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2019-2020年高中地理 第三章 地理信息技術應用 3.3 全球定位系統(tǒng)及其應用練習 湘教版必修3 課前預習 知識點一 　全球定位系統(tǒng) 1．關于全球定位系統(tǒng)的說法，不正確的是(　　) A．只能獲得地面某點的經緯度，不能確定其高程 B．全球性、全天候、連續(xù)性、實時性工作 C．定位精度高 D．功能多，應用范圍廣 答案：A 解析：全球定位系統(tǒng)能夠提供三維坐標(經度、緯度和高程)、速度和時間。 下圖是裝備了GPS接收機的極地科學考察隊員圖。結合所學知識完成2～3題。 2．獲取GPS衛(wèi)星的觀測數據的是(　　) A．空間衛(wèi)星 B．主控站 C．監(jiān)控站 D．注入站 答案：C 解析：監(jiān)控站的功能是獲取GPS衛(wèi)星的觀測數據并傳給主控站。 3．配備GPS接收機的科學考察隊員隨時可獲得工作衛(wèi)星提供的(　　) ①三維坐標?、谛羞M方向?、圻\動速度和時間　④影像地圖 A．①②④ B．①②③ C．②③④ D．①③④ 答案：B 解析：科學考察隊員可獲得工作衛(wèi)星提供的三維坐標、行進方向、運動速度、時間信息；而影像地圖需要通過RS獲得。 知識點二 　全球定位系統(tǒng)與定位導航 下圖為美軍導彈命中某恐怖組織炮兵陣地前的瞬間畫面。據此完成4～5題。 4．美軍導彈能準確命中目標，主要是由于(　　) A．恐怖組織武器落后，不堪一擊 B．美軍為導彈配備了GPS導航系統(tǒng)，能進行精確打擊 C．美軍士兵投彈水平高，能將炸彈準確投向目標 D．美空軍居高臨下，能很快搜尋到敵方目標 答案：B 解析：配備GPS導航系統(tǒng)的導彈打擊敵方目標，能提高命中精度。 5．下列關于GPS精度的說法，正確的是(　　) A．靜態(tài)導航定位能達到毫米級甚至納米級精度 B．動態(tài)定位能達到1厘米以內的精度 C．速度測量能達到米級精度 D．時間測量能達到毫微秒級精度 答案：D 解析：GPS靜態(tài)導航定位能達到厘米級甚至毫米級精度，動態(tài)定位能達到1米以內的精度，速度測量能達到厘米級精度，時間測量能達到毫微秒級精度。 點題訓練 (20分鐘，30分) 知識點一 　全球定位系統(tǒng) 在美國，GPS全球衛(wèi)星定位技術與“阿波羅”飛船登月、航天飛機升空，共同被列為“三大航天工程”。據此回答1～3題。 1．在沙漠中搜尋救助迷路的人，應用的救援系統(tǒng)最好是(　　) A．數字地球系統(tǒng) B．遙感系統(tǒng) C．地理信息系統(tǒng) D．全球定位系統(tǒng) 2．通過手持信號系統(tǒng)，救援隊可以不斷地得知遇險人員的位置，并很快到達遇險人員所在地，這主要是利用了GPS技術的哪一特征(　　) A．全天候 B．連續(xù)性 C．全能性 D．全球性 3．若美軍一輛裝備了GPS的汽車被反美武裝分子劫持，美軍駐伊司令部不可采取的措施是(　　) A．啟動GPS跟蹤系統(tǒng)，鎖定車輛具體位置 B．發(fā)出遙控鎖車指令，使車輛強行熄火 C．通過GPS向劫持車發(fā)出警告 D．發(fā)動空襲 答案：1.D　2.B　3.D 解析：本題組考查GPS的特點及應用。GPS可以為用戶提供精準的三維坐標，具有全天候、連續(xù)性、全能性等優(yōu)點，可用于汽車定位導航、遙控信息傳輸等。第1題，在沙漠中搜尋迷路人，首先要對目標進行三維定位。第2題，不斷地獲取遇險人員的三維坐標，來確定搜救路線和方向，這體現了全球定位系統(tǒng)具有連續(xù)性的特點。第3題，GPS通過衛(wèi)星遙控傳輸信號，可完成定位、熄火、警告等各種任務，但GPS不是常規(guī)武器，并且對方手中有人質，不可貿然發(fā)動空襲。 2013年4月20日，四川雅安蘆山縣發(fā)生7.0級地震。在震后救災中，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)(BDS)發(fā)揮了重要作用。BDS是我國自行研制的全球衛(wèi)星定位與短文通信系統(tǒng)，是繼美國全球定位系統(tǒng)(GPS)和俄羅斯格洛納斯(GLONASS)之后的第三個成熟的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。據此回答下題。 4．BDS在抗震救災中發(fā)揮的主要作用有(　　) ①提供災區(qū)的影像?、诮y(tǒng)計災區(qū)的經濟損失 ③確定救災人員的位置?