第一节 全球定位系统的应用
图片预览
文档简介
课件27张PPT。第三章 地理信息技术的应用第一节 全球定位系统的应用一二一、全球定位系统
1.全球定位系统是利用卫星网络来获得地面某点经纬度和高程的系统。
2.GPS空间部分由分布在距地面20 200千米的6个轨道面上的24颗卫星(其中3颗备用)组成。这些卫星不间断地发送各自与定位相关的参数和时间信息。
3.图中A表示地面监控系统,主要用于监测和控制卫星上的各种设备是否正常工作,以及卫星是否沿预定轨道运行。一二4.图中B表示用户设备部分,即GPS接收机,用于接收卫星信息,确定其所在点位的位置。
思考讨论GPS要确定一辆正在运动中的出租车的速度,至少需要几颗卫星的信息?
提示:4颗。要确定地面静止物体的三维坐标,需要3颗卫星提供的信息;要确定地面运动物体的三维坐标和运动速度,至少需要4颗卫星提供的资料。一二二、全球定位系统的应用
1.GPS最初是为军事应用而建立的,主要用来给航行中的军舰、飞机及导弹等设施提供定位和导航信息,同时也广泛应用于野外行进中单兵和移动装备的定位及跟踪。
2.与手工测量相比,GPS具有测量精度高;操作简便;仪器体积小,便于携带;全天候操作;信息自动接收、存储,减少了繁琐的中间处理环节等优势,广泛应用于大地测量、资源勘探、地壳运动观测、地籍测量等领域。一二3.GPS可以对车辆进行跟踪、调度管理,合理分配车辆,降低能源消耗,节省营运成本,可以为车辆导航。
4.GPS可对救援人员进行应急调遣,从而提高紧急事件处理部门对紧急事件的反应效率。装有GPS设备的特种车辆可在遇到突发事件时进行报警、定位,从而减少损失。GPS可对失踪人员实施有效搜寻、救援。装有GPS设备的渔船发生险情时,可及时定位并报警,以便能更快地得到救援。
5.利用GPS,农业实行“精准农业耕作”,渔业可准确地测定鱼群位置。
6.GPS可用于出行、旅游、探险等。
思考讨论请简要说明全球定位系统在抗灾抢险中的用途。
提示:能够使救援队准确地获得救援对象的所在位置,使救援工作可以快速有效地进行。探究一探究二探究一全球定位系统的组成
问题导引
材料一:全球定位系统的卫星星座。探究一探究二材料二:GPS接收机的信号解读。探究一探究二结合材料探究:
(1)材料一显示了全球定位系统的哪个组成部分?其主要功能是什么?
提示空间部分。GPS卫星星座的主要功能是不间断地发送各自与定位相关的参数和时间信息。
(2)材料二中的GPS接收机属于全球定位系统的哪个组成部分?其主要功能是什么?
提示用户设备部分。GPS接收机可以接收卫星信息,确定接收机所在点的位置及运动速度等。
(3)材料二中表示的接收机所在位置仰望天空搜索到的卫星有几颗,其中信号较强的是哪几颗?
提示八颗卫星,其中8号、11号、28号三颗卫星的信号较强。
(4)材料二中表示的接收机所在位置的地理坐标是什么?
提示116°18'50.2″E、39°58'27.9″N,海拔为109米。探究一探究二名师精讲
全球定位系统的组成及各组成部分的作用
全球定位系统由3个相对独立的部分组成,即空间部分、地面监控系统和用户设备部分,能够提供精确的三维坐标、速度和时间,如下表所示:探究一探究二探究一探究二例题1
读图,完成下列各题。探究一探究二(1)如图所示,全球定位系统由三个相对独立的部分组成,即 、 、 。?
(2)图中的空间部分由 个轨道面上的 颗卫星(其中 颗备用)组成,这些卫星不间断地发送 和 。?
(3)图中的地面监控系统主要用于 ,以及 。?
