高中地理第三章地理信息技术的应用第一节全球定位系统的应用同步备课学案中图版必修3Word文档下载推荐.docx

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（4）GPS的控制部分是______________________，其主要作用是什么？

答案　

（1）地面监控　用户设备

（2）24　21　3　6　4　4

（3）定位　时间　三维　三维　运动　时间

（4）地面监控系统　用于监测和控制卫星上各种设备是否正常工作，以及卫星是否沿预定轨道运行。

二、全球定位系统的应用

1．GPS的特点：

全天候、高精度、自动测量。

2．GPS的主要功能：

定位和导航。

3．GPS的应用领域

（1）军事：

给航行中的军舰、飞机及导弹提供定位和导航信息。

（2）测量：

具有测量精度高；

操作简便；

便于携带；

全天候操作；

信息自动接收、存储等优势。

（3）交通：

对车辆跟踪、调度管理，合理分配车辆，节省营运成本。

（4）救援：

GPS可对消防人员、救护人员、交通警察进行应急调遣。

（5）农业：

GPS引入农业生产，即所谓的“精准农业耕作”。

渔民有了GPS，能准确测定鱼群位置。

（6）娱乐：

出行、旅游、探险的好帮手。

2012年9月28日在澳大利亚BlueScopeSteel钢铁公司的厂房里，无人操作的起重机牢牢夹起体积庞大的钢板，准确地放置于目标地点，这就应用了澳大利亚GPS生产商Locata公司开发生产的新产品——超高精度的地面GPS定位系统。

2011年日本“3·

11”大地震为有观测史以来日本最大规模的地震，本次日本大地震的救援工作，各国救援队都广泛应用GPS定位器，利用GPS全球定位系统快速精确定位灾民，高效完成救援，充分利用“黄金72小时”。

根据以上材料及所学知识，分析全球定位系统的应用领域主要有哪些？

答案　全球定位系统主要的应用领域有：

军事、测量、交通、救援、农业、娱乐等。

　全球定位系统的应用领域

教材P74　探索

提示　1.在一个平面直角坐标系上，确定A点的位置，需要知道两个值。

2．在一个空间三维坐标系上，确定B点的位置，需要知道三个值。

3．要精确知道一个人在地球上的位置，至少需要知道三个值：

经度、纬度和高程（海拔），需要3颗卫星定位。

如果是一个人（或一辆车、一艘轮船）在地表上运动，那么精确了解其位置至少需要4颗卫星，可确定经度、纬度、高程和运动速度等。

教材P80　思考

提示　这个案例反映了GPS主要发挥了两方面的作用：

一是保证飞机编队的队形始终如一；

二是保证飞机在规定的时间准时通过天安门广场。

GPS为飞机编队提供定位与导航作用。

在其他领域的应用表现为：

①军事：

定位、导航及跟踪；

②测量：

测量精度高、操作简便；

③交通：

车辆跟踪、调度管理，合理分配；

④救援：

根据GPS进行定位；

⑤农业：

精准农业耕作；

⑥娱乐：

出门、旅游、探险的好帮手。

教材P80　复习题

提示　1.GPS由三部分组成。

空间部分由分布在距地面20200千米的6个轨道面上的24颗卫星组成，这些卫星不间断地发送各自与定位相关的参数和时间信息；

地面监控系统主要用于监测和控制卫星上的各种设备是否正常工作，以及卫星是否沿预定轨道运行；

用户设备部分为GPS接收机，接收机收到4颗或4颗以上卫星的信息，可以计算出接收机所在的经度、纬度、高程和运动速度等。

2．GPS最初就是为军事应用而建立的，主要用来给航行中的军舰、飞机及导弹等设施提供定位和导航信息。

GPS技术给测绘界带来一场革命，测量精度高，操作简便，仪器体积小，便于携带，全天候操作，信息自动接收、存储，减少了繁琐的中间处理环节。

租车服务、物流配送等许多行业利用GPS技术，就可以对车辆进行跟踪、调度管理，合理分配车辆，从而能以最快的速度响应用户的乘车或配送请求，降低能源消耗，节省营运成本。

