第3节全球定位系统及其应用学案

2020-2021学年高二上学期地理 湘教版 必修1第3章地理信息技术应用 第3节全球定位系统及其应用学案 [生活链接]　春种时节，新疆的棉花地里一台台拖拉机驾驶室里没人，但它却自己跑了起来，这就是安装了北斗导航农机自动驾驶系统的“超级播种机”，一台播种机一天差不多能播种150亩棉花。这套系统大致可以分为三个部分：一部分安装在拖拉机上，另一部分安置在卫星数据服务站，还有一部分则是太空中游走的卫星。系统利用卫星定位、机械控制、惯性导航技术，在作业时，使农机按照规划好的路线，自动调整行进方向。 课程标准 学习目标 核心素养 举例说明全球定位系统(GPS)在定位导航中的应用。 了解：全球定位系统种类，如中国的北斗导航系统，“伽利略系统”等。 知道：GPS的概念、主要组成及工作过程。 理解：GPS的工作原理及主要功能。 应用：学会利用GPS的工作原理分析其主要的应用领域，学会使用GPS接收机。 综合思维：归纳、总结全球定位系统的工作原理和用途。 地理实践力：利用智能手机进行实时导航。 自主预习固根基主干引导 夯基固本 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 系统结构 组成和分布 功能 空间星座 由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成 为全天候的全球定位提供可能 地面控制系统 1个主控站 收集各监控站对GPS卫星的全部观测数据，利用这些数据计算GPS卫星的轨道和卫星时钟数据 3个注入站 在每颗卫星运行至上空时，将导航数据及主控站的指令注入到卫星 5个监控站 监测与调控卫星上的各种设备的工作、运行情况 用户系统 包括接收机硬件、GPS数据处理软件等用户设备。硬件由天线单元和接收单元组成 捕获GPS卫星信号，实时地计算出三维坐标、速度以及时间 3．GPS接收机的常见类型 根据用途可将GPS接收机分为：导航型接收机、测地型接收机和授时接收机等。 [自我探究]　遥感技术与全球定位系统的区别是什么？ [答案]　遥感技术获取的常为呈面状的地理信息，其范围一般较大；全球定位系统获取的为点状的地理信息，非常精确。同时，遥感技术注重于“看”，是“人视力的延伸”；全球定位系统则主要是定位与导航。 二、全球定位系统与定位导航 1．最初设计目的：军事目的。 2．精度 (1)静态导航定位：能达到厘米级甚至毫米级精度。 (2)动态定位：能达到1米内的精度。 (3)速度测量：能达到厘米级精度。 (4)时间测量：能达到毫微秒级精度。 3．应用领域 (1)在交通、邮电、地矿、建筑、农业、气象、土地管理、金融、公安等部门和行业得到广泛应用。 (2)监测地壳的微小移动，帮助预报地震。 (3)GPS与GIS、RS结合，为资源调查、工程管理、精细农业服务等。 1．下列属于全球定位系统组成部分的是(　　) A．存储设备 B．信息传输装置 C．地面控制系统 D．传感器 答案　C 解析　传感器、信息传输装置是遥感技术系统的主要设备；存储设备是GIS硬件组成；GPS由空间星座、用户系统和地面控制系统三部分组成。 2．在南极地区，判断地理方位最好利用(　　) A．指南针 B．北极星 C．太阳 D．GPS 答案　D 解析　GPS可以提供准确的三维坐标。 [教材P97～98活动] 我国导航定位技术发展的讨论提纲 小组 讨论主题 A组 我国导航定位技术的发展历程 B组 GPS技术在大地测量方面的应用 C组 GPS技术在工程测量方面的应用 D组 GPS技术在航空摄影测量方面的应用 E组 GPS技术在地球动力学方面的应用 …… …… A组　我国导航定位技术的发展历程 我国的航天科技事业在逐步建立和发展中。从1970年4月把第一颗人造卫星送入轨道以来，我国已成功地发射了100多颗不同类型的人造卫星。 B组　GPS技术在大地测量方面的应用 在大地测量方面，利用GPS技术开展国际联测，建立全 ... ...