2018-2019版高中地理 第三章 地理信息技術(shù)的應(yīng)用 第一節(jié) 全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用學(xué)案 湘教版必修3.doc

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第一節(jié)全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)1.結(jié)合教材相關(guān)內(nèi)容，了解全球定位系統(tǒng)的基本工作原理和組成。2.聯(lián)系生活中的實例，說明全球定位系統(tǒng)在定位導(dǎo)航中的應(yīng)用。一、全球定位系統(tǒng)(GPS)1概念：利用衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)來獲得地面某點(diǎn)經(jīng)緯度和高程的系統(tǒng)。2組成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成功能空間部分21顆工作衛(wèi)星，3顆備用衛(wèi)星，共同運(yùn)行于6個軌道面上不間斷地向地面監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送各自與定位相關(guān)的參數(shù)和時間信息用戶設(shè)備部分GPS接收機(jī)顯示接收機(jī)的經(jīng)緯度、高度、運(yùn)動方向和速度等信息地面監(jiān)控系統(tǒng)1個主控站，3個注入站，5個監(jiān)控站監(jiān)測和控制衛(wèi)星上各種設(shè)備的工作及衛(wèi)星的運(yùn)行判斷1要獲取地面接收機(jī)的運(yùn)動速度，地面觀測者最少要接收到4顆GPS衛(wèi)星的信號。()2GPS衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航定位信號是一種可供無數(shù)用戶共享的信息資源。()3北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能為用戶提供連續(xù)、實時的三維位置、三維速度和精密時間，但受天氣影響較大。()二、全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用1GPS的特點(diǎn)：全天候、高精度、自動測量。2GPS的主要功能：定位和導(dǎo)航。3GPS的應(yīng)用領(lǐng)域(1)軍事：GPS最初建立的目的是為軍事應(yīng)用。GPS可對車輛進(jìn)行跟蹤、調(diào)度管理，合理分配車輛(2)測量：具有測量精度高；操作簡便；儀器體積小、便于攜帶；全天候操作；信息自動接收、存儲等優(yōu)勢。(3)交通： (4)救援：GPS可對消防人員、救護(hù)人員、交通警察進(jìn)行應(yīng)急調(diào)遣。(5)農(nóng)業(yè)：GPS技術(shù)引入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)后產(chǎn)生了“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)耕作”。(6)娛樂：GPS走進(jìn)了人們的日常生活，成為人們出行、旅游、探險的好幫手。思考利用GPS如何實現(xiàn)“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)耕作”？答案利用GPS進(jìn)行農(nóng)田信息定位獲取，包括產(chǎn)量監(jiān)測、土樣采集等；計算機(jī)系統(tǒng)通過對數(shù)據(jù)的分析處理，決策出農(nóng)田地塊的管理措施；然后把產(chǎn)量和土壤狀態(tài)信息裝入帶有GPS設(shè)備的噴施器中，精準(zhǔn)地給農(nóng)田地塊施肥、噴藥。探究點(diǎn)全球定位系統(tǒng)及其應(yīng)用閱讀下面材料，完成下列各題。材料一上海世博會期間，GPS導(dǎo)航服務(wù)被廣泛應(yīng)用于出租車等其他社會車輛中。材料二2014年8月22日，福州市公安局摧毀一盜銷電動車團(tuán)伙，通過“車衛(wèi)士”GPS軌跡追蹤，共抓獲26名嫌疑人。