連續(xù)實時三維導航，同時獲得一次導航解讀的時間長，難以滿足軍事要求，尤其是高動態(tài)目標（飛機、導彈等）導航要求。

為滿足軍事和民用對連續(xù)實時和三維導航的迫切要求，1973年美國國防部開始組織陸?？杖姡餐芯拷⑿乱淮l(wèi)星導航系統(tǒng)的計劃，這就是目前所稱的“導航衛(wèi)星授時測距/全球定位系統(tǒng)”（NavigationSatelliteTimingandranging/GlobalPositioningSystem）簡稱全球定位系統(tǒng)（GPS）。主控站：1個監(jiān)測站：5個注入站：3個一、全球定位系統(tǒng)的系統(tǒng)組成空間部分地面監(jiān)控系統(tǒng)用戶設(shè)備部分全球定位系統(tǒng)由24顆衛(wèi)星組成（其中3顆備用），分布在6個軌道平面上。主要是GPS接收機提供與定位相關(guān)的參數(shù)和時間信息主要用于監(jiān)測和控制衛(wèi)星及其各種設(shè)備的運行可以確定接收機所在點的位置、速度、到航路終點的距離和航向等信息二、接收機信號的解讀與操作表示接收機所在的經(jīng)緯度位置數(shù)字表示被接收信號的衛(wèi)星編號，黑色柱長短表示信號的強弱。衛(wèi)星分布圖描繪了在你處位置（圓心）仰望天空能搜索到的衛(wèi)星，大圓表示地平線，小圓為抬以45°角仰望天空的范圍，越靠近中心，衛(wèi)星信號越強。

美國認為這是對它的威脅，這是和美國GPS系統(tǒng)的脆弱性相聯(lián)系的。與歐洲的“伽利略”、俄羅斯的“格洛納斯”（GLONASS）系統(tǒng)相比，美國GPS系統(tǒng)的抗干擾能力較弱，因為在一般情況下，從衛(wèi)星反饋到地面的信號很小，如果對方采取瞄準式干擾、阻塞式干擾或欺騙式干擾，都會使GPS接收機無法正常工作，從而使其導航定位精度降低或產(chǎn)生誤導。例如對方用裝有模仿GPS信號發(fā)生裝置的飛機不斷在特定空域飛行，因飛機離地面近信號比衛(wèi)星強得多，就可以干擾GPS終端的信號接收。特別是美國GPS系統(tǒng)各星之間信號頻率和調(diào)制方式相同。其他國家的衛(wèi)星定位系統(tǒng)歐洲的“伽利略”、俄羅斯的“格洛納斯”、中國的“北斗”等全球衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)也在發(fā)展，

“格洛納斯”系統(tǒng)在上世紀70年代就開始研制、1984年首顆衛(wèi)星就已入軌、從1993年到2000年先后有24顆衛(wèi)星并網(wǎng)，它在其他性能方面也不是吃素的，而“伽利略”系統(tǒng)也大有后來居上的味道。三、全球定位系統(tǒng)的作用、功能和特點：特點：（1）全天候，不受天氣影響；（2）全球覆蓋；（3）三維定速定時高精度；（4）快速省時高效率；（5）應(yīng)用廣泛、多功能。作用：可以快速精確地確定地面某點的位置

（經(jīng)度、緯度）和高程，甚至速度、距離和航向等。主要功能：定位和導航1、1999年3月27日，北約部隊一架F—117A隱形戰(zhàn)斗機被南聯(lián)盟防空部隊擊落。飛行員跳傘后在腳觸地的一剎那，通過手持式信號發(fā)射器發(fā)出緊急呼救信號，當間諜衛(wèi)星把呼救信號傳送到北約空襲南聯(lián)盟指揮所后，美軍立即安排了救援行動。6小時后，當一架EA—6B電子干擾機發(fā)現(xiàn)飛行員的準確位置時，一架MH—60G搜索與救援直升機降落在飛行員面前，將飛行員接上直升機并安全返回基地。據(jù)此回答：（1）飛行員發(fā)出的呼救信號是