利用GPS定位技术，可对消防人员、救护人员、交通警察进行应急调遣，从而提高紧急事件处理部门对火灾、犯罪现场、交通事故等紧急事件的反应效率。

GPS在农业和娱乐方面的作用：

将GPS技术引入农业生产，即所谓的“精准农业耕作”；

对于渔民来说，有了GPS，可以准确地测定鱼群的位置。

随着GPS接收机的小型化以及价格的降低，其已成为人们出行、旅游、探险的好帮手。

3．提示：

可根据收集查询的有关信息与同学进行交流。

知识小结

读下图，回答1～2题。

1．上图是一款智能手机的GPS功能显示图，该手机的出现说明了（　　）

A．GPS技术已经成为人们日常生活的必备工具

B．随着GPS技术的普及，民用GPS技术发展很快

C．只有名牌的手机厂商才有能力开发GPS手机技术，中国目前还没有掌握此技术

D．手机GPS导航不需要通过GPS卫星，有手机信号就行

2．手机GPS功能的出现，说明GPS逐渐走进了人们的日常生活，成为人们出行、旅游、探险的好帮手，其原因主要是（　　）

A．GPS手机成为时尚

B．GPS技术可以帮助人们选择最合适的旅游线路，降低旅游成本

C．GPS技术可以扩大人们的出行范围

D．GPS技术可使旅游者更具安全感

答案　1.B　2.B

解析　本题组以实际的生活实例为背景，考查全球定位系统在交通和日常生活领域的应用。

第1题，GPS有定位、导航功能，接收信号时，首先需要卫星进行定位；

GPS手机的出现，说明GPS已融入人们的生活，但并不是人们日常生活的必备工具；

中国已经掌握了研发GPS手机的技术。

第2题，人们出行、旅游、探险时用到GPS技术，说明GPS技术具有定位、导航的实用价值，有利于旅游者选择旅游线路。

结合所学知识，完成3～5题。

3．下列关于全球定位系统组成的叙述，正确的是（　　）

A．全球定位系统由24颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成

B．全球定位系统由空间部分、地面监控系统和用户设备部分组成

C．全球定位系统由平台、传感器、信息传输接收装置、数字或图像处理设备以及相关技术等组成

D．GPS卫星星座由24颗工作卫星组成

4．通常确定地球上任何一点的地理位置应该具备的三个数据是（　　）

A．经度、距离、海拔

B．经度、纬度、海拔

C．纬度、相对高度、距离

D．到两极、赤道的距离和等高线

5．利用GPS可以（　　）

①大地测量　②地壳运动观测　③对车辆进行跟踪、调度　④预测地震发生　⑤野外救援

A．①②③④B．②③④⑤

C．①②③⑤D．①③④⑤

答案　3.B　4.B　5.C

解析　第3题，全球定位系统由3个相对独立的部分组成，即空间部分、地面监控系统和用户设备部分，其中，空间部分由分布在距地面20200km的6个轨道面上的24颗卫星（其中3颗备用）组成；

