第一節(jié)全球定位系統(tǒng)的應用

1、第一節(jié)全球定位系統(tǒng)的應用,地理課題組,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？現(xiàn)在有沒有更簡單的方法？,思考？,全球定位系統(tǒng)的應用,一. 全球定位系統(tǒng)（GPS）的基本原理,二. 全球定位系統(tǒng)（GPS）的應用,返回首頁,思考？,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？,概念: GPS（Global Positioning System） 是利用衛(wèi)星網(wǎng)絡來獲得地面某點的經(jīng)緯度和高程的系統(tǒng)。 它是美國

2、20世紀70年代初開始研制，并于1994年全面建成的。 其主要目的是：為陸、海、空三大領域，提供實時、全天候和全球性的導航服務，并用于情報收集、核爆監(jiān)測和應急通信等一些軍事目的，是美國獨霸全球戰(zhàn)略重要組成。,一. 全球定位系統(tǒng),2.全球定位系統(tǒng)的系統(tǒng)組成,全球定位系統(tǒng),GPS定位示意圖,3.衛(wèi)星定位的基本原理,GPS系統(tǒng)采用“時間同步、單程測距”的原理來實現(xiàn)定位。 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。,名詞鏈接： “時間同步”，是指衛(wèi)星上的時鐘與用戶設備內(nèi)的時

3、鐘是精確同步的（譬如說校準到兩者之間幾萬年才差1秒鐘） 。 “單程測距”，是指從導航衛(wèi)星上發(fā)出的無線電測距信號在傳播到用戶設備的這一單向行程中，就可以把它們之間的距離測量出來。,通常應用三顆衛(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。,4.全球定位系統(tǒng)的作用和特點：,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。,4.接收機信號的解讀與操作,表示接收機所在的經(jīng)緯度位

4、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)星分布圖描繪了在接收機所處位置（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。,開放性作業(yè)： 列表比較GPS在下列領域中的應用和特點。,GPS應用舉例,思考與討論： 車載GPS有哪些用途？,附錄：,應用舉例GPS在交通運輸中的作用,功能示意圖,1. 車輛跟蹤,利用GPS和電子地圖可以實時顯示出車輛的實際位置，并任意放大、縮小、還原、換圖；可以隨目標移動，使目標始終保持在屏幕上；還可實現(xiàn)多窗口、多車輛、多屏幕同時跟蹤，利用該功能可對重要車輛和貨物運輸進行跟蹤。,規(guī)劃出行路線

5、是汽車導航系統(tǒng)的一項重要輔助功能，包括： 自動線路規(guī)劃：由駕駛員確定起點和終點，由計算機軟件按照要求自動設計最佳行駛路線，包括最快的路線、最簡單的路線、通過高速公路路段次數(shù)最少的路線等。 人工線路設計：由駕駛員根據(jù)自己的目的地設計起點、終點和途經(jīng)點等，自動建立線路庫。線路規(guī)劃完畢后，顯示器能夠在電子地圖上顯示設計線路，并同時顯示汽車運行路徑和運行方法。,2. 提供出行路線的規(guī)劃和導航,為用戶提供主要物標，如旅游景點、賓館、醫(yī)院等數(shù)據(jù)庫，用戶能夠在電子地圖上根據(jù)需要進行查詢。查詢資料可以文字、語言及圖像的形式顯示，并在電子地圖上顯示其位置。同時，監(jiān)測中心可以利用監(jiān)測控制臺對區(qū)域內(nèi)任意目標的所在位置進行查詢，車輛信息將以數(shù)字形式在控制中心的電子地圖上顯示出來。,3. 信息查詢,指揮中心可以監(jiān)測區(qū)域內(nèi)車輛的運行狀況，對被監(jiān)控車輛進行合理調(diào)度。指揮中心也可隨時與被跟蹤目標通話，實行管理。,4. 話務指揮,通過GPS定位和監(jiān)控管理系統(tǒng)可以對遇有險情或發(fā)生事故的車輛進行緊急援助。監(jiān)控臺的電子地圖可顯示求助信息和報警目標，規(guī)劃出最優(yōu)援助方案，并以報警聲、光提醒值班人員進行應急處理。,5. 緊急