系統(tǒng)信號，該系統(tǒng)包括三大部分

、

、

。（2）北約轟炸的科索沃，其氣候?qū)儆?/p>

，該氣候的形成原因是

。鞏固練習：GPS空間部分地面監(jiān)控部分用戶設(shè)備部分地中海氣候冬季受西風帶的影響，夏季受副熱帶高壓的控制四、全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用1、軍事方面

隨著衛(wèi)星技術(shù)在軍事領(lǐng)域的廣泛運用，戰(zhàn)爭的陸、海、空三維空間已發(fā)展到陸、海、空、天、電（磁）五維空間。在海灣戰(zhàn)爭中，美國航天司令部統(tǒng)一指揮了約70顆衛(wèi)星，支援陸?？兆鲬?zhàn)，海灣戰(zhàn)爭也因此被稱為“第一次空間戰(zhàn)爭”。顯然，誰擁有“制信息權(quán)”，誰就能掌握高技術(shù)戰(zhàn)場的主動權(quán)，而“制信息權(quán)”又離不開“制天權(quán)”?！爸铺鞕?quán)”與美國國家導彈防御系統(tǒng)也有著密不可分的聯(lián)系，如果衛(wèi)星被毀或“致盲”它就會癱瘓，因此，美國在打“衛(wèi)星戰(zhàn)”方面比誰都起勁。作用：給航行中的軍艦、飛機及導彈等設(shè)施提供定位和導航信息；同時也應(yīng)用于野外行進中的單兵和移動裝置的定位及跟蹤轟炸前后的巴格達衛(wèi)星圖案例閱讀：GPS在交通運輸中的作用四、全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用車載型GPS機2、交通方面四、全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用3、測量方面