地面监控系统主要用于监测和控制卫星上各种设备是否正常工作，以及卫星是否沿预定轨道运行；

用户设备部分为GPS接收机。

第4题，每一个地点都是一个三维空间，包括经度、纬度和海拔。

第5题，GPS能观测地壳运动，但不能预报地震。

专项提能9　GPS手持机界面图的判读

图表特征：

手持GPS接收机，是用于接收GPS卫星定位信息的用户设备。

它有两大主要用途：

可以毫不夸张地说，一旦拥有GPS接收机，浩瀚天际任你游。

如何使用手持GPS接收机？

（1）找功能键。

找图中的开机键、输入键、翻页键、定位键、退出键等。

（2）找位置。

先找到显示屏，在显示屏中找到数据查询界面，然后找到经纬度的位置和高度的数值。

（1）析卫星。

搜索到的卫星分布图，显示了GPS接收机所处的位置，仰望天空搜索到的（收星）界面，大圆表示地平线，越靠近圆心，卫星信号越强。

（2）析信号。

在显示屏下部的黑框图中，黑条越高，表示接收到的卫星信号越强，如果没有框条，则表示还未收到卫星信号。

如图所示，按[开机键]以后，显示[收星]界面，收到卫星信号后，将显示屏中的界面切换至[数据查询]界面，即可了解相关内容。

读GPS手持机界面图，界面上的时间为北京时间。

读图。

完成

（1）～

（2）题。

（1）此时，持有GPS手持机者所在地形区为（　　）

A．江汉平原B．江淮平原

C．华北平原D．江南丘陵

（2）如果此日全球昼夜平分，那么此地离日落还约有（　　）

A．56分钟B．1小时

C．1小时1分钟D．1小时5分钟

答案　

（1）B　

（2）D

解析　第

（1）题，从手持机界面图上可以看到的信息有：

海拔17米，纬度32°

03′23.2″N，经度118°

45′54.6″E，北京时间16时59分11秒。

根据经纬度很容易判断该地位于江淮地区。

第

（2）题，如果此日全球昼夜平分，那么该地应该地方时18时日落，根据该地与120°

E相差1°

14′5.4″，该地地方时比北京时间晚大约5分钟，所以此地离日落还约有1小时5分钟。

40分钟课时作业

1．下列不属于全球定位系统的组成部分的是（　　）

A．空间部分B．用户设备部分

C．地面监控系统D．传感器

答案　D

解析　传感器不属于全球定位系统的组成部分。

2．在对我国西部一些地区进行科考时，使用全球定位系统，其优点主要是（　　）

A．能为科学家提供准确精密的三维坐标

B．对陆地、天空和地下可以直接拍摄图片

C．服务过程有定时、间断性特点

D．通过全球定位系统可以随时读取各种信息资料

答案　A

解析　全球定位系统可以提供准确精密的三维坐标。

GPS最初是为军事应用而建立的，至今仍然由美国国防部控制。

下图是装备了军用GPS接收机的美国士兵。

结合所学知识完成3～4题。

3．配备GPS接收机的美国士兵，获取信息的过程是（　　）

①工作卫星获取信息　②监控站　③主控站计算和改正参数　④信息注入站　⑤空间卫星　⑥GPS接收信息

A．①—②—③—④—⑤—⑥

B．②—③—④—⑤—⑥—①

C．③—④—⑤—⑥—①—②

D．④—⑤—⑥—①—②—③

4．若一位美国士兵要使用接收机获取信息，正确的操作步骤是（　　）

①尽量寻找开阔的地点　②按开机键显示收星界面，观察收到卫星信号的质量　③将显示屏中的界面切换至数据查询界面　④读数，确定所要的信息

A．①②③④B．④①②③

C．③④①②D．③④②①

答案　3.A　4.A

解析　第3题，GPS的工作过程，首先是工作卫星获取信息，然后传给监控站，再由监控站传给主控站，经计算和改正参数后由注入站注入空间卫星就可传给用户，用户用GPS接收机接收信息。

第4题，接收信息的正确顺序是收星→切换页面查询→读取信息。

目前，发达国家已开始把GPS技术引入农业生产，即所谓的“精准农业耕作”。

结合所学知识，完成5～6题。

5．GPS在“精准农业耕作”中可（　　）

①获取农田信息　②分析处理获取的信息　③决策管理措施　④将产量和土壤状态信息装入带GPS设备的喷药、施肥设备

A．①②③④B．①④

C．②③④D．①②

6．“精准农业”与“石油农业”相比，可（　　）

A．忽视农田内农作物的差异

B．对同一农田内的作物统一施药

C．在不减产的情况下，增加生产成本

D．降低因施肥、喷药对环境造成的污染

答案　5.B　6.D

解析　本题组主要考查GPS系统在农业中的应用。

第5题，GPS主要是获取空间数据以进行空间定位，其不能分析处理获取的信息，而决策管理措施是人的工作。

第6题，“精准农业耕作”就是将GPS技术引入农业生产实施精准耕作，可以在尽量不减产的情况下，降低生产成本，有效避免资源浪费，降低因施肥、喷药对环境造成的污染。

“因地形，用险制塞”是修筑长城的一条重要经验。

读图结合相关知识，完成7～8题。

7．若乙图所示地区有古长城经过，你认为最可能的位置是（　　）

A．①B．②C．③D．④

8．考察队员利用手中的GPS信号接收机，不可能完成的任务是（　　）

A．测定古长城的地理位置

B．测量古长城的海拔

C．确定考察队员的行进方向

D．获取古长城毁坏情况的图片

答案　7.B　8.D

解析　第7题，古长城沿山脊的走向分布，根据等高线分布判断①、②位于山脊，而①沿等高线分布，②沿山脊走向分布，所以②为古长城经过位置。

第8题，GPS具有定位和导航功能，能测定古长城的地理位置和海拔，确定考察队员的前进方向，但不能获取古长城的毁坏情况的图片。

读“GPS手持机界面图”，回答9～10题。

　　　　　　图甲　　　　　　　　　图乙

9．此时，GPS手持机同时接收了多少颗卫星的信号（　　）

A．3B．7

C．10D．11

10．某人迷路，于是手持GPS接收机，向某个方向移动一段距离后，GPS接收机的读数发生了变化：

移动前为甲图，现在的读数如乙图所示，他移动的方向是（　　）

A．向东B．向西

C．向南D．向北

答案　9.B　10.C

解析　第9题，根据手持机界面的卫星编号及信号情况，可知其接收到7颗卫星的信号。

第10题，从甲、乙两图经纬度可知，此人向正南方向移动。

小强在一条较直的山路上骑自行车，车上安装全球定位系统（GPS），并用每6秒自动记录一点的方式，将自行车所到之处记录下来，再将这些资料下载到Google地球上展示。

