《浙江省杭州市高中地理 第三章 地理信息技術(shù)應(yīng)用 3.3 全球定位系統(tǒng)及其應(yīng)用課件 湘教版必修3.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《浙江省杭州市高中地理 第三章 地理信息技術(shù)應(yīng)用 3.3 全球定位系統(tǒng)及其應(yīng)用課件 湘教版必修3.ppt（36頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、全球定位系統(tǒng)及其應(yīng)用,在伊拉克戰(zhàn)爭中，曾經(jīng)有一位記者問某個飛行員：“你知道去轟炸的是哪個城市嗎？” 飛行員回答：“不知道?！?“那你怎么去轟炸呢？” “容易，上級給我一個坐標(biāo)，我按照計算機的指引，投下采用GPS導(dǎo)航的炸彈掉頭就走，跟我玩游戲機沒什么區(qū)別?！? 這個例子是現(xiàn)代戰(zhàn)爭中引用GPS系統(tǒng)的典型案例。我們反對戰(zhàn)爭，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)。,,,一、全球定位系統(tǒng)(GPS),具有海陸空進(jìn)行全方位、實時三維導(dǎo)航與定位功能的新一帶衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。,通俗地說：利用衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)適時進(jìn)行導(dǎo)航、定位的系統(tǒng),1.概念：,三邊測量術(shù)原理

2、,假如你在野外迷了路，為了確定你所處的位置，你向一個路人詢問，他告訴你這里離王家村10千米。你打開地圖，找到王家村，以它為圓心，按比例尺在地圖上畫一個半徑相當(dāng)于10千米的圓（圖）。 然后你又遇到了另外一個路人，他告訴你距離李家村15千米。你按同樣的方法，繪制第二個圓（圖）?，F(xiàn)在，你得到了兩個交點，你必定身居于其中一個點的位置。,這時，你向第三個人打聽到，這里距離張家村10千米。當(dāng)你把這個圓在地圖上畫好后，你的位置也就一目了然了（圖）。這就是三邊測量術(shù)的原理。,,,,,,,,,,2.原理：,如圖GPS接收機接收GPS衛(wèi)星A、B、C傳來的信號，“繪制”3個巨大的球體。3個球體會交于兩點，其中那個與

3、地球表面相交的點就是這臺GPS接收機所處的位置，然后通過計算得到該接收機所處的經(jīng)緯度。衛(wèi)星D測量GPS接收機所在的高程。,GPS定位原理,GPS的定位原理與“三邊測量術(shù)”原理相似。不同的是3顆衛(wèi)星代替了3個村子，地圖上平面的圓變成了三維的球面。,（1）,24顆衛(wèi)星星座,空間部分,3.組成：,請思考：讀右圖，相鄰兩個GPS星座衛(wèi)星軌道平面之間的夾角是多少度?() 每個衛(wèi)星軌道上各有幾顆衛(wèi)星?它們兩兩相隔多少度? (),60度,4顆，90度,思考：,（3）利用GPS定位時，地面上任何一點，在任一時刻，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）無論是在飛機或

4、汽車上，還是在野外旅行考察，只要擁有手機大小的GPS信號接受機，你就能隨時知道自己所在地的： A、季節(jié) B、天氣 C、地理坐標(biāo) D、氣候,D,C,（2）,1個主控站 3個注入站 5個監(jiān)控站,地面控制,GPS信號接收機,（3）用戶設(shè)備,全球定位系統(tǒng),3.組成：,（2）地面監(jiān)控系統(tǒng)對衛(wèi)星進(jìn)行監(jiān)測和調(diào)控。,4.工作過程：,（1）向GPS衛(wèi)星發(fā)送導(dǎo)航定位信號,（3）用戶系統(tǒng)接受GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號后進(jìn) 行導(dǎo)航、定位。,全球定位系統(tǒng)的特點,(1)全球，全天候工作。 (2)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，不受天氣的影響。 (3)定位精度高：單機定位精度優(yōu)于10米，采用差分定位