本次測量除采用1975年時的傳統(tǒng)測量方法外，還采取GPS測量系統(tǒng)。

珠穆朗瑪峰高度最新測量結(jié)果為8844.43米

參數(shù)：珠穆朗瑪峰峰頂巖石面高程測量精度±0.21米；峰頂冰雪深度3.50米。

原1975年公布的珠峰高程數(shù)據(jù)停止使用。2005年10月9日上午10時，國家測繪局局長陳邦柱宣布珠穆朗瑪峰高度最新測量結(jié)果：地處顯北回初歸線擾以北5°，在懶崇山轎峻嶺授之間鉤，幽矛深而延綿長設(shè)地躺派臥著體一條“巨龍”——世界冬上最互深和誘最長挺的峽寧谷，19隆98年10月，承中國滾國務(wù)變院正獻式批問準將貫這一奏世界袖最大汽峽谷寧科學活地定森名為——雅魯恨藏布費大峽累谷。其峽逢谷核駛心河揀段平積均深題度為50徑00米，忌最深萬處達53碼82米，交峽谷貞長49示6.尸3千米臣，遠紐奉遠超金過了挪此前俯認為侍是世而界第甚一的補秘魯偶科爾患卡大商峽谷所（深32慶00米）姿。雅花魯藏敵布大毛峽谷患最窄晴處為74米筑，一食般寬涂在80至20蟻0米之城間。世界拾上最苗大的汽峽谷融－－陰美國詞科羅薦拉多致大峽補谷,也是晌地球拴上自兩然界7大奇華景之慘一。因該云大峽王谷全叢長34材7千米,寬6至29千米,深16脈00米,位于南美國遙西部臨亞利日桑那烤州北側(cè)部的桐凱巴陸布高軍原。雅魯裳藏布企江大帥峽谷戶的基梨本特屯點可脈以用優(yōu)十個飲字來浮概括促：高蓬、壯替、深維、潤猛、幽訴、長巖、險信、低戰(zhàn)、奇翠、秀超。通過GP室S定位初和監(jiān)掀控管于理系犁統(tǒng)可格以對軍遇有道險情猛或發(fā)棚生事敗故的列車輛籠進行旁緊急柄援助伯。監(jiān)嫁控臺舉的電羽子地娘圖可視顯示刪求助古信息拍和報東警目喜標，鍛規(guī)劃躺出最目優(yōu)援曠助方少案，秒并以閘報警竟聲、滅光提斷醒值創(chuàng)班人取員進牧行應(yīng)債急處暑理。4、緊捕急援厭助四、誘全球拳定位婆系統(tǒng)委的應(yīng)冰用案例惜：20診05年8月10日傍期晚六撞點左醫(yī)右，園飛達GP鐵S監(jiān)控罪中心助接到飛要求英查詢芹粵S4鎖HX講XX車輛定位置猾的電費話，奏原來遮駕駛錄該車滑輛的煩趙先詠生當釘天下笛午被派一伙膊歹徒譽劫持女了，梳這伙倡歹徒仁打電刪話給猜趙先藥生的櫻親人澇勒索影金錢撿，飛膨達監(jiān)吃控中慌心迅椅速查錯出該條車輛底停放肢在惠拜州市蔽惠環(huán)鬧鎮(zhèn)離稿莞惠酷公路飯約10迎0米的花地方物，并以將情抽況通遍知了付公司皮的負煮責人面。傍哪晚七些點半幫，飛識達公中司人握員到魂達現(xiàn)挨場，尺利用咳先進監(jiān)的專維用設(shè)顏備，趙很快森發(fā)現(xiàn)搏該車怖輛，智為了夏不打豈草驚風蛇，成指示躲監(jiān)控不中心恒將車備輛斷乖油斷離電。擠后來紡，在架當?shù)貛X警察管的大清力追冤捕下鴿，將袖一名蠶探聽先虛實俗的賊界抓獲旺。警芝察根斯據(jù)他傅提供職的指但示很鍛快找狀回了牽被劫細持了庫的趙閥先生射，人怪和車頃都完歪好無瀉損。彈經(jīng)審競訊，淚該團拒伙共有有八漸人，算專門束伺機溫對東把莞的煮車主巴進行興綁架屢勒索燙，已他多次陵作案梳，想久不到發(fā)這次扶栽在嫂衛(wèi)星存定位挺手里敗。在20暢06年的“五一”黃金監(jiān)周，12位北摔京戶湯外運化動愛周好者則在內(nèi)綁蒙古建庫布況其沙椅漠進傷行徒蒜步穿求越時疫被困匯，其轟中一旬位隊錯員不雨幸遇搖難。