第三节 全球定位系统及其应用主要内容及教案内容

周华坤老师高二必修三教学教案

备课时间

课

题

教学目标

2011年12月4日

第三节

全球定位系统及其应用

（第2课时）

1、知识与技能：能举例说明GPS在定位导航中的应用。

2、过程与方法：以GPS在日常生活的应用为例，培养学生尝试从学习和生活中发现地理问题的意识，并通过列表比较的方法，培养和提高学生的分析、归纳和概括能力。

全球定位系统（GPS）在定位导航中的应用（举例说明）

插图、课件

重点难点

教

具

教学方法

讲解法、图示法、分组讨论法

教学过程

复习：

1、全球定位系统（GPS）的概念：简称GPS 是具有在海陆空进行全方位、实时三维导航与定位功能的新一代卫星导航与定位系统。

2、系统组成

GPS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。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(其中3颗备用)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。接收机如果接收到3颗卫星的信息，经数据处理就可以知道接收机所在点位的位置；如果接收到4颗或4颗以上卫星的信息，还可以计算并显示出处在运动状态中的接收机的运动速度。接收机还可以显示一些附加数据，如到航路终点的距离和航向。目前，民用GPS标准定位服务的定位精度约为20～30米。

相邻两个GPS卫星星座轨道平面之间的夹角为60；24颗卫星均匀分布在6个轨道平面上，每个卫星轨道上各有4颗卫星，它们两两相隔90.。位于地平面以上的卫星颗数随着时间和地点的不同而不同，最少可见到4颗，最多可见到11颗。主控站和注入站都位于监控站里。

3、特点

全球定位系统（GPS）的应用（重点－小组合作探究）

1、分组讨论：将全班分成若干个学习小组，各小组选择一个应用领域，然后由小组长组织讨论：如何查找相关资料，如何展示合作探究成果等？

2、分组探究：各小组围绕所选的应用领域进行探究式学习，查找资料，形成成果（报告、小论文、课件、视频等）。

3、交流成果：各小组派代表上讲台汇报和交流探究学习的成果。

4、开放性作业：以下列领域为例，列表比较GPS在定位导航中的应用和主要功能。

领域

主要作用

特点

举例说明（应用案例）

军事：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行进中单兵和移动装备的定位及跟踪。

测量

：利用GPS技术，测量精度可以达到厘米级的程度。与传统的手工测量手段相比，GPS技术有着巨大的优势：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。当前，GPS技术已广泛应用于大地测量、资源勘查、地壳运动观测、地籍测量等领域。

交通：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，节省运行成本。同时，GPS对车辆还具有导航功能，出租车司机可以利用这一功能为汽车导航。

求援：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响应效率。装有GPS设备的特种车辆可在遇到突发事件时进行报警、定位，从而减少损失。装有GPS设备的渔船，在发生险情时，可及时定位并报警，以便能更快地得到救援。

农业：

当前，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”。该方法利用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，精确地给农田地块施肥、喷药，从而克服了以往因忽视同一农田内农作物的差异而对农作物进行统一施药带来的弊端。通过实施精准耕作，可在尽量不减产的情况下，降低农

周华坤老师高二必修三教学教案

业生产成本，有效避免资源浪费，降低因施肥除虫对环境造成的污染。对于渔民来说，有了GPS，可以准确地测定鱼群的位置，捕鱼就更轻而易举了。

娱乐：利用GPS，人们可以在陌生的城市里迅速地找到目的地，并且可以用最优的路线行驶。野营者携带GPS接收机，可快捷地找到合适的野营地点，不必担心迷路。一些高档的电子游戏甚至也使用了GPS仿真技术。

第三节

全球定位系统及其应用的练习试题

作业设计

典型例题

1、GPS技术给测绘界带来了一场革命，下列说法不正确的是

A、利用GPS技术，测量精度可以达到毫米级的程度

B、与传统的手工测量手段相比，GPS技术有着测量精度高的优点

C、GPS技术操作简便，仪器体积小，便于携带

D、当前，GPS技术已广泛应用于大地测量、资源勘查、地壳运动观测、地籍????测量等领域

解析： GPS技术给测绘界带来了一场革命。利用GPS技术，测量精度可以达到厘米级的程度。与传统的手工测量手段相比，GPS技术有着巨大的优势：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。当前，GPS技术已广泛应用于大地测量、资源勘查、地壳运动观测、地籍???测量等领域。

答案：A

基础练习

一、选择题

1、目前，GPS的主要功能是

A、定位和导航

B、定位和找矿

C、天气预报

D、地质测量

2、研制GPS的最初目的是用于

A、军事

B、气象服务

C、地质勘探

D、海洋观察

3、与传统的手工测量手段相比，GPS技术具有的特点是

A、测量精度高，操作复杂

B、仪器体积大，不便于携带

C、全天候操作，信息自动接收、存储

D、中间处理环节较多且复杂

4、GPS技术对交通的主要作用有

A、增加能源消费

B、降低行车速度

C、导航

D、加快运车速度

5、当前，发达国家已开始把GPS技术引入农业生产，该农业生产被称为

A、精准农业耕作

B、粗放农业耕作

C、密集农业耕作

D、商品农业耕作

6、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，其原因正确的是

A、GPS接收机的小型化以及价格的降低

B、GPS可以帮助人们降低旅游成本

C、GPS可以增加人们的旅游距离

D、GPS可使旅游者更具安全感

答案：1 、A

2、A

3、C

4、C

5、A

6、A 能力测试

选择题

1、能够为在无人区进行科学考察的工作者全天候提供本人具体地理位置的是技术是

C A、遥感技术

B、GIS技术

C、GPS技术

D、GSM技术

综合题

2、简要说明GPS在军事、测量、交通、求援、农业和娱乐方面的应用。

GPS是利用卫星，在全球范围内实时进行导航、定位的系统。

教学反思

按照课程标准的要求，教学的重点放在“举例说出GPS在定位导航中的应用”。GPS的应用应结合具体事例进行教学，介绍那些与学生生活实际相近的应用领域。GPS最初应用于军事方面，后来逐渐扩大到民用领域，如交通、紧急救援、旅游、探险、农业监控等，但案例的选择应侧重于定位和导航中的应用。这部份内容涉及跨学科的内容较多，对空间想象能力要求较高，在学习过程与情感目标方面，以小组合作的方式组织探究式学习，培养学生的合作精神、科学精神与科学态度。