学年新增分一线同步中图版高中地理必修3课件精练第三章 地理信息技术的应用 第三章 第一节.docx

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学年新增分一线同步中图版高中地理必修3课件精练第三章地理信息技术的应用第三章第一节

第一节　全球定位系统的应用

课程标准

举例说出全球定位系统（GPS）在定位导航中的应用。

学习目标

1.结合教材相关内容，了解全球定位系统的基本工作原理和组成。

2.联系生活中的实例，说明全球定位系统在定位导航中的应用。

一、全球定位系统（GPS）

1．概念：

利用卫星网络来获得地面某点经纬度和高程的系统。

2．组成

系统结构

组成

功能

空间部分

21颗工作卫星，3颗备用卫星，共同运行于6个轨道面上

不间断地向地面监控系统发送各自与定位相关的参数和时间信息

用户设备部分

GPS接收机

显示接收机的经纬度、高度、运动方向和速度等信息

地面监控系统

1个主控站，3个注入站，5个监控站

监测和控制卫星上各种设备的工作及卫星的运行

判断

1．要获取地面接收机的运动速度，地面观测者最少要接收到4颗GPS卫星的信号。

（　√　）

2．GPS卫星发送的导航定位信号是一种可供无数用户共享的信息资源。

（　√　）

3．北斗卫星导航系统能为用户提供连续、实时的三维位置、三维速度和精密时间，但受天气影响较大。

（　×　）

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：

GPS最初建立的目的是为军事应用。

（2）测量：

具有测量精度高；操作简便；仪器体积小、便于携带；全天候操作；信息自动接收、存储等优势。

（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技术引入农业生产后产生了“精准农业耕作”。

（6）娱乐：

GPS走进了人们的日常生活，成为人们出行、旅游、探险的好帮手。

思考

　利用GPS如何实现“精准农业耕作”？

答案　利用GPS进行农田信息定位获取，包括产量监测、土样采集等；计算机系统通过对数据的分析处理，决策出农田地块的管理措施；然后把产量和土壤状态信息装入带有GPS设备的喷施器中，精准地给农田地块施肥、喷药。

探究点　全球定位系统及其应用

阅读材料，回答下列问题。

材料一　1940年5月24日，德军以“闪电战”攻破马奇诺防线，把40万英法联军包围在法国的敦刻尔克海滩上。

从26日至31日都是大雾天气，浓厚的云雾笼罩在海峡上空，加上油库燃烧形成的黑烟，使德军战斗机找不到轰炸目标。

到4日上午，英法联军共撤出34.6万人，有人说是浓雾协助英法联军创造了“九日奇迹”。

材料二　据有关报道，第二次海湾战争中，伊拉克军方点燃巴格达周围浇灌石油的战壕来阻碍美军事行动，但美专家指出烟雾对美军使用的卫星制导导弹没有任何影响。

材料三　在第二次海湾战争中，许多美国飞行员在被击落后能得以生还，人们常常惊羡于美国人的神奇。

1．材料一和材料二中同样是烟雾，为什么能阻滞德军的袭击，而不能对美军的轰炸产生影响？

答案　“二战”时的德军飞行员依靠人眼的视力发现目标，一旦有低层烟雾出现，人会看不清地面的物体。

而第二次海湾战争中，因为美军采用了全球定位系统（GPS），能提供精密的三维坐标、速度和时间，并且具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的特点，因而不受烟雾的影响。

2．在材料三中美军是如何确定飞行员的位置并组织救援的？

答案　美国人用的是GPS技术。

因为当时多国部队是跨国界、跨地区作战，对地理环境相当陌生，仅依靠地图的作用是有限的，正是因为有了手持型GPS接收机的帮助，才使许多美国士兵得以生还。

3．GPS提供了哪些信息使其能应用于导航？

答案　GPS可提供精准的定位信息即经度、纬度和海拔。

1．全球定位系统的功能、工作过程及特点

概念

利用GPS卫星，在全球范围内进行实时导航和定位的系统

组成及工作过程

用途

为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间

工作特点

全能性、全球性、全天候、连续性和实时性

2.全球定位系统的应用领域

全球定位系统被广泛地应用于各种领域，在应用时主要利用其定位和导航功能。

具体如下表所示：

应用领域

功能表现

具体用途

军事

定位、导航

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，同时也广泛应用于野外军事行动中单兵和移动装备的定位及跟踪