(4)用户设备为GPS接收机,要想获得定位信息,接收机至少要接收到 颗卫星的信息。?
解析:本题以图示的形式考查全球定位系统的组成、工作原理等。全球定位系统由空间部分、地面监控系统、用户设备部分组成,其中的空间部分由6个轨道、24颗卫星(其中3颗备用)组成;地面监控系统用于监控卫星及其各种设备运行、工作状况;用户设备部分提供用户所在地的经度、纬度、海拔及运行方向、速度等信息。探究一探究二答案:(1)空间部分 地面监控系统 用户设备部分
(2)6 24 3 与定位相关的参数 时间信息
(3)监测和控制卫星上各种设备是否工作正常 卫星是否沿预定轨道运行
(4)3探究一探究二探究二全球定位系统的应用
问题导引
国内的汽车租赁业务起步较晚,骗租、骗盗、逾期不还车、租金无法收回、超出约定范围行驶等行为时有发生,成为目前制约国内汽车租赁行业发展的主要原因。由深圳某公司开发完成的GPSONE系统率先为汽车租赁行业的科学化管理进行实践,实现了与多种现代化技术手段的有机结合,很好地解决了制约我国汽车租赁业发展的难题,在为汽车租赁业提供安全护航的同时,也为汽车租赁业的规范化经营奠定了基础。探究一探究二结合材料探究:
(1)汽车租赁中心要随时掌握每一辆已租汽车的位置,利用的是哪一种地理信息技术?试简述它的工作原理。
提示:全球定位系统。用户GPS信号接收机接收到卫星发送的参数信息,经过计算求出其三维位置、速度等信息。
(2)试述该GPSONE系统的主要功能。
提示:对车辆进行实时导航、定位、跟踪;掌握车辆分布情况,与其他技术结合,给车辆提供救援服务,规划最短路线,路况、车流量提醒等服务。探究一探究二名师精讲
全球定位系统的应用探究一探究二探究一探究二例题2
“精准农业耕作”是当今世界农业发展的新潮流,是由信息技术支持的,根据空间变异,定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理。据此完成下列各题。探究一探究二(1)“精准农业耕作”生产中主要是应用了GPS技术,该技术的主要特点是( )
A.成本高、费用高
B.全天候、高精度
C.受天气影响大
D.操作要求高、实用效率低
(2)上题所述该技术在精准农业中的应用是( )
A.农田信息定位获取
B.分析处理获取的信息
C.管理措施决策
D.估算农业产量
解析:“精准农业耕作”需要精确获取农田中各地点的信息,故需应用GPS技术。GPS具有全天候、高精度、自动测量等特点。
答案:(1)B (2)A探究一探究二拓展延伸
全球定位系统的优势1 2 3 4 5 6阅读对话,完成第1~3题。
在伊拉克战争中,曾经有记者问一位飞行员:“你知道去轰炸哪个城市吗?”
飞行员回答:“不知道。”
“那你怎么去轰炸呢?”
“容易。上级给我一个坐标,我按计算机的指引,投下采用GPS导航的炸弹掉头就走,跟我玩游戏机没啥两样。”
1.炸弹上的GPS接收机接收到的信息至少需要 颗空间卫星提供。( )?
A.3 B.4 C.5 D.6
2.炸弹上的导航数据由 提供。( )?
