浙江专版18学年高中地理第三章地理信息技术应用第三节全球定位系统及其应用学案湘教版必修3.docx

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浙江专版18学年高中地理第三章地理信息技术应用第三节全球定位系统及其应用学案湘教版必修3

第三节全球定位系统及其应用

考试内容

必考要求

加试要求

1.全球定位系统

①全球定位系统的概念和基本组成

②全球定位系统的工作过程

a

b

2.全球定位系统与定位导航

全球定位系统的主要应用领域

a

一、全球定位系统

1．概念

具有在海、陆、空进行全方位、实时三维导航与定位功能的新一代卫星导航与定位系统。

2．组成

（1）空间星座：

由21颗工作卫星、3颗备

用卫星组成。

要获得运动的点的准确三维信息，必须接收到4颗GPS卫星的信号。

（2）地面控制系统：

包括1个主控站、3个注入站和5个监控站。

（3）用户系统（接收设备）：

①组成：

包括接收机硬件、GPS数据处理软件等。

二、全球定位系统与定位导航

1．最初设计目的：

定位目的。

2．定位精度

（1）静态导航定位：

厘米级甚至毫米级精度。

（2）动态定位：

达到1_m以内精度。

（3）速度测量：

达到厘米级精度。

（4）时间测量：

毫微秒级精度。

3．应用

（1）交通、邮电、地矿、建筑、农业、气象、土地管理、金融、公安等部门和行业。

（2）监测地壳的微小移动，帮助预报地震。

（3）与GIS、RS结合，为资源调查、工程管理、精细农业服务。

———————情景导入先思考———————

[生活中的地理]

目前，许多休闲俱乐部围绕GPS功能相继推出“穿越”“寻宝”“野外拓展”等都市游戏，丰富了人

们的周末生活，提高了人们的生活品位，深得户外运动爱好者的欢迎。

思考探究：

要利用GPS功能，运动爱好者需要什么设备？

提示：

手持GPS接收机。

———————核心要点掌握好———————

一、GPS主要工作过程

二、全球定位系统的构成及各自的功能

———————应用体验不可少———————

欧盟计划在2016年完成欧洲伽利略全球卫星导航系统全部卫星的组网。

伽利略系统建成后，将和美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯系统、中国北斗卫星导航系统共同构成全球四大卫星导航系统，为用户提供更加高效和精确的服务。

据此回答1～2题。

1．GPS最初是为军队应用而建立的，提供美国士兵配备的GPS接收机接收到信号的空间卫星至少（　　）

A．3颗　　　　　　　　B．4颗

C．5颗D．6颗

2．我国北斗卫星导航系统除能够提供精准的定位和导航外，还能够提供的服务有（　　）

①授时　②测速　③农作物长势监测　④气温异常监测

A．①②B．③④

C．①④D．②③

解析：

1.B　2.A　第1题，在用GPS导航定位时，要想获得准确的三维信息（经度、纬度和高程），必须接收到4颗GPS卫星的信号。

第2题，我国北斗卫星导航系统除能够提供精准的定位和导航外，还能够进行授时和测速。

农作物长势监测应用的是遥感技术，气温异常监测应用的是气象卫星。

———————情景导入先思考———————

[生活中的地理]

某高速公司引进一套EIGPS系统，其作用之一就是反超速，当司机行驶速度超过设定速度时，系统会自动报警，车速、现在的位置全部都可以呈现。

思考探究：

EIGPS系统为什么可以起到反超速的作用？

提示：

汽车上安装了全球定位系统。

———————核心要点掌握好———————

全球定位系统的主要应用领域

应用领域

作用

交通

救援

广泛应用于消防、救护、交通疏导、搜寻自然灾害及突发事故中失踪人员、渔船救助等突发事件方面

航海

①GPS航海自主导航系统：

向用户提供船舶的位置、航速、航向和时间信息，也包括海图、航迹显示等

②港口管理和进港引导系统：

主要用于港口、码

头的船舶高度整理、进港船舶引导，以确保航行安全和秩序

③航路交通管理系统：

主要用于近海和内河船舶导航和管理

航空

实现最佳空域划分与管理、空中交通流量管理以及飞行路线管理，保证了空中交通管制的安全性和灵活性

公共交通

实时播放路况信息、自动匹配最优行车路线。

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

旅游探险

旅游者可以在陌生的城市里迅速找到自己所在位置，确定前往目的地的最优行进方式和路线；野外探险者可以快捷地找到合适的道路和宿营地点，并在发生险情时，迅速定位、报警，以便及时、有效地得到救援