5、，精度可達(dá)厘米級和毫米級。 (4)功能多，應(yīng)用廣：隨著人們對GPS認(rèn)識的加深，GPS不僅在測量、導(dǎo)航、測速、測時等方面取得更廣泛的應(yīng)用而且其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。,手持型GPS接收機,（P98閱讀）,中國“北斗”衛(wèi)星,（P97活動）,美國最早、最成熟 俄羅斯GLONASS 歐洲“伽利略”計劃 日本準(zhǔn)天頂衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 澳大利亞LOCATA,全球定位系統(tǒng)是美國從本世紀(jì)70年代開始研制，歷時20年，耗資200億美元，于1994年全面建成，具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實時三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。目前的全球覆蓋率為98%。 在美國,GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)與“阿波羅”飛船登月,航天飛機升

6、空,共同給列為20世紀(jì)“三大航天工程”,二、接收機信號的解讀與操作,,表示接收機所在的經(jīng)緯度位置,數(shù)字表示被接收信號的衛(wèi)星編號，黑色柱長短表示信號的強弱。,衛(wèi)星分布圖描繪了在你處位置（圓心）仰望天空能搜索到的衛(wèi)星，大圓表示地平線，小圓為抬以45角仰望天空的范圍，越靠近中心，衛(wèi)星信號越強。,它能夠?qū)崟r測量“四度”： 經(jīng)度、緯度、高度、速度,1、定位: 2、導(dǎo)航:,我現(xiàn)在在哪里？,我要去哪里？如何去？,二、全球定位系統(tǒng)與定位導(dǎo)航,軍事、交通、郵電、地礦、建筑、農(nóng)業(yè)、氣象、土地管理、金融、測繪、救援、公安等。,3、作用:,4、應(yīng)用:,1.GPS在軍事上的應(yīng)用,軍事是GPS技術(shù)最早的應(yīng)用領(lǐng)域,主要是為

7、各種軍事活動提供定位導(dǎo)航.在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，不僅陸、海、空三軍，而且許多高科技武器彈藥等，也都開始采用GPS技術(shù)進(jìn)行定位導(dǎo)航。,,,,,伊拉克戰(zhàn)爭中GPS制導(dǎo)武器占有很大的比重.,海灣戰(zhàn)爭中美軍幾乎所有的坦克、裝甲車、飛機、艦船、各級指揮部和陸軍小分隊都裝備了GPS接收機，總數(shù)超過5萬部。在軌的16顆GPS衛(wèi)星，每天可提供19小時的三維數(shù)據(jù)，精度10 - 16米，測速精度0 .1米 / 秒。,2.民用GPS 主要用于交通車輛導(dǎo)航管理、航空器定位及導(dǎo)航，以及地震監(jiān)測、緊急求援、旅游探險、農(nóng)業(yè)監(jiān)測、生態(tài)研究等方面。,,,,,,,GPS地面形變分析技術(shù)在我國98年抗洪救災(zāi)工作中發(fā)揮了極其重要的作用。,【

8、 閱讀指導(dǎo) 】 車載 GPS 的功用,通過車載 GPS, 可以在顯示屏 上及時查看車 輛所在的經(jīng)緯 度、運行軌跡、 速度、行進(jìn)方 向等,車載電臺把定 位信息發(fā)送給 監(jiān)控中心，在 電子地圖上 顯 示出來，可對 車輛進(jìn)行調(diào)度 指揮,城市公共汽車 調(diào)度管理，旅 游區(qū)車輛報警 與調(diào)度，海關(guān)、 公安、海防等 部門對車輛的 調(diào)度與監(jiān)控,3、測量方面,本次測量除采用1975年時的傳統(tǒng)測量方法外，還采取GPS測量系統(tǒng)。,珠穆朗瑪峰高度最新測量結(jié)果為8844.43米參數(shù)：珠穆朗瑪峰峰頂巖石面高程測量精度0.21米；峰頂冰雪深度3.50米。 原1975年公布的珠峰高程數(shù)據(jù)停止使用。,2005年10月9日上午10時