读图完成11～12题。

11．小强在公路上全力冲刺，GPS的点位记录如上图公路上黑点所示。

小强所骑道路的高度剖面图最可能是下列选项中的（　　）

12．依GPS的记录，起点和终点的坐标分别为（28°

26′34″N，118°

E，112m）、（28°

26′36″N,117°

59′48″E,121m），小强的骑车方向（　　）

A．由西南向东北B．由东北向西南

C．由西北向东南D．由东南向西北

答案　11.B　12.D

解析　第11题，依据运动规律，上坡速度较慢，同样的时间，行驶的距离较短，黑点较密；

下坡速度较快，黑点较稀。

则从图中各段黑点的密度可以判断：

甲乙段及丙丁段应为下坡；

而乙丙段应为上坡，过丁后黑点最密集，应为坡度很陡的上坡路。

第12题，根据起点和终点的经纬度的指示，可以判定骑车方向为由东南向西北。

13．阅读材料，回答下列问题。

材料一　车载GPS用户导航系统会突然失灵，造成行车中选错路线。

据GPS厂商说，某些事故与美国对卫星参数进行调整有关，并且有些零部件老化，导致下游GPS定位芯片出现计算错误而无法正常工作。

材料二　喀麦隆海关引进GPS设备监控从阿拉伯出港在喀麦隆境内的中转货物，并要求货物运输车辆上安装监控显示器。

（1）材料一“对卫星参数进行调整”和“GPS定位芯片计算”分别属于GPS的哪种组成部分完成的任务（　　）

A．空间卫星　地面监控系统

B．地面监控系统　空间卫星

C．地面监控系统　用户设备部分

D．用户设备部分　地面监控系统

（2）在GPS汽车导航过程中，数据信息在汽车、卫星和服务中心之间是如何传递的？

（3）根据自己的理解，说明GPS对行车的积极作用。

（4）根据材料二，试说明如何利用GPS系统提高物流企业的工作效率与质量。

答案　

（1）C

（2）汽车中的GPS用户接收了GPS卫星信息，计算出车的位置、速度等信息，并通过无线电信号传送至服务中心。

服务中心再根据汽车所在的位置及时为汽车提供导航。

（3）规划最佳行车路线，引导驾驶；

及时掌握道路交通状况，了解出行目的地停车状况等。

（4）建立物流GPS网络平台，当货主交付货物后，物流公司将GPS设备与货物捆绑运输，并提供给货主提货单和GPS网络查询密码。

这样当货物装到运输车辆后，货主和物流公司都可以随时随地通过网络按货单号和密码查询货物当前的运输位置，从而提高了物流企业的工作效率与质量。

解析　本题以与生活有关的实际材料为案例，考查了GPS的工作原理、组成与应用。

第

（1）题，对GPS卫星的调整是通过地面监控系统完成的，而下游GPS定位芯片是用户设备。

第

（2）（3）题，注意GPS信号传递中三者之间的关系和GPS对汽车的定位与导航作用。

正因为如此GPS可为行车提供路线选择、引导驾驶等功能。

第（4）题，叙述过程注意GPS在货物流通中定位的应用。

14．阅读材料，回答下列问题。

材料一　目前，美国的GPS、欧洲的“伽利略”、俄罗斯的“格洛纳斯”和中国的北斗卫星导航四大定位系统齐聚太空。

材料二　中国的北斗卫星系统仿真图。

（如下图）

材料三　挪威首都奥斯陆曾发生过一起救护车失窃事件。

当时窃贼在奥斯陆市中心发现一辆救护车上空无一人，而

且车门是敞开的，于是蹿上汽车扬长而去。

没想到，他还没开多远就听见身后的警笛声越来越响，再抬头一看，空中竟然还有一架警用直升机在他头顶盘旋。

原来，这辆救护车上安装了GPS设备。

（1）有关北斗导航系统的叙述，正确的是（　　）

A．北斗导航系统的关键装置是传感器

B．是一种专门处理空间数据的计算机系统

C．具有高精度、全天候、自动测量、实时性的特点

D．广泛应用于资源勘探、环境监测、自然灾害预报监测等领域

（2）为了对台风进行监测，我国采用的主要技术手段是（　　）

A．数字地球系统B．人工拍摄

C．GPSD．多媒体技术

（3）结合材料三，请描述出警察抓捕盗车贼的信息在GPS各组成部分间的传递过程。

（4）材料三中，警察是如何追上窃贼的？

答案　

（1）C　

（2）C

（3）被盗救护车上的GPS将其三维坐标、运动速度和方向提供给空间卫星部分，空间卫星部分将信息传递给监测站，监测站将数据传递给主控站，主控站将数据传递给警方的GPS。

（4）当救护车司机发现车辆被盗时，立即报警；

警方启动GPS监控系统和该市的电子地图，确定被盗车辆的位置、速度以及驶向等信息进而实施抓捕。