军事

为各种军事活动定位、导航，如许多高科技武器配备了GPS系统，精确制导，大大提高了命中率

生产和工程建设

可以利用GPS系统发展“精准农业”，精确地喷洒化肥和农药；同时也广泛运用在工程定位、测量领域，提高工程建设的效率和精确性

科学研究

可以监测地壳运动等

———————应用体验不可少———————

（2013·江苏高考）2013年4月20日，四川雅安芦山县发生7.0级地震。

在震后救灾中，北斗卫星导航系统（BDS）发挥了重要作用。

BDS是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统，是继美国全球定位系统（GPS）和俄罗斯格洛纳斯（GLONASS）之后的第三个成熟的卫星导航系统。

据此回答1～2题。

1．BDS在抗震救灾中发挥

的主要作用有（　　）

①提供灾区的影像

②统计灾区的经济损失

③确定救灾人员的位置

④提供短文联络

A．①②　　　　　　　　　B．①③

C．②③D．③④

2．芦山地震与2008年汶川8.0级地震震中位置同处龙门山断裂带，但芦山地震造成的损失较小，主要原因有（　　）

①震级较低　②提前预报　③防震意识强　④救援及时

A．①②③B．①③④

C．②③④D．①②④

解析：

1.D　2.B　第1题，由材料可知，BDS属导航定位系统，是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统，故该系统可以确定救灾人员的位置并提供短文联络。

第2题，由材料可知，芦山地震的震级相对较低，且四川经历了汶川地震后，人们的防震意识增强，救援较及时。

2017年2月28日，国家认监委、工信部电子司指导下的汽车联网产品认证联盟，推出我国自主研制的“米级快速定位北斗芯片”，导航精度从原来的10m提升到1～2m，标志着我国自主可控的北斗卫星导航即将进入米级定位时代。