材料三我國旅游業(yè)在發(fā)展過程中，出現(xiàn)了兩種現(xiàn)象：一是隨著私家車的增多，“自駕游”越來越多，盡管人們對某地道路一點(diǎn)也不熟，但只要有車載導(dǎo)航系統(tǒng)，一切都迎刃而解；二是將目光投向人跡罕至的地區(qū)，過去人們在這些地區(qū)極易迷失方向，遭遇危險，現(xiàn)在只要配有GPS接收機(jī)，安全就會得到保障。1上海世博會期間GPS對開車出行有什么作用？答案規(guī)劃出最佳路線；引導(dǎo)駕駛；隨時掌握前方路況，提高出行效率；了解出行目的地的停車狀況。2旅游行車途中若有突發(fā)事件，GPS可以發(fā)揮什么作用？答案確定突發(fā)事件的位置；為要趕赴突發(fā)事件現(xiàn)場的車輛、人員選擇最佳路線，進(jìn)行導(dǎo)航，有利于有關(guān)人員及時到達(dá)，處理、控制突發(fā)事件。3根據(jù)材料可以看出，GPS應(yīng)用的領(lǐng)域有哪些方面？除了這些，GPS還應(yīng)用于哪些領(lǐng)域？答案交通、打擊犯罪、旅游、娛樂、救援(任選兩個)。軍事、測量、救援(任選兩個，救援不能重復(fù))。1全球定位系統(tǒng)的功能、工作過程及特點(diǎn)概念利用GPS衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)進(jìn)行實時導(dǎo)航和定位的系統(tǒng)組成及工作過程用途為各類用戶提供精密的三維坐標(biāo)、速度和時間工作特點(diǎn)全能性、全球性、全天候、連續(xù)性和實時性在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用在區(qū)域地理環(huán)境中利用較多的是為導(dǎo)航服務(wù)，地面監(jiān)控系統(tǒng)把信息傳給GPS衛(wèi)星，得出處理后的考察點(diǎn)的地理位置和高程，獲得精確數(shù)據(jù)，從而確定位置和前進(jìn)方向，進(jìn)而導(dǎo)航2.全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域全球定位系統(tǒng)被廣泛地應(yīng)用于各種領(lǐng)域，在應(yīng)用時主要利用其定位和導(dǎo)航功能。具體如下表所示：應(yīng)用領(lǐng)域功能表現(xiàn)具體用途軍事定位、導(dǎo)航主要用來給航行中的軍艦、飛機(jī)及導(dǎo)彈等設(shè)施提供定位和導(dǎo)航信息，同時也廣泛應(yīng)用于野外軍事行動中單兵和移動裝備的定位及跟蹤測量定位GPS技術(shù)已廣泛應(yīng)用于大地測量、資源勘探、地殼運(yùn)動觀測、地籍測量等領(lǐng)域交通定位、導(dǎo)航對車輛進(jìn)行跟蹤、調(diào)度管理，從而以最快的速度響應(yīng)用戶的乘車或配送請求，降低能源消耗，節(jié)省營運(yùn)成本救援定位可對消防人員、救護(hù)人員、交通警察進(jìn)行應(yīng)急調(diào)遣，從而提高緊急事件處理部門對火災(zāi)、犯罪現(xiàn)場、交通事故等的反應(yīng)效率農(nóng)業(yè)定位實施“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)耕作”及捕魚娛樂定位、導(dǎo)航是出行、旅游、探險的好幫手。利用GPS技術(shù)，可以在陌生的城市迅速找到目的地，選擇最優(yōu)行駛路線區(qū)域地理研究在區(qū)域環(huán)境中利用較多的功能是導(dǎo)航服務(wù)，地面監(jiān)控系統(tǒng)把信息傳給GPS衛(wèi)星，得出考察點(diǎn)的地理位置和高程，獲得精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，從而確定位置和前進(jìn)方向，進(jìn)而導(dǎo)航2011年6月16日，一艘“MVSuez”號商船在支付210萬美元贖金后被索馬里海盜釋放，后來又險遭另一幫海盜打劫，于是印度與巴基斯坦分別派出軍艦“戈達(dá)瓦里”號及“巴布爾”號護(hù)航。結(jié)合所學(xué)知識回答下列問題。(1)被劫船只能迅速接近護(hù)航軍艦，得益于地理信息系統(tǒng)中的_(簡稱)系統(tǒng)。為什么？(2)該系統(tǒng)可以向用戶提供船舶的哪些基本信息？(3)若你是某物流公司(經(jīng)營貨物流通與運(yùn)輸?shù)钠髽I(yè))的管理人員，你將如何在物流GPS網(wǎng)絡(luò)平臺上利用GPS系統(tǒng)來提高物流企業(yè)的工作效率與質(zhì)量？答案(1)GPS它可以向航海管理中心發(fā)送自己的位置和航向，并獲得護(hù)航艦艇編隊的位置。