测量

定位

GPS技术已广泛应用于大地测量、资源勘探、地壳运动观测、地籍测量等领域

交通

定位、导航

对车辆进行跟踪、调度管理，合理分配车辆，从而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

救援

定位

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、交通事故等的反应效率

农业

定位

实施“精准农业耕作”及捕鱼

娱乐

定位、导航

是出行、旅游、探险的好帮手。

利用GPS技术，可以在陌生的城市迅速找到目的地，选择最优行驶路线

区域地

理研究

在区域环境中利用较多的功能是导航服务，地面监控系统把信息传给GPS卫星，得出考察点的地理位置和高程，获得精准数据，从而确定位置和前进方向，进而导航

一艘“MVSuez”号商船在支付210万美元赎金后被索马里海盗释放，后来又险遭另一帮海盗打劫，于是印度与巴基斯坦分别派出军舰“戈达瓦里”号及“巴布尔”号护航。

结合所学知识回答下列问题。

（1）被劫船只能迅速接近护航军舰，得益于地理信息系统中的________（简称）系统。

为什么？

（2）该系统可以向用户提供船舶的哪些基本信息？

（3）若你是某物流公司（经营货物流通与运输的企业）的管理人员，你将如何在物流GPS网络平台上利用GPS系统来提高物流企业的工作效率与质量？

答案　

（1）GPS　它可以向航海管理中心发送自己的位置和航向，并获得护航舰艇编队的位置。

（2）船舶的位置、航速、航向和时间信息；航图、航迹显示。

（3）当货主交付货物后，将GPS设备与货物捆绑在一起运输，然后提供给货主提货单和GPS网络查询密码；当货物装上运输车辆后，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，从而提高物流企业的工作效率与质量。

解析　第

（1）题，全球定位系统可以向航海管理中心发送自己的位置和航向。

第

（2）题，“基本”是关键词，可根据教材相关知识回答。

第（3）题，由于GPS接收机在接收工作卫星发出信号的同时，也可以把其所在地点的经纬度、高程、速度等信息不停地发送给工作卫星，因此与电子地图配合，可以随时查询货物的位置、运动方向和速度等信息。

因此，利用GPS系统的工作原理和定位方法，物流公司可以对货物的运输进行合理调配，提高工作效率和质量。

2016年12月15日，欧盟伽利略导航服务系统正式开通，其与美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯系统、中国北斗卫星导航系统共同构成全球四大卫星导航系统，为用户提供更加高效和精确的服务。