结合图示回答3～4题。

3．北斗卫星导航系统的用途是（　　）

①为用户提供实时的空间位置信息

②为交通运输的调度指挥提供移动数据

③服务于资源勘查、动态监测和有关部门的规划决策

④为用户提供各种分类信息的查询

A．①②B．①③C．①④D．②④

4．下列不属于北斗卫星导航系统组成部分的是（　　）

①GPS信号接收机　②北斗卫星　③传感器

④车载

移动电话

A．①②B．①③C．①④D．③④

解析：

3.A　4.D　第3题，①②属于GPS的功能，③属于RS的功能，④属于GIS的功能。

第4题，卫星导航系统由空间部分（导航卫星）、地面控制部分和用户设备部分（GPS信号接收机）组成。

一、选择题

我国已经成功将第十六颗北斗导航卫星送入预定轨道，标志着我国北斗卫星导航系统达到对亚太地区全覆盖的发展目标，已实现全部系统功能。

中国“北斗”的问世和不断完善，将逐步打破美国GPS一统天下的局面。

据此回答1～2题。

1．有关北斗卫星导航系统的叙述，正确的是（　　）

A．北斗卫星导航系统的关键装置是传感器

B．它是一种专门处理空间数据的计算机系统

C．具有全能性、全球性、全天候、连续性、实时性的特点

D．广泛应用于资源调查、环境监测、自然灾害防御监测等领域

2．利用北斗卫星导航系统，可以（　　）

A．了解农作物的长势

B．对新疆地区的荒漠化情况进行监测

C．对城市商业网点进行合理规划

D．对导弹进行精确制导

解析：

1.C　2.D　第1题，遥感技术的关键装置是传感器，地理信息系统是专门处理地理空间数据的计算机系统，遥感技术广泛应用于资源普查、环境监测、自然灾害监测。

第2题，A、B项要使用遥感技术，C项要运用地理信息系统，只有D项要运用卫星导航系统。

小明一家计划到某大型风景区旅游，为方便选择旅游地点，小明利用地理信息技术将区内观光资源分层显示如图所示。

据此回答3～5题。

3．小明发现湖泊、森林区和住宿区等一系列图片都是最新动态监测的结果，获取上述图片最便捷的技术是（　　）

A．野外测量　　　　　　　B．扫描旅游地图

C．遥感技术D．全球定位系统

4．森林区内的住宿区是（　　）

A．①B．②

C．③D．④

5．为了走最便捷的道路去风景游览区，小明的父亲在驾驶轿车行驶过程中，应充分运用（　　）

A．旅游交通图B．地理信息系统

C．遥感技术

D．全球定位系统

解析：

3.C　4.B　5.D　第3题，因为该风景区是大型风景游览区，所以只有运用遥感技术，才能监测较大范围的区

域，迅速获取信息和实施动态监测。

第4题，将森林区和住宿区的图片相叠加，找出森林区和住宿区重叠的部分，即为答案（如图所示）。

第5题，车载全球定位系统能实时提供导航信息，及时查看车辆的运行轨迹、速度、行进方向，可避免迷路、走弯路。

“皖电东送”工程西起安徽淮南，经皖南、浙北、江苏到达上海，全长656km。

该工程大量应用地理信息技术，凭借精确的定位，为勘察设计、施工及决策提供准确的数据来源，为电力系统信息化管理提供可靠的依据。

据此回答下题。

6．“皖电东送”工程大量应用的地理信息技术包括（　　）

A．全球定位系统和地理信息系统

B．全球定位系统和遥感

C．遥感和地理信息系统

D．全球定位系统、地理信息系统和遥感

解析：

选A　由材料可知，“皖电东送”工程凭借精确的定位，进行勘察设计、施工及决策，并实施电力系统信息化管理。

可以判断应用了全球定位系统和地理信息系统。

读图，完成7～8题。

7．此图是一款GPS手机的GPS功能显示图，该手机的出现说明了（　　）

A．GPS技术已经成为人们日常生活的必备工具

B．随着GPS技术的普及，民用GPS技术发展很快

C．只有名牌的手机厂商才有能力开发GPS手机技术，中国目前还没有掌握此技术

D．手机GPS导航不需要通过GPS卫星，有手机信号就行

8．手机GPS功能的出现，说明GPS逐渐走入了人们的日常生活，成为人们出行、旅游、探险的好帮手，其原因正确的是（　　）

A．GPS手机成为时尚

B．GPS技术可以帮助人们选择最合适的旅游线路，降低旅游成本

C．GPS技术可以扩大人们的出行范围

D．GPS技术可以保证旅游者的安全

解析：

7.B　8.B　第7题，GPS

有定位和导航功能，接收信号时，需要先通过卫星进行定位；GPS手机的出现，说明GPS已融入人们生活，但并不是人们日常生活的必备工具；中国已掌握了研发GPS手机的技

术。

第8题，人们出行、旅游、探险时用到GPS技术，有利于旅游者选择合适的旅游线路，降低旅游成本。

读“车载GPS”导航监控原理示意图，回答9～10题。

9．图M表示（　　）

A．制作GPS接收机B．分析交通状况

C．生成电子地图D．计算三维坐标

10．车载GPS通过公共电信网络传给交通监控中心的信息是（　　）

A．车载GPS所在道路的拥堵状况

B．车载GPS所在地的地理坐标

C．车载GPS所在车辆的违章信息

D．车载GPS规划的导航路线

解析：

9.C　10.B　第9题，纸质地图信息数字化，然后录入地名坐标信息，就生成电子地图，供车载GPS使用。

第10题，车载GPS通过公共电信网络传给交通监控中心的信息是车载GPS所在地的地理坐标。

现代地理信息技术的发展，使得人类对自然演化过程和社会经济发展过程的捕捉、监测、描述、表达的能力迅速提高，为生产的发展提供了可靠的依据，同时也极大地方便了人们的生活。

