高中地理《全球定位系統(tǒng)及其應(yīng)用》課件三（22張PPT）（湘教版必修3）

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歡迎進(jìn)入地理課堂 全球定位系統(tǒng)及其應(yīng)用 在伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中 曾經(jīng)有記者問(wèn)一位飛行員 你知道去轟炸哪個(gè)城市嗎 飛行員回答 不知道 那你怎么去轟炸呢 容易 上級(jí)給我一個(gè)坐標(biāo) 我按計(jì)算機(jī)的指引 投下采用GPS導(dǎo)航的炸彈掉頭就走 跟我玩游戲機(jī)沒(méi)哈兩樣 這個(gè)例子是現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中引用GPS系統(tǒng)的典型案例 我們反對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng) 但要想能更好的維護(hù)世界和平 我們也需要了解GPS 全球定位系統(tǒng)這種現(xiàn)代地理信息技術(shù) 到底什么是GPS呢 1 概念 全球定位系統(tǒng) Globalpositioningsystem 簡(jiǎn)稱GPS 是具有在海 陸 空進(jìn)行全方位 實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位功能的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng) 2 導(dǎo)航與定位技術(shù)的發(fā)展 在衛(wèi)星定位系統(tǒng)出現(xiàn)之前 遠(yuǎn)程導(dǎo)航與定位主要用無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng) 無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)缺點(diǎn) 覆蓋的工作區(qū)域小 電波傳播受大氣影響 定位精度不高 世界七大奇跡之一 亞歷山大燈塔 羅盤 衛(wèi)星定位系統(tǒng)最早的衛(wèi)星定位系統(tǒng)是美國(guó)的子午儀系統(tǒng) TRANSIT 1958年研制 1964年正式投入使用 由于該系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)目較少 5 6顆 運(yùn)行高度較低 平均1000km 從地面站觀測(cè)到衛(wèi)星的時(shí)間間隔較長(zhǎng) 平均1 5h 因而它無(wú)法提供連續(xù)的實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航 而且精度較低 為滿足軍事部門和民用部門對(duì)連續(xù)實(shí)時(shí)和三維導(dǎo)航的迫切要求 1973年美國(guó)國(guó)防部制定了GPS計(jì)劃 美國(guó)GPS發(fā)展歷程GPS實(shí)施計(jì)劃共分三個(gè)階段 第一階段為方案論證和初步設(shè)計(jì)階段 從1973年到1979年 共發(fā)射了4顆試驗(yàn)衛(wèi)星 研制了地面接收機(jī)及建立地面跟蹤網(wǎng) 第二階段為全面研制和試驗(yàn)階段 從1979年到1984年 又陸續(xù)發(fā)射了7顆試驗(yàn)衛(wèi)星 研制了各種用途的接收機(jī) 實(shí)驗(yàn)表明 GPS定位精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 第三階段為實(shí)用組網(wǎng)階段 1989年2月4日第一顆GPS工作衛(wèi)星發(fā)射成功 表明GPS系統(tǒng)進(jìn)入工程建設(shè)階段 1993年底實(shí)用的GPS網(wǎng)即 21 3 GPS星座已經(jīng)建成 今后將根據(jù)計(jì)劃更換失效的衛(wèi)星 在美國(guó) GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)與 阿波羅 飛船登月 航天飛機(jī)升空 共同給列為20世紀(jì) 三大航天工程 3 全球定位系統(tǒng)的組成 1 空間星座 