9、，國家測繪局局長陳邦柱宣布珠穆朗瑪峰高度最新測量結(jié)果：,地處北回歸線以北5，在崇山峻嶺之間，幽深而綿長地躺臥著一條“巨龍”世界上最深和最長的峽谷，1998年10月，中國國務(wù)院正式批準(zhǔn)將這一世界最大峽谷科學(xué)地定名為雅魯藏布大峽谷。 其峽谷核心河段平均深度為5000米，最深處達(dá)5382米，峽谷長496.3千米，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了此前認(rèn)為是世界第一的秘魯科爾卡大峽谷（深3200米）。雅魯藏布大峽谷最窄處為74米 ，一般寬在80至200米之間。 世界上最大的峽谷美國科羅拉多大峽谷,也是地球上自然界7大奇景之一。 該大峽谷全長347千米,寬6至29千米,深1600米,位于美國西部亞利桑那州北部的凱巴布高

10、原。 雅魯藏布江大峽谷的基本特點可以用十個字來概括：高、壯、深、潤、幽、長、險、低、奇、秀。,通過GPS定位和監(jiān)控管理系統(tǒng)可以對遇有險情或發(fā)生事故的車輛進(jìn)行緊急援助。監(jiān)控臺的電子地圖可顯示求助信息和報警目標(biāo)，規(guī)劃出最優(yōu)援助方案，并以報警聲、光提醒值班人員進(jìn)行應(yīng)急處理。,4、緊急援助,案例：2005年8月10日傍晚六點左右，飛達(dá)GPS監(jiān)控中心接到要求查詢粵S4HXXX車輛位置的電話，原來駕駛該車輛的趙先生當(dāng)天下午被一伙歹徒劫持了，這伙歹徒打電話給趙先生的親人勒索金錢，飛達(dá)監(jiān)控中心迅速查出該車輛停放在惠州市惠環(huán)鎮(zhèn)離莞惠公路約100米的地方，并將情況通知了公司的負(fù)責(zé)人。傍晚七點半，飛達(dá)公司人員到達(dá)

11、現(xiàn)場，利用先進(jìn)的專用設(shè)備，很快發(fā)現(xiàn)該車輛，為了不打草驚蛇，指示監(jiān)控中心將車輛斷油斷電。后來，在當(dāng)?shù)鼐斓拇罅ψ凡断?，將一名探聽虛實的賊抓獲。警察根據(jù)他提供的指示很快找回了被劫持了的趙先生，人和車都完好無損。經(jīng)審訊，該團(tuán)伙共有八人，專門伺機對東莞的車主進(jìn)行綁架勒索，已多次作案，想不到這次栽在衛(wèi)星定位手里。,在2006年的“五一”黃金周，12位北京戶外運動愛好者在內(nèi)蒙古庫布其沙漠進(jìn)行徒步穿越時被困，其中一位隊員不幸遇難。由于遇險地點位于沙漠深處，給搜救工作帶來很大困難。所幸的是探險隊員們隨身帶了GPS全球衛(wèi)星定位手持機，通過GPS定位準(zhǔn)確地向救援人員報告了遇險地點的經(jīng)緯度坐標(biāo)，救援人員也通過GPS

12、定位，在茫茫沙漠中找到了被困隊員。這次意外，讓更多人知道了GPS這個名詞。如果沒有GPS，在沒有向?qū)У那闆r下，這樣的沙漠穿越與救援幾乎是不可想象的。,在旅游及野外考察中的應(yīng)用 在旅游及野外考察中，比如到風(fēng)景秀麗的地區(qū)去旅游，到原始大森林、雪山峽谷或者大沙漠地區(qū)去進(jìn)行野外考察，GPS接收機是你最忠實的向?qū)??？梢噪S時知道你所在的位置及行走速度和方向， 使你不會迷失路途。,5、農(nóng)業(yè)方面,（1）精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)耕作,利用GPS技術(shù)，配合遙感技術(shù)（RS）和地理信息系統(tǒng)（GIS），能夠做到監(jiān)測農(nóng)作物產(chǎn)量分布、 土壤成分和性質(zhì)分布、做到合理施肥、播種和噴灑農(nóng)藥，節(jié)約費用、降低成本、達(dá)到增加產(chǎn)量提高效益 的目的。利用