話由于徹遇險洞地點理位于傍沙漠軟深處渠，給灰搜救巖工作猛帶來剃很大頁困難放。所防幸的悲是探慢險隊六員們膽隨身嘆帶了GP棉S全球副衛(wèi)星絨定位襖手持汪機，今通過GP帶S定位溜準確役地向驕救援殊人員貧報告癥了遇趙險地航點的腐經(jīng)緯刮度坐門標，降救援友人員恩也通滲過GP序S定位樓，在僅茫茫授沙漠赴中找顏到了桃被困雪隊員款。這讀次意傷外，扣讓更召多人滋知道殼了GP向S這個輕名詞億。如連果沒禮有GP知S，在癥沒有李向?qū)С龅那槲餂r下府，這兄樣的架沙漠陵穿越河與救羞援幾坦乎是暖不可尿想象太的。在旅督游及唯野外往考察貍中的另應(yīng)用在旅造游及橋野外胖考察蓋中，犁比如購到風隆景秀孟麗的遇地區(qū)證去旅鳳游，攪到原浙始大損森林騾、雪釀山峽灶谷或辱者大努沙漠配地區(qū)咳去進肅行野笛外考初察，GP龜S接收減機是別你最鈔忠實糧的向姻導。賊可以永隨時單知道蔬你所貍在的盈位置環(huán)及行穩(wěn)走速長度和身方向遣，也使你好不會葵迷失鵝路途率。四、祥全球駛定位央系統(tǒng)困的應(yīng)四用5、農(nóng)年業(yè)方秤面（1）精閱準農(nóng)任業(yè)耕奶作利用GP儲S技術(shù)弱，配詠合遙樂感技鹽術(shù)（RS）和史地理扯信息董系統(tǒng)籌（GI丈S），析能夠辮做到咬監(jiān)測叫農(nóng)作彈物產(chǎn)矛量分請布、巴土前壤成帶分和罰性質(zhì)央分布城、做完到合恐理施哲肥、刷播種惠和噴聞灑農(nóng)溉藥，茅節(jié)約借費用璃、降戶低成枕本、去達到吃增加夏產(chǎn)量啦提高銷效益岔的晃目的轎。利樹用差掘分GP竹S技術(shù)自可以疲做到愚：土爛壤養(yǎng)服分分火布調(diào)侄查額、子監(jiān)測阻作物撐產(chǎn)量項、慘合理姿施肥就，精劫確農(nóng)辰業(yè)管茂理。在作抗物生氏長期斜的管招理中揮，利兵用遙狠感圖烏象并鍛結(jié)合GP犧S可繪殺出作蝦物色掉彩變弦化圖蓄。利凱用GP紅S定位胳采集耍一定姿數(shù)量邊的扶土壤甘及作劇物樣繡品進哥行分故析，葡可以粗繪制毫出作足物生哥長的租不同關(guān)時期湖的土攔壤含頭量的瓶系列法分布嚼圖。吼這釀樣可街以做買到精斧確地環(huán)對作森物生妨長進欄行管括理。四、吼全球男定位菊系統(tǒng)慣的應(yīng)慰用5、農(nóng)劉業(yè)方濤面（2）在湯林業(yè)鍵管理住方面導的應(yīng)要用GP賤S技術(shù)遣在確右定林慨區(qū)面可積，渡估算辯木材敲量，楚計算律可采頓伐木偽材面翠積，紋確定嘗原始厘森林炒、道晨路位嘆置，還對賽森林慎火災統(tǒng)周邊遺測量燈，尋萄找水士源和匯測定婚地區(qū)續(xù)界線姑等方良面可禮以發(fā)夾揮其詢獨特退的重認要的助作用則。認在森賀林中站進行相常規(guī)末測量奸相當劉困難勢，而GP霞S定位耐技術(shù)鬼可以昨發(fā)揮兩它的筒優(yōu)越基性，筋精確誼測定煩森林乞位置氣和質(zhì)面積玻，繪篇制精眼確的蝕森林礙分布棵圖。（3）GP桌S技術(shù)表用于快森林渴防火它是杏在飛勢機的貍環(huán)動老儀上椅安裝蠻熱紅亞外系棋統(tǒng)和GP擠S接收禿機，瞇使長用這澆些機江載設(shè)數(shù)備來左確定站火災在位置止，并堤迅速猜向地字面站盆報告掠。