(2)船舶的位置、航速、航向和時間信息；航圖、航跡顯示。(3)當(dāng)貨主交付貨物后，將GPS設(shè)備與貨物捆綁在一起運(yùn)輸，然后提供給貨主提貨單和GPS網(wǎng)絡(luò)查詢密碼；當(dāng)貨物裝上運(yùn)輸車輛后，貨主和物流公司都可以隨時隨地通過網(wǎng)絡(luò)按貨單號和密碼查詢貨物當(dāng)前的運(yùn)輸位置，從而提高物流企業(yè)的工作效率與質(zhì)量。解析第(1)題，“迅速”是關(guān)鍵詞，得益于定位導(dǎo)航系統(tǒng)，它可以向航海管理中心發(fā)送自己的位置和航向。第(2)題，“基本”是關(guān)鍵詞，可根據(jù)教材相關(guān)知識回答。第(3)題，由于GPS接收機(jī)在接收工作衛(wèi)星發(fā)出信號的同時，也可以把其所在地點(diǎn)的經(jīng)緯度、高程、速度等信息不停地發(fā)送給工作衛(wèi)星，因此與電子地圖配合，可以隨時查詢貨物的位置、運(yùn)動方向和速度等信息。因此，利用GPS系統(tǒng)的工作原理和定位方法，物流公司可以對貨物的運(yùn)輸進(jìn)行合理調(diào)配，提高工作效率和質(zhì)量。2016年12月15日，歐盟伽利略導(dǎo)航服務(wù)系統(tǒng)正式開通，其與美國全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯格洛納斯系統(tǒng)、中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)共同構(gòu)成全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，為用戶提供更加高效和精確的服務(wù)。據(jù)此回答13題。1GPS最初是為軍隊?wèi)?yīng)用而建立的，提供美國士兵配備的GPS接收機(jī)接收到的信號的空間衛(wèi)星至少有()A3顆B4顆C5顆D6顆2配備GPS接收機(jī)的美國士兵，獲取信息的過程是()工作衛(wèi)星獲取信息監(jiān)控站主控站計算和改正參數(shù)注入站空間衛(wèi)星GPS接收機(jī)接收信息ABCD3按照用途分，導(dǎo)航炸彈上的GPS接收機(jī)屬于_接收機(jī)()A導(dǎo)航型B測地型C授時型D軍用型答案1.B2.A3.A解析第1題，GPS空間定位運(yùn)動的物體最少需要接收到4顆衛(wèi)星的信號。第2題，GPS的工作過程：首先是工作衛(wèi)星獲取信息，然后傳給監(jiān)控站再由監(jiān)控站傳給主控站，經(jīng)計算和改正參數(shù)后由注入站注入空間衛(wèi)星就可傳遞給用戶，用戶用GPS接收機(jī)接收信息。第3題，炸彈屬于“運(yùn)動載體”，因此，其GPS接收機(jī)屬于導(dǎo)航型。讀“GPS手持機(jī)界面圖”，界面上的時間為北京時間。完成45題。4此時，GPS手持機(jī)者所在地形區(qū)為()A江漢平原B江淮平原C華北平原D江南丘陵5如果此日全球晝夜平分，那么此地離日落還有約()A56分鐘B1小時C1小時1分鐘D1小時5分鐘答案4.B5.D解析第4題，從手持機(jī)界面圖上可以看到的信息有：海拔17米，緯度320323.2N，經(jīng)度1184554.6E，北京時間16時59分11秒。根據(jù)經(jīng)緯度很容易判斷該地位于江淮地區(qū)。第5題，如果此日全球晝夜平分，那么該地應(yīng)該地方時18時日落，根據(jù)該地與120E相差1145.4，該地地方時比北京時間晚大約5分鐘，所以此地離日落還有約1小時5分鐘。6隨著我國小汽車的日益增多，汽車GPS導(dǎo)航服務(wù)已成為一種新興的服務(wù)，汽車GPS導(dǎo)航定位管理系統(tǒng)主要由車載GPS自主定位，結(jié)合無線電通信系統(tǒng)對車輛進(jìn)行調(diào)度管理和跟蹤。該業(yè)務(wù)已經(jīng)應(yīng)用于城市公共汽車(出租車)調(diào)度管理、家用汽車出游導(dǎo)航等。下圖為“GPS工作原理圖”。讀圖回答下列問題。(1)根據(jù)材料說出GPS的主要功能。(2)目前，我國部分大城市堵車現(xiàn)象較嚴(yán)重。GPS對開車出行有什么幫助？答案(1)為用戶提供精確的三維坐標(biāo)(經(jīng)度、緯度、高程)和道路行進(jìn)方向。(2)引導(dǎo)駕駛，提供最佳路線；隨時掌握前方路況，提高出行效率。解析第(1)題，GPS的主要功能是定位、導(dǎo)航，可為用戶提供精確的位置信息，為行駛提供明確的方向。