、芴峁┒涛穆摻j A．①② B．①③ C．②③ D．③④ 答案：D 解析：本題的關鍵在于材料中“BDS是我國自行研制的全球衛(wèi)星定位與短文通信系統(tǒng)”，故選擇③、④兩項，而①項為遙感的主要作用；統(tǒng)計災區(qū)的經濟損失，需要GIS的參與。 5．讀“GPS衛(wèi)星定位示意圖”，完成下列問題。 (1)全球定位系統(tǒng)主要由空間星座、地面控制系統(tǒng)和用戶系統(tǒng)三部分組成。它具有對海、陸、空進行全方位、實時________的功能。它最初設計主要是出于________目的。 (2)空間星座由________顆工作衛(wèi)星和________顆備用衛(wèi)星組成。在用GPS導航定位時，要想獲得準確的三維信息(經度、緯度和高程)，必須接收到________顆GPS衛(wèi)星的信號。 (3)地面監(jiān)控系統(tǒng)包括5個________站、1個________站和3個________站，主要擔負著對衛(wèi)星及其各種設備監(jiān)測與調控的任務。 (4)用戶系統(tǒng)用于接收GPS發(fā)射的信號。GPS接收機包括________、________等用戶設備。 (5)目前中國正積極參與________合作開發(fā)研制的“伽利略”計劃，該系統(tǒng)的空間星座由________顆衛(wèi)星組成。 答案：(1)三維導航與定位　軍事 (2)21　3　4 (3)監(jiān)控　主控　注入 (4)接收機硬件　GPS數據處理軟件 (5)歐洲聯盟　30 解析：衛(wèi)星星座由21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星組成。地面監(jiān)控包括1個主控站、3個注入站和5個監(jiān)控站。在全球的任何地方、任何時間都可以監(jiān)測到4顆以上的衛(wèi)星，這就為全天候的全球定位提供了可能。在用GPS導航定位時，要想獲得準確的三維信息(經度、緯度和高程)，必須接收到4顆GPS衛(wèi)星的信號，這4顆衛(wèi)星稱為定位星座。2004年1月11日，歐洲“伽利略”衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)在我國長江航道上進行了部分功能的測試。 知識點二 　全球定位系統(tǒng)與定位導航 下圖示意某軟件的主界面，該軟件能夠為用戶提供公交車實時位置和實時路況信息。據此回答6～7題。 6．圖示軟件中公交車實時位置的確定主要利用的地理信息技術是(　　) A．地理信息系統(tǒng) B．遙感 C．全球定位系統(tǒng) D．因特網 答案：C 解析：用戶通過軟件確定公交車的實時位置，關鍵在于確定公交車的位置，主要利用了GPS的定位功能，C項正確。 7．下列關于上述地理信息技術的用途，說法錯誤的是(　　) A．對失事飛機進行及時救援 B．飛機飛行表演時保持間距 C．地質勘探者回顧考察線路 D．游客規(guī)劃旅游線路 答案：D 解析：GPS可以確定失事飛機的位置，縮小搜索范圍，及時提供救援，A項說法正確；在表演飛機上安裝GPS，飛機在高速飛行表演中能夠更好地保持間距，避免撞機，B項說法正確；GPS可以記錄一段時間的行進線路，地質勘探者可及時回顧考察線路，C項說法正確；旅游線路的規(guī)劃需要借助GIS，而不是GPS，D項說法錯誤。 我國自主建設的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)(英文簡稱BDS)運行至今工作穩(wěn)定、狀態(tài)良好，已在測量、電信、水利、交通運輸、漁業(yè)、勘探、森林防火和國家安全等諸多領域發(fā)揮重要作用。據此完成8～9題。 8．駕駛員利用車載BDS設備可以(　　) A．上網瀏覽信息 B．查看車輛行進方向 C．調節(jié)駕駛室內的氣溫 D．了解貨運行情 答案：B 解析：駕駛員利用車載BDS設備，可以及時查看車輛的位置、速度、行進方向等。 9．下列服務中，BDS能夠提供的有(　　) A．預測臺風移動路線 B．監(jiān)測洪澇災害的影響范圍 C．授時 D．查詢商業(yè)網點的分布 答案：C 解析：預測臺風移動路線和查詢商業(yè)網點的分布，需要借助GIS；監(jiān)測洪澇災害的影響范圍要通過RS才能實現。 10．下面這幅漫畫表現的是GPS的________功能(　　) A．導航　　B．測量　　C．定位　　D．查詢 答案：C 解析：圖示跟蹤被盜車輛的運動方向、速度情況和位置，應是定位功能。 