13、差分GPS技術(shù)可以做到：土壤養(yǎng)分分布調(diào)查 、 監(jiān)測作物產(chǎn)量 、合理施肥，精確農(nóng)業(yè)管理。 在作物生長期的管理中，利用遙感圖象并結(jié)合GPS可繪出作物色彩變化圖。利用GPS定位采集一定數(shù)量 的土壤及作物樣品進(jìn)行分析，可以繪制出作物生長的不同時期的土壤含量的系列分布圖。 這樣可以做到精確地對作物生長進(jìn)行管理。,5、農(nóng)業(yè)方面,（2）在林業(yè)管理方面的應(yīng)用 GPS技術(shù)在確定林區(qū)面積，估算木材量，計算可采伐木材面積，確定原始森林、道路位置， 對森林火災(zāi)周邊測量，尋找水源和測定地區(qū)界線等方面可以發(fā)揮其獨特的重要的作用。 在森林中進(jìn)行常規(guī)測量相當(dāng)困難，而GPS定位技術(shù)可以發(fā)揮它的優(yōu)越性，精確測定森林位置 和面

14、積，繪制精確的森林分布圖。 （3）GPS技術(shù)用于森林防火 它是在飛機的環(huán)動儀上安裝熱紅外系統(tǒng)和GPS接收機， 使用這些機載設(shè)備來確定火災(zāi)位置，并迅速向地面站報告。,（4）魚群定位,精確的農(nóng)業(yè)航空導(dǎo)航,專業(yè)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)野外數(shù)據(jù)采集軟,精確自動導(dǎo)航、 自動駕駛輔助系統(tǒng),專業(yè)的農(nóng)業(yè)平行收割、播種選項,6、休閑娛樂,把全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System - GPS）比喻成八爪魚，是因為它所觸及的行業(yè)相當(dāng)廣泛，非“八爪”以蔽之，可以說人類的想像力有多寬，其應(yīng)用就有多廣。目前掌上型導(dǎo)航接收機已經(jīng)問世?？赏痪脮a(chǎn)出手表式的GPS導(dǎo)航接收機。攜帶和使用就更方便?？梢哉f，GPS的應(yīng)

15、用將進(jìn)入人們的日常生活，其應(yīng)用前景非常廣闊。GPS的應(yīng)用，也許僅受人們的想像力制約。,【 閱讀指導(dǎo) 】 GPS 在航海、航空導(dǎo)航中的應(yīng)用,向用戶提供船舶位置、 航速、航向信息、海 圖、海跡顯示,避免船只沖撞， 確保航行安全,把自己的位置 和航向發(fā)送到 航海管理 中 心,便于中心的跟 蹤、搜尋和救援,空域航路、著 陸、機場監(jiān)視 和管理,實現(xiàn)空域劃分、空 中交通流量管理、 飛行路徑管理,“3S”技術(shù)的區(qū)別,1.在沙漠中迷路時，可用哪種方式獲知自己所處的具體位置信息（ ） A. 指南針 B. GPS設(shè)備 C. 遙感圖像 D. 地形圖,2.在海灣戰(zhàn)爭中，美英聯(lián)軍的制導(dǎo)導(dǎo)彈不受濃煙、沙塵的影響，是因為采

16、取了（ ） A、RS技術(shù) B、GPS技術(shù) C、GIS技術(shù) D、空間分析技術(shù),B,B,3.在海灣戰(zhàn)爭中，美國獲取大規(guī)模轟炸的信息資料主要應(yīng)用了（ ） 遙感技術(shù) 地理信息系統(tǒng) 全球定位技術(shù) 多媒體合成技術(shù) A. B. C. D. ,A,課堂鞏固：,4. GPS系統(tǒng)是哪些技術(shù)的結(jié)晶（ ） 航空航天技術(shù) 無線電通信技術(shù) 計算機技術(shù) 基因工程 A. B. C. D. 5. 配備GPS接收機的美國士兵隨時都可獲得工作衛(wèi)星提供的( ) 三維位置 三維方向 運動速度和時間 伊軍士兵位置 A. B. C. D. ,D,B,6.導(dǎo)航、授時和測距全球定位系統(tǒng)由24顆衛(wèi)星組成，分布在6個軌道平面上繞地球運轉(zhuǎn)，接收并傳遞信息。如果要確定一個人（或船只、車輛、飛機等）所處的位置，使用的衛(wèi)星不能少于（ ） A. 一顆B. 兩顆C. 三顆D. 六顆,C,