第(2)題，利用GPS可引導(dǎo)駕駛，掌握前方路況。美國將花80億美元提升全球定位系統(tǒng)(GPS)，升級周期為十年，升級后的GPS更可靠，更準(zhǔn)確，定位精準(zhǔn)至三英尺之內(nèi)。據(jù)此完成12題。1下列不屬于全球定位系統(tǒng)組成部分的是()A空間星座B用戶系統(tǒng)C地面監(jiān)控系統(tǒng)D傳感器2在對我國西部一些地區(qū)進(jìn)行科考時，使用全球定位系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)主要是()A能為科學(xué)家提供準(zhǔn)確精密的三維坐標(biāo)B對陸地、天空和地下可以直接拍攝圖片C服務(wù)過程有定時、間斷性特點(diǎn)D通過全球定位系統(tǒng)可以隨時讀取各種信息資料答案1.D2.A解析第1題，全球定位系統(tǒng)由3個相對獨(dú)立的部分組成，即空間星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)和用戶系統(tǒng)。第2題，全球定位系統(tǒng)能夠連續(xù)不斷地為用戶提供準(zhǔn)確的三維坐標(biāo)、時間等信息。結(jié)合“北斗定位系統(tǒng)示意圖”，完成34題。3利用該定位系統(tǒng)定位時，任何一點(diǎn)在任一時刻地面上空至少有()A1顆GPS衛(wèi)星B2顆GPS衛(wèi)星C3顆GPS衛(wèi)星D4顆GPS衛(wèi)星4該系統(tǒng)適用的領(lǐng)域有()鐵路運(yùn)輸漁業(yè)生產(chǎn)勘探森林防火ABCD答案3.C4.D解析第3題，地面上任何一點(diǎn)的坐標(biāo)均為三維坐標(biāo)，故至少需由3顆或3顆以上的衛(wèi)星共同確定。第4題，該系統(tǒng)已在測繪、電信、水利、公路交通、鐵路運(yùn)輸、漁業(yè)生產(chǎn)、勘探、森林防火和國家安全等諸多領(lǐng)域逐步發(fā)揮重要作用。GPS最初是為軍事應(yīng)用而建立的，至今仍然由美國國防部控制。下圖是裝備了軍用GPS接收機(jī)的美國士兵。結(jié)合所學(xué)知識，完成第5題。5若一位美國士兵要使用接收機(jī)獲取信息，正確的操作步驟是()盡量尋找開闊的地點(diǎn)按開機(jī)鍵顯示收星界面，觀察收到衛(wèi)星信號的質(zhì)量將顯示屏中的界面切換至數(shù)據(jù)查詢界面讀數(shù)，確定所要的信息A B C D答案A解析接收信息的正確順序是接收衛(wèi)星信號切換頁面查詢讀取信息。目前，發(fā)達(dá)國家已開始把GPS技術(shù)引入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，即所謂的“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)耕作”。結(jié)合所學(xué)知識，完成67題。6GPS在“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)耕作”中可()獲取農(nóng)田信息分析處理獲取的信息決策管理措施將產(chǎn)量和土壤狀態(tài)信息裝入帶GPS設(shè)備的噴藥、施肥設(shè)備ABCD7“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”與“石油農(nóng)業(yè)”相比，可()A忽視農(nóng)田內(nèi)農(nóng)作物的差異B對同一農(nóng)田內(nèi)的作物統(tǒng)一施藥C在不減產(chǎn)的情況下，增加生產(chǎn)成本D降低因施肥、噴藥對環(huán)境造成的污染答案6.B7.D解析第6題，GPS主要是獲取空間數(shù)據(jù)以進(jìn)行空間定位，其不能分析處理獲取的信息，而決策管理措施是人的工作。第7題，“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)耕作”就是將GPS技術(shù)引入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實施精準(zhǔn)耕作，可以在盡量不減產(chǎn)的情況下，降低生產(chǎn)成本，有效避免資源浪費(fèi)，降低因施肥、噴藥對環(huán)境造成的污染。智能手機(jī)一般具備拍照、網(wǎng)頁瀏覽、地圖查詢、定位導(dǎo)航等功能。下圖是“某智能手機(jī)的GPS功能顯示圖”。讀圖完成810題。