11．GPS的應用領域包括(　　) A．軍事、救援、測量、交通 B．教學、診斷、救援、交通 C．軍事、交通、診斷、教學 D．測量、救援、教學、診斷 答案：A 解析：GPS應用領域主要有軍事、救援、測量、交通、民航、海洋、電力等。 12．下圖是GPS衛(wèi)星星座圖。讀圖，回答下列問題。 (1)GPS由三大子系統(tǒng)組成，除空間部分外，還有________系統(tǒng)和________部分。 (2)空間部分共有________顆衛(wèi)星，其中，工作衛(wèi)星________顆，在軌備用衛(wèi)星________顆，均勻分布在________個軌道平面內。衛(wèi)星的分布保證地面上任何地點、任何時間都可以測到至少________顆GPS衛(wèi)星。 (3)GPS工作衛(wèi)星不間斷地發(fā)送各自與________相關的參數和________信息，GPS用戶接收機接收到這些信息后，經過計算便可以求出自身所在地點的________位置、方向以及________速度和________信息等。 答案：(1)地面監(jiān)控　用戶設備 (2)24　21　3　6　4 (3)定位　時間　三維　運動　時間 解析：第(1)問，GPS由空間部分、地面控制部分、用戶設備部分三大子系統(tǒng)組成。第(2)問，空間部分共有24顆衛(wèi)星，工作衛(wèi)星21顆，在軌備用衛(wèi)星3顆，均勻分布在6個軌道平面內。第(3)問，GPS工作衛(wèi)星不間斷地發(fā)送各自與定位相關的參數和時間信息，經過計算可以求出所在地點的三維位置、方向，以及運動速度和時間信息。  課后作業(yè) 時間：45分鐘　　滿分：60分　　班級________姓名________分數________ 一、選擇題 　　　　　　　　　　　　 (xx廈門一中模擬)讀車載GPS導航監(jiān)控原理示意圖，回答1～2題。 1．圖中M表示(　　) A．制作GPS接收機 B．分析交通狀況 C．生成電子地圖 D．計算三維坐標 答案：C 解析：將紙質地圖信息數字化，并錄入地名、坐標等信息，可生成電子地圖，將該電子地圖輸入車載GPS，則可進行路線規(guī)劃和導航。 2．車載GPS通過公共電信網絡傳給交通監(jiān)控中心的信息是(　　) A．車輛所在道路的擁堵狀況 B．車輛所在地的地理坐標 C．車輛的違章信息 D．規(guī)劃的導航路線 答案：B 解析：GPS具有定位功能，故車載GPS通過公共電信網絡傳給交通監(jiān)控中心的是車輛所在地的位置信息，即當地地理坐標。 (xx鎮(zhèn)海中學模擬)精準農業(yè)是由信息技術支持的根據空間差異，定位、定時、定量地實施一整套現代化農事操作技術與管理的系統(tǒng)，是實現農業(yè)低耗、高效、優(yōu)質、安全的重要途徑。讀精準農業(yè)工作原理示意圖，回答3～4題。 3．精準農業(yè)決策支持系統(tǒng)所采用的地理信息技術是(　　) A．RS B．GPS C．GIS D．因特網 答案：C 解析：由圖示信息可知，精準農業(yè)決策支持系統(tǒng)利用肥力電子圖、土壤狀況電子圖和產量電子圖等進行評估，由此判斷其所采用的地理信息技術是GIS。 4．根據肥力電子圖對農田進行精準施肥，需要借助的地理信息技術是(　　) A．RS B．GPS C．GIS D．因特網 答案：B 解析：精準施肥就是根據不同地塊土壤的肥力、農作物生長狀況，定點投放肥料，故需要借助的地理信息技術是GPS。 5．(xx武漢二中模擬)xx年6月，國務院新聞辦公室發(fā)布的《中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)》白皮書提出，計劃在2020年前后，建成北斗全球系統(tǒng)，向全球提供服務。下列領域，與北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的直接應用無關的是(　　) A．地殼運動監(jiān)測 B．洪水淹沒范圍監(jiān)測 C．待救人員位置的確定 D．無人汽車駕駛導航 答案：B 解析：利用北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)可以確定監(jiān)測點位置的變化，從而可以判斷地殼運動狀況；北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)可以定位、導航，能夠進行無人汽車駕駛導航和確定待救人員位置；洪水淹沒范圍監(jiān)測需要用遙感，與北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的直接應用無關。 