A.空间卫星 B.主控站
C.监控站 D.信息注入站1 2 3 4 5 63.炸弹上的GPS接收机可获得工作卫星提供的( )
①三维坐标 ②速度 ③时间 ④轰炸城市的位置
A.①②④ B.①②③ C.②③④ D.①③④
解析:第1题,为获取炸弹的位置、速度和运动方向,至少需要4颗卫星提供信息。第2题,GPS接收机捕获的信号由GPS卫星提供。第3题,GPS接收机可实时计算出炸弹的三维坐标、速度以及时间,但不能提供轰炸城市的位置。
答案:1.B 2.A 3.B1 2 3 4 5 64.下列关于GPS在公共交通车辆导航中的作用的叙述,不正确的是( )
A.能减少空载率,降低能源消耗
B.使行车、乘车安全系数大大提高
C.增加运行成本
D.在阴雨、大风等特殊气象条件下也能导航
解析:GPS在公共交通车辆导航中的作用:①合理配备车辆,能最大限度地满足乘客的要求,从而减少空载率,降低能源消耗,节省运行成本,并使行车、乘车安全系数大大提高;②及时进行事故救援;③监控司机不文明行为;④及时监控车辆位置等。
答案:C1 2 3 4 5 65.救灾物资空投,利用GPS主要是为了( )
A.减少人力劳动,提高劳动效率
B.提高空投精确度,让救灾物资尽快投入使用
C.缩短空投距离
D.减少人员伤亡
解析:空投物资时利用GPS定位技术可以准确确定空投地点,提高空投精确度,缩短救援时间。
答案:B1 2 3 4 5 66.阅读材料,完成下列各题。
挪威首都奥斯陆曾发生过一起救护车失窃事件。当时窃贼在奥斯陆市中心发现一辆救护车上空无一人,而且车门是敞开的,于是蹿上汽车扬长而去。没想到,他还没开多远就听见身后的警笛声越来越响,再抬头一看,空中竟还有一架警用直升机在他头顶盘旋。原来,这辆救护车上安装了GPS设备。
(1)请描述出警察抓捕盗车贼的信息在GPS系统中各组成部分间的传递过程。
(2)警察是如何追上窃贼的?
答案:(1)被盗救护车上的GPS将其三维坐标、运动速度和方向提供给空间星座,空间星座将信息传递给监测站,监测站将数据传递给主控站,主控站将数据传递给警方的GPS。
(2)当救护车司机发现车辆被盗时,立即报警;警方启动GPS监控系统和该市的电子地图,确定被盗车辆的位置、速度以及航向等信息,再结合GIS系统,确定最佳抓捕路径并提供给地面警车和空中直升机驾驶员,实施抓捕。
1.全球定位系统是利用卫星网络来获得地面某点经纬度和高程的系统。
2.GPS空间部分由分布在距地面20 200千米的6个轨道面上的24颗卫星(其中3颗备用)组成。这些卫星不间断地发送各自与定位相关的参数和时间信息。
3.图中A表示地面监控系统,主要用于监测和控制卫星上的各种设备是否正常工作,以及卫星是否沿预定轨道运行。一二4.图中B表示用户设备部分,即GPS接收机,用于接收卫星信息,确定其所在点位的位置。
思考讨论GPS要确定一辆正在运动中的出租车的速度,至少需要几颗卫星的信息?
提示:4颗。要确定地面静止物体的三维坐标,需要3颗卫星提供的信息;要确定地面运动物体的三维坐标和运动速度,至少需要4颗卫星提供的资料。一二二、全球定位系统的应用
1.GPS最初是为军事应用而建立的,主要用来给航行中的军舰、飞机及导弹等设施提供定位和导航信息,同时也广泛应用于野外行进中单兵和移动装备的定位及跟踪。
2.与手工测量相比,GPS具有测量精度高;操作简便;仪器体积小,便于携带;全天候操作;信息自动接收、存储,减少了繁琐的中间处理环节等优势,广泛应用于大地测量、资源勘探、地壳运动观测、地籍测量等领域。一二3.GPS可以对车辆进行跟踪、调度管理,合理分配车辆,降低能源消耗,节省营运成本,可以为车辆导航。
4.GPS可对救援人员进行应急调遣,从而提高紧急事件处理部门对紧急事件的反应效率。装有GPS设备的特种车辆可在遇到突发事件时进行报警、定位,从而减少损失。GPS可对失踪人员实施有效搜寻、救援。装有GPS设备的渔船发生险情时,可及时定位并报警,以便能更快地得到救援。
5.利用GPS,农业实行“精准农业耕作”,渔业可准确地测定鱼群位置。
6.GPS可用于出行、旅游、探险等。
思考讨论请简要说明全球定位系统在抗灾抢险中的用途。
提示:能够使救援队准确地获得救援对象的所在位置,使救援工作可以快速有效地进行。探究一探究二探究一全球定位系统的组成
问题导引
材料一:全球定位系统的卫星星座。探究一探究二材料二:GPS接收机的信号解读。探究一探究二结合材料探究:
(1)材料一显示了全球定位系统的哪个组成部分?其主要功能是什么?