24顆衛(wèi)星 2 地面監(jiān)控系統(tǒng) 1個(gè)主控站 3個(gè)注入站 5個(gè)監(jiān)控站 3 用戶系統(tǒng) 接受設(shè)備 請(qǐng)思考 讀右圖 相鄰兩個(gè)GPS星座衛(wèi)星軌道平面之間的夾角是多少度 每個(gè)衛(wèi)星軌道上各有幾顆衛(wèi)星 它們兩兩相隔多少度 60 4顆 90 問(wèn)題探討 按照理論 我們知道要保證地面各點(diǎn)能接收到信息只要3顆衛(wèi)星就可以了 為什么我們要用4顆衛(wèi)星呢 當(dāng)GPS收到3顆衛(wèi)星的信號(hào) 它只能計(jì)算出2維坐標(biāo) 經(jīng)度和緯度 這時(shí)它可能還會(huì)顯示高度數(shù)據(jù) 但這數(shù)據(jù)是無(wú)效的 當(dāng)GPS能夠收到4顆及以上衛(wèi)星的信號(hào)時(shí) 它能計(jì)算出本地的3維坐標(biāo) 經(jīng)度 緯度 高度 4 特點(diǎn) 全能性 全球性 全天候 連續(xù)性 適時(shí)性 5 應(yīng)用 確定位置 高度 在遙遠(yuǎn)的時(shí)代 人們對(duì)廣袤的大地知之甚少 加上交通條件落后 人們很少遠(yuǎn)行 那時(shí)在野外用來(lái)定向的主要是尋找野外的一些標(biāo)志 比如建筑 高山 河流 峽谷以及一些人工制作的路標(biāo)等 然后在地圖上確定自己的位置 那時(shí)航海更是受到定向和導(dǎo)航技術(shù)的嚴(yán)重制約 船只為了防止迷路 不得不緊貼著海岸航行 依靠燈塔導(dǎo)航 遠(yuǎn)洋的航海更是無(wú)從談起 導(dǎo)航與定位技術(shù)發(fā)展的全過(guò)程 之后 人們利用夜空的星辰來(lái)確定方位的方法 北極星是最重要的一個(gè)發(fā)現(xiàn) 古代腓尼基人就成功地利用這種方法從埃及航行到希臘的克里特島 但使用這種方法的限制因素很多 必須是夜晚 而且還得是晴朗的夜空下才行 在接下來(lái)的時(shí)間里 誕生了兩件改變歷史的發(fā)明 指南針和六分儀 指南針可以指明南北方向 這樣人們就可以輕易知道自己前進(jìn)的方向了 而六分儀可以通過(guò)測(cè)量太陽(yáng) 星辰的天體高度變化來(lái)確定觀察者的緯度 但卻無(wú)法確定經(jīng)度 為了解決這個(gè)問(wèn)題 英國(guó)政府曾經(jīng)用巨額 懸賞 來(lái)尋找這個(gè)發(fā)明 直到18世紀(jì)的中葉 人們發(fā)明了一種精確的記時(shí)計(jì) 利用不同時(shí)區(qū)的地方時(shí)與本初子午線之間的時(shí)差來(lái)確定經(jīng)度 利用這些發(fā)明 人類可以大膽馳騁于大地和海洋之間 地球的神秘面紗被一點(diǎn)一點(diǎn)地揭開(kāi)了 盡管人類在歷史上創(chuàng)造了各種定位的方法和工具 但是隨著人類社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展 需要精準(zhǔn)定位和一些高要求的定位 如運(yùn)動(dòng)物體的定位 航空航海 現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)等 而這些工具已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿足需要 所以 在近代 無(wú)線電波定位和衛(wèi)星定位的方法應(yīng)運(yùn)而生 其中全球定位系統(tǒng)就是信息科技時(shí)代中的一種典型衛(wèi)星定位系統(tǒng)類型 思考 1 相鄰兩個(gè)GPS星座衛(wèi)星軌道平面之間的夾角是多少度 2 每個(gè)衛(wèi)星軌道上各有幾顆衛(wèi)星 它們兩者之間相隔多少度 60度 4顆 90度 3 利用GPS定位時(shí) 地面上任何一點(diǎn) 在任一時(shí)刻 地面上空至少要有幾顆衛(wèi)星 A 1顆B 2顆C 3顆D 4顆 4 無(wú)論是在飛機(jī)或汽車上 還是在野外旅行考察 只要擁有手機(jī)大小的GPS信號(hào)接受機(jī) 你就能隨時(shí)知道自己所在地的 A 季節(jié)B 天氣C 地理坐標(biāo)D 氣候 D C 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全