8手機(jī)GPS功能的出現(xiàn)，說明()AGPS技術(shù)已成為人們?nèi)粘Ｉ畹谋貍涔ぞ連GPS技術(shù)可以擴(kuò)大人們的出行范圍C隨著GPS技術(shù)的普及，民用GPS技術(shù)發(fā)展很快D有手機(jī)信號就能進(jìn)行GPS定位導(dǎo)航9手機(jī)GPS能夠?qū)崿F(xiàn)的功能有()網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)視獲取所處位置查找失竊汽車行車路線追蹤A B C D答案8.C9.D解析第8題，手機(jī)GPS功能的出現(xiàn)，說明隨著GPS技術(shù)的普及，民用GPS技術(shù)發(fā)展很快。第9題，GPS的功能主要是定位和導(dǎo)航，手機(jī)GPS可以獲取所處的位置，可以進(jìn)行行車路線追蹤。10手機(jī)GPS功能的出現(xiàn)，成為人們出行、旅游、探險的好幫手，其原因正確的是()AGPS手機(jī)成為時尚BGPS技術(shù)可以幫助人們選擇最合適的旅游線路，不必?fù)?dān)心迷路CGPS技術(shù)可以擴(kuò)大人們的出行范圍DGPS技術(shù)可以使旅游者玩電子游戲答案B解析人們出行、旅游、探險時用到GPS技術(shù)，有利于旅游者選擇旅游線路。11閱讀材料，回答下列問題。材料國內(nèi)的汽車租賃業(yè)務(wù)起步較晚，騙租、騙盜、逾期不還車、租金無法收回、超出約定范圍行駛等行為時有發(fā)生，成為目前制約國內(nèi)汽車租賃行業(yè)發(fā)展的主要原因。由深圳衛(wèi)通達(dá)公司開發(fā)完成的GPSONE系統(tǒng)已經(jīng)率先為汽車租賃行業(yè)的科學(xué)化管理進(jìn)行了實踐，實現(xiàn)了與多種現(xiàn)代化技術(shù)手段的有機(jī)結(jié)合，很好地解決了制約我國汽車租賃業(yè)發(fā)展的難題，在為汽車租賃業(yè)提供安全護(hù)航的同時，也為汽車租賃業(yè)的規(guī)范化經(jīng)營奠定了基礎(chǔ)。(1)汽車租賃中心要隨時掌握每一輛已租汽車的位置，利用的是哪一種地理信息技術(shù)()ARS BGIS CGPS DDOS(2)簡述該系統(tǒng)為汽車導(dǎo)航過程中的工作原理。答案(1)C(2)汽車中的GPS接收機(jī)接收GPS衛(wèi)星信息，計算出本車的位置、速度等信息，并通過無線電信號傳送至服務(wù)中心，服務(wù)中心就可以查詢汽車位置。解析第(1)題，要掌握汽車的位置，需對它進(jìn)行準(zhǔn)確空間定位。全球定位系統(tǒng)就是利用GPS衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)和GPS接收機(jī)等組成部分完成定位導(dǎo)航功能的。第(2)，注意GPS信號傳遞中三者之間的關(guān)系。12閱讀材料，回答下列問題。材料一車載GPS用戶導(dǎo)航系統(tǒng)會突然失靈，造成行車中選錯路線。據(jù)GPS廠商說，某些事故與美國對衛(wèi)星參數(shù)進(jìn)行調(diào)整有關(guān)，并且有些零部件老化，導(dǎo)致下游GPS定位芯片出現(xiàn)計算錯誤而無法正常工作。材料二喀麥隆海關(guān)引進(jìn)GPS設(shè)備監(jiān)控從阿拉伯出港在喀麥隆境內(nèi)的中轉(zhuǎn)貨物，并要求貨物運(yùn)輸車輛上安裝監(jiān)控顯示器。(1)材料一“對衛(wèi)星參數(shù)進(jìn)行調(diào)整”和“GPS定位芯片計算”分別屬于GPS的哪種組成部分完成的任務(wù)()A空間衛(wèi)星地面監(jiān)控系統(tǒng)B地面監(jiān)控系統(tǒng)空間衛(wèi)星C地面監(jiān)控系統(tǒng)用戶設(shè)備部分D用戶設(shè)備部分地面監(jiān)控系統(tǒng)(2)根據(jù)自己的理解，說明GPS對行車的積極作用。答案(1)C(2)規(guī)劃最佳行車路線，引導(dǎo)駕駛；及時掌握道路交通狀況，了解出行目的地停車狀況等。解析第(1)題，對GPS衛(wèi)星的調(diào)整是通過地面監(jiān)控系統(tǒng)完成的，而下游GPS定位芯片是用戶設(shè)備。第(2)題，GPS可為行車提供路線選擇、引導(dǎo)駕駛等功能?？键c(diǎn)題點(diǎn)細(xì)目表考點(diǎn)題點(diǎn)題目序號地理信息技術(shù)的應(yīng)用全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14