提示空间部分。GPS卫星星座的主要功能是不间断地发送各自与定位相关的参数和时间信息。
(2)材料二中的GPS接收机属于全球定位系统的哪个组成部分?其主要功能是什么?
提示用户设备部分。GPS接收机可以接收卫星信息,确定接收机所在点的位置及运动速度等。
(3)材料二中表示的接收机所在位置仰望天空搜索到的卫星有几颗,其中信号较强的是哪几颗?
提示八颗卫星,其中8号、11号、28号三颗卫星的信号较强。
(4)材料二中表示的接收机所在位置的地理坐标是什么?
提示116°18'50.2″E、39°58'27.9″N,海拔为109米。探究一探究二名师精讲
全球定位系统的组成及各组成部分的作用
全球定位系统由3个相对独立的部分组成,即空间部分、地面监控系统和用户设备部分,能够提供精确的三维坐标、速度和时间,如下表所示:探究一探究二探究一探究二例题1
读图,完成下列各题。探究一探究二(1)如图所示,全球定位系统由三个相对独立的部分组成,即 、 、 。?
(2)图中的空间部分由 个轨道面上的 颗卫星(其中 颗备用)组成,这些卫星不间断地发送 和 。?
(3)图中的地面监控系统主要用于 ,以及 。?
(4)用户设备为GPS接收机,要想获得定位信息,接收机至少要接收到 颗卫星的信息。?
解析:本题以图示的形式考查全球定位系统的组成、工作原理等。全球定位系统由空间部分、地面监控系统、用户设备部分组成,其中的空间部分由6个轨道、24颗卫星(其中3颗备用)组成;地面监控系统用于监控卫星及其各种设备运行、工作状况;用户设备部分提供用户所在地的经度、纬度、海拔及运行方向、速度等信息。探究一探究二答案:(1)空间部分 地面监控系统 用户设备部分
(2)6 24 3 与定位相关的参数 时间信息
(3)监测和控制卫星上各种设备是否工作正常 卫星是否沿预定轨道运行
(4)3探究一探究二探究二全球定位系统的应用
问题导引
国内的汽车租赁业务起步较晚,骗租、骗盗、逾期不还车、租金无法收回、超出约定范围行驶等行为时有发生,成为目前制约国内汽车租赁行业发展的主要原因。由深圳某公司开发完成的GPSONE系统率先为汽车租赁行业的科学化管理进行实践,实现了与多种现代化技术手段的有机结合,很好地解决了制约我国汽车租赁业发展的难题,在为汽车租赁业提供安全护航的同时,也为汽车租赁业的规范化经营奠定了基础。探究一探究二结合材料探究:
(1)汽车租赁中心要随时掌握每一辆已租汽车的位置,利用的是哪一种地理信息技术?试简述它的工作原理。
提示:全球定位系统。用户GPS信号接收机接收到卫星发送的参数信息,经过计算求出其三维位置、速度等信息。
(2)试述该GPSONE系统的主要功能。
提示:对车辆进行实时导航、定位、跟踪;掌握车辆分布情况,与其他技术结合,给车辆提供救援服务,规划最短路线,路况、车流量提醒等服务。探究一探究二名师精讲
全球定位系统的应用探究一探究二探究一探究二例题2
“精准农业耕作”是当今世界农业发展的新潮流,是由信息技术支持的,根据空间变异,定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理。据此完成下列各题。探究一探究二(1)“精准农业耕作”生产中主要是应用了GPS技术,该技术的主要特点是( )
A.成本高、费用高
B.全天候、高精度
C.受天气影响大
D.操作要求高、实用效率低
(2)上题所述该技术在精准农业中的应用是( )
A.农田信息定位获取
B.分析处理获取的信息
C.管理措施决策
D.估算农业产量
解析:“精准农业耕作”需要精确获取农田中各地点的信息,故需应用GPS技术。GPS具有全天候、高精度、自动测量等特点。
答案:(1)B (2)A探究一探究二拓展延伸
全球定位系统的优势1 2 3 4 5 6阅读对话,完成第1~3题。
在伊拉克战争中,曾经有记者问一位飞行员:“你知道去轰炸哪个城市吗?”