過去人工測量一個地點的三維坐標，測量員需要扛著測量儀忙幾個小時(如下圖所示)，且測出的結果往往存在較大的誤差，現在只需要一個人手持GPS接收機站在測量點，就能立即讀出該點的三維坐標。據此回答6～7題。 6．材料表明在我國________領域，GPS有廣闊的應用前景(　　) A．軍事 B．測量 C．交通 D．救援 答案：B 解析：該材料反映了GPS在測量領域的應用。 7．利用GPS可(　　) ①監(jiān)測土地利用類型的變化?、诹私獍鍓K運動的方向和速度　③保證飛機表演編隊隊形始終如一?、茴A報臺風位置 A．②③ B．①③ C．①④ D．①② 答案：A 解析：利用GPS進行長期定位觀測可以了解板塊運動的方向和速度；飛機表演編隊要保證隊形始終如一需要通過GPS精確導航；監(jiān)測土地利用類型的變化和預報臺風位置采用的是遙感。 下圖示意某GPS接收機上的信號。讀圖完成8～9題。 8．圖中的經度和緯度表達的是(　　) A．衛(wèi)星的位置 B．GPS接收機所在地的位置 C．地面監(jiān)控系統(tǒng)的位置 D．某一地理事物的位置 答案：B 解析：圖中經度和緯度表達的是GPS接收機所在地的地理位置。 9．此時GPS接收機可以接收到11顆衛(wèi)星發(fā)送的信號，其中信號最弱的兩個衛(wèi)星編號是(　　) A．第9號和第21號 B．第5號和第26號 C．第17號和第26號 D．第17號和第25號 答案：C 解析：[收星]界面的柱狀圖是接收到的衛(wèi)星的編號以及信號的強弱，由此可得出答案。[收星]界面描繪了在GPS接收機所處位置(圓心)能搜索到的衛(wèi)星，大圓表示地平線，越靠近圓心，衛(wèi)星信號越強。 “因地形，用險制塞”是修筑長城的一條重要經驗，如圖1(某段長城的景觀照片)。圖2為某地區(qū)等高線地圖。結合相關知識，完成10～11題。 10．若圖2所示地區(qū)有古長城經過，你認為最可能的位置是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 答案：B 解析：由圖1看出，長城沿山脊修筑，在圖2中，只有②處為山脊。 11．考察隊員利用手中的GPS信號接收機，不可能完成的任務是(　　) A．測定古長城的地理位置 B．測量古長城的海拔 C．確定考察隊員的行進方向 D．獲取古長城毀壞情況的圖片 答案：D 解析：利用GPS可以確定一地的經度、緯度(地理位置)和高程(海拔)，也可以確定行進方向和速度。D選項內容需由RS完成。 12．在下列選項中，可以利用全球定位系統(tǒng)監(jiān)測的是(　　) A．山體位移 B．地震震級 C．震源深度 D．地震烈度 答案：A 解析：全球定位系統(tǒng)的功能是動態(tài)捕捉地表目標物的空間位置。地震震級和地震烈度都不屬于空間位置范疇；震源不屬于地表目標物。故只能選A。 二、綜合題 13．(xx北京重點中學月考)閱讀材料，完成下列問題。 材料一　據報道，中國和歐盟正式簽署了聯合開發(fā)“伽利略”號衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)的計劃，中國占有20%的股份和全部的使用權。“伽利略”號衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)計劃發(fā)射30顆距地面約2.4萬千米的導航定位衛(wèi)星，其設計功能十分強大，有許多方面具有美國GPS所沒有的技術優(yōu)勢和服務范圍。在民用服務方面可以用這樣一個比喻來形容：美國的全球定位系統(tǒng)(GPS)能幫助用戶找到街道，“伽利略”號衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)則可以幫助用戶找到家門口。 材料二　美國強烈反對歐盟和中國合作開發(fā)“伽利略”號衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，并威脅要開發(fā)太空武器，在必要的時候摧毀“伽利略”號衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，歐盟則稱和中國合作開發(fā)“伽利略”號衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)主要是為了商業(yè)利益，決不會因為美國的反對而放棄自身的利益。