据此回答1～3题。

1．GPS最初是为军队应用而建立的，提供美国士兵配备的GPS接收机接收到的信号的空间卫星至少有（　　）

A．3颗B．4颗

C．5颗D．6颗

2．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注入站　⑤空间卫星　⑥GPS接收机接收信息

A．①②③④⑤⑥B．②③④⑤⑥①

C．③④⑤⑥①②D．④⑤⑥①②③

3．按照用途分，导航炸弹上的GPS接收机属于__________接收机（　　）

A．导航型B．测地型

C．授时型D．军用型

答案　1.B　2.A　3.A

解析　第1题，GPS空间定位运动的物体最少需要接收到4颗卫星的信号。

第2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递给用户，用户用GPS接收机接收信息。

第3题，炸弹属于“运动载体”，因此，其GPS接收机属于导航型。

阅读材料，完成4～5题。

材料　目前，许多休闲俱乐部围绕GPS功能相继推出“穿越”“寻宝”“野外拓展”等都市游戏，丰富了人们的周末生活，提高了人们的生活品位，深得户外运动爱好者的欢迎。

4．这些户外运动爱好者手中的GPS接收机的硬件由________组成。

（　　）

①天线单元　②接收单元　③主控站　④监控站

A．①②B．③④

C．②③D．①③

5.若某户外运动爱好者手中的GPS接收机界面如下图所示，则其位于（　　）

A．江汉平原

B．江淮平原

C．华北平原

D．江南丘陵

答案　4.A　5.B

解析　第4题，GPS接收机的硬件由天线单元和接收单元组成，主控站和监控站属于GPS的组成部分。

第5题，图中信息表明，该地的经纬度为（32°03′23.2″N,118°45′54.6″E），位于江淮平原。

6．随着我国小汽车的日益增多，汽车GPS导航服务已成为一种新兴的服务，汽车GPS导航定位管理系统主要由车载GPS自主定位，结合无线电通信系统对车辆进行调度管理和跟踪。