飞行员回答:“不知道。”
“那你怎么去轰炸呢?”
“容易。上级给我一个坐标,我按计算机的指引,投下采用GPS导航的炸弹掉头就走,跟我玩游戏机没啥两样。”
1.炸弹上的GPS接收机接收到的信息至少需要 颗空间卫星提供。( )?
A.3 B.4 C.5 D.6
2.炸弹上的导航数据由 提供。( )?
A.空间卫星 B.主控站
C.监控站 D.信息注入站1 2 3 4 5 63.炸弹上的GPS接收机可获得工作卫星提供的( )
①三维坐标 ②速度 ③时间 ④轰炸城市的位置
A.①②④ B.①②③ C.②③④ D.①③④
解析:第1题,为获取炸弹的位置、速度和运动方向,至少需要4颗卫星提供信息。第2题,GPS接收机捕获的信号由GPS卫星提供。第3题,GPS接收机可实时计算出炸弹的三维坐标、速度以及时间,但不能提供轰炸城市的位置。
答案:1.B 2.A 3.B1 2 3 4 5 64.下列关于GPS在公共交通车辆导航中的作用的叙述,不正确的是( )
A.能减少空载率,降低能源消耗
B.使行车、乘车安全系数大大提高
C.增加运行成本
D.在阴雨、大风等特殊气象条件下也能导航
解析:GPS在公共交通车辆导航中的作用:①合理配备车辆,能最大限度地满足乘客的要求,从而减少空载率,降低能源消耗,节省运行成本,并使行车、乘车安全系数大大提高;②及时进行事故救援;③监控司机不文明行为;④及时监控车辆位置等。
答案:C1 2 3 4 5 65.救灾物资空投,利用GPS主要是为了( )
A.减少人力劳动,提高劳动效率
B.提高空投精确度,让救灾物资尽快投入使用
C.缩短空投距离
D.减少人员伤亡
解析:空投物资时利用GPS定位技术可以准确确定空投地点,提高空投精确度,缩短救援时间。
答案:B1 2 3 4 5 66.阅读材料,完成下列各题。
挪威首都奥斯陆曾发生过一起救护车失窃事件。当时窃贼在奥斯陆市中心发现一辆救护车上空无一人,而且车门是敞开的,于是蹿上汽车扬长而去。没想到,他还没开多远就听见身后的警笛声越来越响,再抬头一看,空中竟还有一架警用直升机在他头顶盘旋。原来,这辆救护车上安装了GPS设备。
(1)请描述出警察抓捕盗车贼的信息在GPS系统中各组成部分间的传递过程。
(2)警察是如何追上窃贼的?
答案:(1)被盗救护车上的GPS将其三维坐标、运动速度和方向提供给空间星座,空间星座将信息传递给监测站,监测站将数据传递给主控站,主控站将数据传递给警方的GPS。
(2)当救护车司机发现车辆被盗时,立即报警;警方启动GPS监控系统和该市的电子地图,确定被盗车辆的位置、速度以及航向等信息,再结合GIS系统,确定最佳抓捕路径并提供给地面警车和空中直升机驾驶员,实施抓捕。