有政治家分析，這是歐盟不甘只做美國附庸而向美國發(fā)出屬于自己的聲音。 (1)美國全球定位系統(tǒng)(GPS)由哪幾部分組成？各自的主要功能是什么？ (2)美國強烈反對歐盟和中國合作開發(fā)“伽利略”號衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，除了軍事上的原因外，你認為還有哪些原因？ 答案：(1)美國全球定位系統(tǒng)(GPS)由空間星座、地面控制系統(tǒng)、用戶系統(tǒng)三部分組成。 空間星座由圍繞地球運動的24顆GPS衛(wèi)星組成。地面上的任何地點，在任何時間都可以監(jiān)測到至少4顆衛(wèi)星，這為進行全天候的全球定位提供了可能。 地面控制系統(tǒng)包括1個主控站、5個監(jiān)控站和3個注入站。主控站的主要任務是處理各監(jiān)控站提供的GPS衛(wèi)星觀測數據。監(jiān)控站的主要任務是獲取GPS衛(wèi)星觀測數據，并將數據傳送給主控站。注入站的任務是將主控站計算出的數據注入給每顆衛(wèi)星。 用戶系統(tǒng)主要由GPS衛(wèi)星接收機硬件和GPS數據處理軟件組成。GPS的用戶通過接收機接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號，獲得導航和定位信息，再經過信息處理，便可完成導航和定位工作。 (2)為了巨大的經濟利益。利用美國的全球定位系統(tǒng)(GPS)，既要支付巨額的導航定位信息費用，還要購買由美國公司制造的用戶地面接收設備。另外，美國為了維護其在太空領域的壟斷和霸權地位，遏制其他國家在太空領域的發(fā)展。 解析：本題綜合性較強，以GPS定位導航為切入點，考查了國際關系及地理方面的知識。解答此類試題時，首先要仔細閱讀材料，從材料中找出答題的切入點；其次要審好題，做到問什么答什么，不要答非所問；最后答題時思路要寬，不能僅僅局限于地理學科，要把問題放在大文科的角度來回答。 14．閱讀下列材料，回答下列問題。 材料一　國內的汽車租賃業(yè)務起步較晚，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，成為目前制約國內汽車租賃行業(yè)發(fā)展的主要原因。由深圳衛(wèi)通達公司開發(fā)完成的GPSONE系統(tǒng)已經率先為汽車租賃行業(yè)的科學化管理進行實踐，實現了與多種現代化技術手段的有機結合，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)提供安全護航的同時，也為汽車租賃業(yè)的規(guī)范化經營奠定了基礎。 材料二　2010年4月14日，上海世博會重點營運車輛GPS聯網系統(tǒng)正式開通，不僅為上海世博會道路運輸安保工作提供了有力保障，也標志著我國道路運輸信息化水平邁上了新臺階。 (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 (　　) A．RS B．GIS C．GPS D．DOS (2)簡述該系統(tǒng)為汽車導航過程中的工作原理。 (3)根據自己的理解，說明GPS對行車的積極作用。 (4)根據材料二，世博會期間上海出租車司機要想使自己的車子跑得快，獲得較多收入，他的車上要安裝什么？應用的是什么地理信息技術？ 答案：(1)C (2)汽車中的GPS用戶接收了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中心，服務中心就可以查詢汽車位置。 (3)規(guī)劃最佳行車路線，引導駕駛；及時掌握道路交通狀況，了解出行目的地停車狀況等。 (4)他的車上要安裝GPS接收機。應用全球定位系統(tǒng)(GPS)和地理信息系統(tǒng)(GIS)。 解析：(1)要掌握汽車的位置，需對它進行準確空間定位。全球定位系統(tǒng)就是通過利用GPS衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)和GPS接收機等組成部分完成定位導航功能的。(2)、(3)題要注意GPS信號傳遞中三者之間的關系和GPS對汽車的定位與導航作用。正因如此，GPS可為行車提供路線選擇、引導行駛等功能。(4)出租車司機要想跑得快、多拉客人多收入，他就必須要隨時知道自己的位置和各個路段車輛的多少及他所跑的路線，所以他要用全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)，車上要安裝GPS接收機。