该业务已经应用于城市公共汽车（出租车）调度管理、家用汽车出游导航等。

下图为“GPS工作原理图”。

读图回答下列问题。

（1）根据材料说出GPS的主要功能。

（2）目前，我国部分大城市堵车现象较严重。

GPS对开车出行有什么帮助？

答案　

（1）为用户提供精确的三维坐标（经度、纬度、高程）和道路行进方向。

（2）引导驾驶，提供最佳路线；随时掌握前方路况，提高出行效率。

解析　第

（1）题，GPS的主要功能是定位、导航，可为用户提供精确的位置信息，为行驶提供明确的方向。

第

（2）题，利用GPS可引导驾驶，掌握前方路况。

GPS技术具有全天候、高精度和自动测量的特点，因此它作为先进的测量手段和新的生产力，已经由国防建设领域迅速融入国民经济建设和社会发展的各个领域。

据此完成1～2题。

1．无论是在飞机或汽车上，还是在野外考察、旅行，只要拥有手掌大小的GPS接收机，你就能随时知道（　　）

A．自己所在地的季节

B．自己所在地的天气

C．自己所在地的地理坐标

D．自己所在地的气候

2．利用GPS可以（　　）

A．进行自然资源调查、环境监测

B．监测地球板块运动状态和地壳变形

C．预报自然灾害，对农作物估产

D．处理和管理地理数据，方便用户查询、检索

答案　1.C　2.B

解析　第1题，GPS手持机可以显示携带人的地理坐标、海拔等信息。

第2题，调查自然资源、监测环境、预报自然灾害、对农作物估产的技术手段是遥感；处理和管理地理数据，方便用户查询、检索的是地理信息系统。

美国将花80亿美元提升全球定位系统（GPS），升级周期为十年，升级后的GPS更可靠，更准确，定位精准至三英尺之内。

据此完成3～4题。

3．下列不属于全球定位系统组成部分的是（　　）

A．空间星座B．用户系统

C．地面监控系统D．传感器

4．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　3.D　4.A

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。

第4题，全球定位系统能够连续不断地为用户提供准确的三维坐标、时间等信息。

智能手机一般具备拍照、网页浏览、地图查询、定位导航等功能。

下图是“某智能手机的GPS功能显示图”。

读图完成5～6题。

5．手机GPS功能的出现，说明（　　）

A．GPS技术已成为人们日常生活的必备工具

B．GPS技术可以扩大人们的出行范围

C．随着GPS技术的普及，民用GPS技术发展很快

D．有手机信号就能进行GPS定位导航

6．手机GPS能够实现的功能有（　　）

①网络实时监视　②获取所处位置　③查找失窃汽车

④行车路线追踪

A．①②B．③④C．①③D．②④

答案　5.C　6.D

解析　第5题，手机GPS功能的出现，说明随着GPS技术的普及，民用GPS技术发展很快。

第6题，GPS的功能主要是定位和导航，手机GPS可以获取所处的位置，可以进行行车路线追踪。

2014年11月，北斗卫星导航系统正式成为全球无线电导航系统的组成部分，取得面向海事应用的国际合法地位。

计划在2020年前后，我国将建成北斗全球系统，向全球提供服务。

据此回答7～8题。

7．北斗卫星导航系统可用于（　　）

①指挥交通　②搜索营救　③灾害评估　④导弹发射　⑤作物估产

A．①②④B．①②⑤

C．②③⑤D．③④⑤

8．北斗卫星导航系统可以为南海捕鱼的渔民提供的服务是（　　）

①为渔民预测捕鱼量、补偿损失　②实时监测台风的影响范围　③为捕捞渔船提供导航服务　④测定鱼群的位置

A．①②B．②③C．③④D．①④

答案　7.A　8.C

解析　第7题，北斗卫星导航系统可以提供物体的三维坐标和运动物体的速度和方向，可以用来指挥交通、搜索营救、发射导弹，但不可用于灾害评估和作物估产。

第8题，北斗卫星导航系统具有定位、导航的功能，可以为渔船提供导航服务，也可以测定鱼群的位置，但它不能为渔民预测捕鱼量、补偿损失，也不能实时监测台风的影响范围。

（2018·河南省实验中学检测）过去人工测量一个地点的三维坐标，测量员需要扛着测量仪忙几个小时（如下图所示），且测出的结果往往存在较大的误差，现在只需要一个人手持GPS接收机站在测量点，就能立即读出该点的三维坐标。

据此回答9～10题。

9．材料表明在我国________领域，GPS有广阔的应用前景。

（　　）

A．军事B．测量

C．交通D．救援

10．利用GPS可（　　）

①监测土地利用类型的变化　②了解板块运动的方向和速度　③保证飞机表演编队队形始终如一　④预报台风位置

A．②③B．①③C．①④D．①②

答案　9.B　10.A

解析　第9题，该材料反映了GPS在测量领域的应用。

第10题，利用GPS进行长期定位观测可以了解板块运动的方向和速度；飞机表演编队要保证队形始终如一需要通过GPS精确定位导航；监测土地利用类型的变化和预报台风位置采用的是遥感。

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11～12题。

11．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

12．“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　11.B　12.D

解析　第11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12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。

物流公司是经营货物流通与运输的企业。

在承运货物中，物流公司建立物流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。

据此完成13～14题。

13．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GPS网络按货单号和密码查询（　　）

A．物流公司的地理位置

B．货物所在地的天气

C．货物当前的运输位置

D．货主所在的地理坐标

14．驾驶员利用车载GPS设备（　　）

A．通过互联网浏览信息

B．制定运输路线

C．接收天气预报

D．了解货运行情

答案　13.C　14.B

解析　第13题，货主和物流公司可以随时随地通过GPS网络按货单号和密码查询货物当前的运输位置。

第14题，驾驶员利用车载GPS设备，输入货物运输的起止点，可以制定运输路线。

15．阅读材料，回答下列问题。

材料　国内的汽车租赁业务起步较晚，骗租、骗盗、逾期不还车、租金无法收回、超出约定范围行驶等行为时有发生，成为目前制约国内汽车租赁行业发展的主要原因。

由深圳卫通达公司开发完成的GPSONE系统已经率先为汽车租赁行业的科学化管理进行了实践，实现了与多种现代化技术手段的有机结合，很好地解决了制约我国汽车租赁业发展的难题，在为汽车租赁业提供安全护航的同时，也为汽车租赁业的规范化经营奠定了基础。

（1）汽车租赁中心要随时掌握每一辆已租汽车的位置，利用的是哪一种地理信息技术（　　）

A．RSB．GISC．GPSD．DOS

（2）简述该系统为汽车导航过程中的工作原理。

答案　

（1）C

（2）汽车中的GPS接收机接收GPS卫星信息，计算出本车的位置、速度等信息，并通过无线电信号传送至服务中心，服务中心就可以查询汽车位置。

解析　第

（1）题，要掌握汽车的位置，需对它进行准确空间定位。

全球定位系统就是利用GPS卫星星座、地面监控系统和GPS接收机等组成部分完成定位导航功能的。

第

（2）题，注意GPS信号传递中三者之间的关系。

16．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）根据自己的理解，说明GPS对行车的积极作用。

答案　

（1）C　

（2）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。

解析　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部分。

第

（2）题，GPS可为行车提供路线选择、引导驾驶等功能。

考点题点细目表

考点

题点

题目序号

地理信息技术的应用

全球定位系统的应用

1～16