据此完成11～12题。

11．关于全球定位系统在交通运输中作用的说法，不正确的是（　　）

A．车辆跟踪B．合理分配车辆

C．降低能耗D．提高运营成本

12．国家气象局每天为电视新闻提供的卫星云图主要使用了（　　）

①遥感技术　②地理信息系统　③全球定位系统

A．①②B．①③

C．②③D．①②③

解析：

11.D　12.A　第11题，全球定位系统可以对交通车辆进行实时监控，综合各

个车辆的运行情况，总结出各交通线路上车辆的总的运行情况，从而指导车辆走最合理的路线，达到在各交通线上合理分配车辆的目的，对各个车辆来说可以加快运行速度、降低能耗，提高运行效率。

第12题，国家气象局每天为电视新闻提供的卫星云图是通过遥感技术获得信息，利用地理信息系统加以处理后得到的。

二、综合题

13．随着我国小汽车的日益增多，汽车GPS导航服务已成为一种新兴的服务，汽车GPS导航定位管理系统主要由车载GPS自主定位，结合无线电通信系统对车辆进行调度管理和跟踪。

该业务已经应用于城市公共汽车（出租车）调度管理、家用

汽车出游导航等。

如图为GPS工作原理图。

读图回答下列问题。

（1）根据材料可知GPS的主要功能是_______________和________________________。

（2）目前，我国部分大城市堵车现象较严重。

GPS对开车出行主要提供的作用是_________________________________________。

（3）旅游行车途中有突发事件时，GPS可以发挥什么作用？

解析：

第

（1）题，GPS的主要功能是定位、导航，可为用户提供精确的位置信息，为行驶提供明确的方向。

第

（2）题，利用GPS可引导驾驶，掌握

前方路况。

第（3）题，旅游行车途中遇到突发事件时，利用GPS可把自己的位置告知施救人员；施救人员也可利用GPS找到受困人员的位置，并获得实施救援的最佳路线。

答案：

（1）定位　导航

（2）引导驾驶；随时掌握前方路况，提高出行效率

（3）确定突发事件的位置；为要赶赴突发事件现场的车辆、人员选择最佳路线并进行导航，有利于有关人员及时到达现场，处理、控制突发事件。

14．阅读以下材料，完成下列问题。

材料一　2009年6月14日起，郑州市不少车载GPS用户遭遇GPS导航系统突然失灵，结果造成行车中选错路线，走了不少冤枉路。

据GPS厂商传来消息说，此次事故与美国对卫星参数进行调整有关，并且有些零部件老化，导致下游GPS定位芯片出现计算错误而无法正常工作。

材料二　2009年7月22日喀麦隆论坛报报道，在试用一段时间后，喀麦隆海关引进GPS设备监控从阿拉伯出港在喀麦隆境中的中转货物，并要求货物运输车辆上安装监控显示器。

（1）材料一“对卫星参数进行调整”和“GPS定位芯片计算”分别属于GPS的哪种组成部分完成的任务（　　）

A．空间卫星　地面控制系统

B．地面控制系统　空间卫星

C．地面控制系统　用户系统

D．用户系统　地面控制系统

（2）在GPS汽车导航过程中，数据信息在汽车、卫星和服务中心之间是如何传递的？

（3）根据自己的理解，说明GPS对行车的积极作用。

（4）根据材料二，试说明如何利用GPS系统提高物流企业的工作效率与质量。

解析：

第

（1）题，对GPS卫星的调整是通过地面

控制系统完成的，而下游GPS定位芯片计算是用户设备。

第

（2）、（3）题，注意GPS信号传递中三者之间的关系和GPS对汽车的定位与导航作用。

正因如此，GPS可为行车提供路线选择、引导行驶等功能。

第（4）题，叙述过程注意GPS在货物流通中定位的应用。

答案：

（1）C

（2）汽车中的GPS用户接收到GPS卫星信息，计算出本车的位置、速度等信息，并通过无线电信号传送至服务中心，服务中心再根据汽车所在的位置及时为汽车提供导航。

（3）规划最佳行车路线，引导驾驶；及时掌握道路交通状况，了解出行目的地停车状况等。

（4）建立物流GPS网络平台，当货主交付货物后，物流公司将GPS设备与货物捆绑运输，并提供给货主提货单和GPS网络查询密码。

这样当货物装到运输车辆后，货主和物流公司都可以随时随地通过网络按货单号和密码查询货物当前的运输位置，从而提高了物流企业的工作效率与质量。