（4）魚脂群定豈位四、泉全球竄定位巧系統(tǒng)冤的應(yīng)倦用6、休挎閑娛祝樂把全庭球定掏位系嶼統(tǒng)（Gl除ob君al何P贏os輔it意io蘇ni卡ng見S足ys外te依m(xù)股-朋GP地S）比侵喻成俘八爪女魚，俗是因債為它稻所觸坦及的察行業(yè)佳相當錄廣泛縱，非“八爪”以蔽弓之，失可以哀說人杠類的頓想像禾力有個多寬鋒，其她應(yīng)用急就有崖多廣意。目炊前掌配上型慚導航搏接收雁機已瀉經(jīng)問駝世。碼可望嚇不久哈會生顫產(chǎn)出曉手表昌式的GP洞S導航遠接收績機?；饠y帶淋和使仇用就心更方蘿便。生可以形說，GP肌S的應(yīng)罷用將頭進入壟人們許的日辜常生算活，墓其應(yīng)利用前戰(zhàn)景非誘常廣賣闊。GP錘S的應(yīng)眼用，營也許粉僅受汗人們側(cè)的想礙像力志制約妻。2.利用GP喊S衛(wèi)星遞定位代時，庭地面穿上任得何一固點，級在任響一時傾刻，屑地面爽上空霉至少允有（再）A.一顆GP森S衛(wèi)星B.二顆GP途S衛(wèi)星C.三顆GP草S衛(wèi)星D.四顆GP用S衛(wèi)星3.無論償是在河飛機營或汽你車上延，還柜是在喝野外痰考察蟲旅行傘，只泉要擁敢有手魯機大跌小的GP咬S信號光接收呀機，脾你就定能隨鄙時知多道A.自己安所在碼地的孤季節(jié)B.自己搬所在行地的阻天氣C.自己楚所在平地的鴉地理差坐標D.自己讓所在恩地的格氣候4.遙感層的優(yōu)上點有①用姓途廣季②手命段多鄰，獲鵲得的舌信息秒量大想③不副受地辛面條睛件限霞制?、苷谐杀酒鄣?、櫻效益禿大A.盒①花②扮B.精①按②③豬C.喚①旬②④怨D.愧①旺②③膀④5、19縱93年4月，撐巴勒鐮斯坦烘解放疼組織寒領(lǐng)導棵人阿敘拉法挨特的騰座機監(jiān)在飛停行途哨中不妨幸遇泛上沙體暴，愉飛機矩被迫性降落面在撒蒸哈拉累大沙引漠里吊。與繡阿拉誰法特貨失去脹聯(lián)系谷的巴啦勒斯朝坦解斯放組貸織總嗽部使肅盡渾殖身解胖數(shù)尋夢找未于果，臨最后遲只好港借助蜂美國焰的偵礙察衛(wèi)地星。恩十幾擔小時韻之后濾，才挨在茫討茫沙們漠中紀找到暖了迫鹽降飛愈機的屢準確慰位置劈燕，使殃阿拉盲法特還獲救督。據(jù)遼此回艇答（1）～恨（2）題沙：（1）美的國使監(jiān)用的排這種姓衛(wèi)星蜘救援幟系統(tǒng)蹦是（加）A.數(shù)字毯地球亦系統(tǒng)B.城RS遙感幟系統(tǒng)C.壞GI癥S地理涼信息板系統(tǒng)D.棍GP兄S全球掙定位帳系統(tǒng)（2）撒繼哈拉始大沙挽漠，服位于廚（吹）A.西亞覺阿拉云伯半蜓島B.非洲壁大陸版南回呆歸線現(xiàn)附近C.非洲救大陸應(yīng)北回女歸線憤附近D.澳大化利亞吼南回償歸線蛋附近開放僻性作君業(yè)：列表鑰比較GP思S在下?lián)]列領(lǐng)治域中宇的應(yīng)園用和途特點領(lǐng)域主要作用特點案例軍事測量交通救援農(nóng)業(yè)休閑GP僻S的空之間部屯分的屯組成6個軌掙道面平均蕩軌道舊高度20吵20可0k榆m軌道蒸傾角55周期11種h捕58甩mi酒n（顧及朝地球餐自轉(zhuǎn)看，地惠球-雁衛(wèi)星誰的幾測何關(guān)唱系每井天提帆前4mi畫n重復專一次揪）GP砍S的空僑間部揀分①GP柴S的空戀間部僑分②GP塔S衛(wèi)星夏星座設(shè)計菊星座徑：21水+321顆正挑式的粱工作梳衛(wèi)星+3顆活照動的撲備用塑衛(wèi)星保證販在每寒天24小時作