第三节 全球定位系统及其应用主要内容及教案内容

全球定位系统及其应用教案

（备课人：许金辉）

教学目标

（一）知识与技能

1.了解全球定位系统的主要组成部分及主要工作原理。

2.能举例说明全球定位系统在定位导航中的作用。

（二）过程与方法

培养学生利用GPS产品解决实际问题的能力，同时提高学生探索信息科学的兴趣。

（三）情感、态度与价值观

培养和激发学生学习地理信息科学的兴趣，培养科学严谨的学习态度。

教学重点

1.全球定位系统的主要组成部分及主要工作原理及其应用

教学难点

1.全球定位系统的应用

教学方法

多媒体辅助教学、自主学习

教具准备

PPT、教材

课时安排

1课时

教学过程

课前导入：多媒体展示GPS在生活中的应用图片，引出课题。

一、全球定位系统

1.概念：全球定位系统，简称GPS，是具有在海、陆、空进行全方位、实时____________与定位功能的新一代卫星导航与定位系统。

2.组成

GPS由空间星座、地面控制系统和用户系统三部分组成，它们具有不同的空间位置、组成和分布特点

系统

位置

组成和分布

功能

结构

空间

星座

空间

由______颗工作卫星和

____颗

在轨备用卫星组成

为全天候的全球定位提供可能

收集各______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________数据

在每颗卫星运行至上空时，将导航数据及______站的指令注入到卫星

____________卫星上的各种设备的工作、运行情况

捕获GPS卫星信号，实时地计算出____________、速度以及

________ ____个主控站

地面

监控

系统

地面

3个注入站

____个监控站

用户

系统

(接收

设备) 包括接收机硬件、_______软件等用户设备，硬件由天线单元和________单元组成

用户

3.GPS接收机的常见种类

类型

____ 应用

用于运动载体的导航，按具体用途分为车载型、航海型、航空型和星载型

特点

能够实时地给出载体的位置和______；价格便宜，应用广泛

测地型

____ 用于精密____和精密工程测量

用于天文台及无线电通讯

定位精度____，仪器结构复杂；价格较贵

利用GPS卫星提供的高精度时间标准进行授时

过渡：GPS可以做什么？

二、GPS应用

观看定位系统的介绍短片，并回答下列问题：有何特点？有何功能？

1.GPS最初设计目的：_______________目的。

2. 特点：全天候、高精度（民用码：利用差分技术，可以得到小于5米的精度）、自动测量、实时性。

1）静态导航定位：能达到______级甚至__________级的精度。

2）动态定位：能达到________米以内的精度。

3）速度测量：能达到________精度。

4）时间测量：能达到________级精度。

3.功能：定位；导航：是一个技术门类的总称，它是引导飞机、船舶、以及个人安全、准确地沿着选定的路线，准时到达目的地的一种手段。

4.应用领域

目前GPS已在________________________，以及______________________________等部门和行业得到广泛应用。科学家用它来监测______的微小移动，从而帮助预报__________。GPS与________、________结合，可以为资源调查、工程管理、精细农业服务等。

巩固练习：见PPT 作业布置：见PPT

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教学反思

数字地球教案

（备课人：许金辉）

教学目标

（一）知识与技能

1.了解数字地球的基本含义。

2.了解构筑数字地球的技术系统。

（二）过程与方法

例举身边实例，感受数字地球带来的便利，提高学生探索信息科学的兴趣。

（三）情感、态度与价值观

激发学生运用信息技术探究，解决地理问题的兴趣，提高学生对环境、资源、人口问题的整体认识，形成全球意识。

教学重点

1.理解数字地球的定义，特点

2.理解数字城市的意义

教学难点

数字地球与GIS、RS之间的关系

教学方法

多媒体辅助教学、自主学习

教具准备

PPT、教材

课时安排

1课时

教学过程

课前导入：还记得我们以前学习过节3S技术吗？

RS：主要用于地理信息数据的获取，能在很短时间内获取某区域全面资料的技术。

GPS：主要用于地理信息的空间定位，能为无人区科学考察的科技工作者全天侯提供本人具体地理位置的技术。

GIS：主要用来对地理信息数据进行管理、查询、更新、空间分析和应用评价，能对获得的地理信息进行处理、分析、管理、显示、输出的技术。

一、认识“数字地球”

1.数字地球的提出

美国前副总统戈尔于1998年1月31日在加利福尼亚科学中心所做的“数字地球------认识21世纪我们这颗星球”的演讲中首次提出的。他指出：数字地球是指一个以地理坐标为依据的、具有高分辨率和海量数据、立体显示地球信息的技术系统。。

2.数字地球的核心思想：用数字化的手段整体性地解决与空间位置相关的问题和最大限度地利用信息资源，它需要很多学科，特别是信息科学技术的支撑，如信息高速公路、高分辨率卫星影像、空间信息技术、大容量数据处理与存贮技术、可视化和虚拟现实技术，并与遥感、地理信息系统、全球定位系统技术相融合。

3.数字地球的特点

（1）数字地球具有空间性、数字性和整体性，这三者的融合统一，是数字地球与其他信息系统相区别的根本标志。

（2）数字地球可以迅速充实和联网。

（3）数字地球是一种开放式的数据平台，它采用动态、仿真和虚拟等先进的技术，具有立体和动态显示数据的能力。

（4）数字地球以图像、图形、图表、文本报告等多种形式提供局部或全球范围的数据、信息、知识方面的服务，其中提供信息服务是最主要的任务。

（5）数字地球的服务对象覆盖整个社会层面。

4.数字地球的应用领域

观看视频、图片，了解数字地球的应用领域主要有：预测气候变化、治理环境污染、防灾减灾、保持生物多样性、解决政治或经济危机、增加农业产出等。[来源:Z. 二、未来城市-----“数字城市”

短片介绍数字城市，思考数字城市建设的意义：

1）城市发展：建立数字城市，实现城市信息化，有助于推动社会经济的高速发展，促

进城市现代化，增强城市的聚集和扩散功能，提高城市的综合实力。信息化还将带动全球化，是城市融入全球化浪潮的必要条件。

2）区域发展：城市信息化给农业和农村的发展提供技术、资金和信息上的支撑，加快农村的信息化和现代化进程，从而带动整个区域乃至整个国家的信息化、现代化和全球化。

3）日常生活：城市信息化使得智能化交通、智能化住宅小区、数字化企业、电子商务、电子金融、电子政务、远程教育、远程医疗、网上娱乐等成为可能，还带动了生态城市和花园城市建设，为居民生产、生活和学习创造更方便、舒适、高效和安全的环境，提高了生活质量。

小结：

课堂巩固：见PPT 作业布置：

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教学反思