第三节 全球定位系统及其应用优秀公开课教案

齐齐哈尔市第一中学校

地理导学案

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第三节

《全球定位系统及其应用》教学设计

[学习目标定位] 1.了解全球定位系统的概念、组成。

2.能举例说明全球定位系统在定位导航中的作用。

一、全球定位系统

1.概念：具有在海、陆、空进行全方位、实时______与______功能的新一代卫星导航与定位系统。

2.组成

(1)空间星座：由____颗工作卫星、3颗备用卫星组成。要获得准确的三维信息，必须接收到_____颗GPS卫星的信号。

(2)地面控制系统：包括1个______、3个注入站和5个监控站。

(3)用户系统(接收设备) ①功能：用于________发射的信号。

②GPS接收机

_____型接收机

测地型接收机

_____型接收机

【思考】

1.

按照理论，我们知道要保证地面各点能接收到信息只要3颗卫星就可以了，为什么要用4颗卫星呢？

答案

GPS收到3颗卫星的信号，只能计算出二维坐标：经度和纬度；只有当GPS能够收到4颗及以上卫星的信号时，才能准确计算获得三维信息：经度、纬度和高程。

2.地面控制系统监控站、主控站、注入站的任务分别是什么？

答案

监控站—获取GPS数据,并将数据送至主控站。

主控站—收集各监控站的GPS数据，控制、调度卫星。

注入站—

将主控站的指令和导航数据注入每颗卫星。

了解GPS 接收机的类型

类型

导航型

接收机

测地型

接收机

授时型

接收机

应用

特点

用于运动载体的导航，可分为车载型、实时给出载体的位置和速度，价格便宜，航海型、航空型和星载型

应用广泛

用于精密大地的测量和精密工程测量

用于天文台及无线电短波通讯

定位精度高，仪器结构复杂，价格较贵

利用GPS卫星提供高精度时间标准进行授时

反思归纳

全球定位系统的特点

1

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探究点一

全球定位系统

探究活动

右图为GPS接收机的显示信息。读图，回答下列问题。

(1)

GPS为用户提供三维坐标，三维坐标是指________。该目标的三维坐标

为________、________、________。

(2)GPS除了能提供三维坐标外，还可以提供________和________信息。

(3)图中卫星中，信号最强的三颗为________、________、________。信号最弱的两颗为________和________。(写代号) (4)全球定位系统如果定位至少需要________颗卫星。

二、全球定位系统与定位导航

1.定位精度

（1）静态导航定位：厘米级甚至_____级精度。

（2）动态定位：1米内的精度。

（3）速度测量:_______级精度。

（4）时间测量：毫微秒级精度。

2、探索GPS的应用领域

小品活动：

分角色扮演：假设你是士兵、快递员、警察、司机、驴友……

反思归纳

全球定位系统的应用领域

【思考】

举例说明GPS在大地测量中的作用。

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答案

GPS定位不受地形、地物限制，用于大地测量准确方便。例如喜马拉雅山主峰珠穆朗玛峰最新高度8 844.43米，就是运用GPS技术测得的。

探究点二

全球定位系统与定位导航

探究活动

读教材P100图3－50“GPS车辆监控管理与调度”，思考下列问题。

(1)通过车载GPS，驾驶员可以获得哪些信息？

(2)车载GPS与信息中心是如何进行信息传输的？

(3)出租车安装GPS有哪些作用？

那除了美国的GPS之外，我们中国也有自己的卫星导航系统，北斗卫星导航系统。下面我们来了解下（视频）

对点训练一

全球定位系统

新华网洛杉矶2012年10月5日讯：据美国媒体5日报道，美国空军4日从佛罗里达州成功发射了全球卫星定位系统12颗新型卫星中第三颗“GPS IIF－3”。据此完成1～3题。

1．下列不属于全球定位系统的是(

) A．空间星座

B．用户系统

C．地面控制系统

D．传感器

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

3．关于全球定位系统的说法，正确的是(

) A．全球定位系统只能获得地面某点的经纬度，不能确定其高程

B．全球定位系统由3个相对独立的部分组成，即空间星座、地面控制系统和用户系统部分

C．全球定位系统具有高精度和自动测量的特点，但是受地形、天气等自然因素影响较大

D．目前GPS主要应用于军事领域

答案

1.D 2.A 3.B解析

第1题，传感器是遥感技术系统的关键设备。第2题，全球定位系统可以提供准确精密的三维坐标。第3题，全球定位系统即GPS，它是利用卫星网络来获得地面某点的经纬度和高程的系统。全

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球定位系统由3个相对独立的部分组成，即空间星座、地面控制系统和用户系统。全球定位系统具有全天候、高精度和自动测量的特点。目前GPS的主要功能是定位和导航，这在各个应用领域如军事、测量、交通、救援、农业、娱乐等方面都有所体现。

对点训练二

全球定位系统与定位导航

4．下列有关GPS技术应用的叙述，不正确的是(

) A．军事是GPS技术最早的应用领域

B．空中导航是GPS导航应用的最大用户

C．可以使用GPS对交通车辆进行全面监控

D．GPS接收机可以帮助旅客在陌生地迅速定位

答案

B解析

本题考查GPS的应用，在GPS的应用领域中，军事是其最早的应用领域；航海是GPS导航的最大用户；使用车载GPS机可以对交通车辆进行全面监控；手持GPS接收机可以帮助旅游者迅速确定自己的位置。

5．一支地理考察队所用手持式全球定位系统信号接收机显示如下界地理坐标

39°30′31.7″N

面：

海拔1 468 m 82°30′50.2″E

据此判断该考察队可能(

) 误差5.7 m A．在测量珠峰高度

B．在河西走廊寻找地下水

C．在柴达木盆地调查地质结构

D．在塔里木盆地勘探石油

答案

D解析

根据GPS信号接收机显示的信息可知，这个地点应位于(39°30′31.7″N,82°30′50.2″E)，海拔高度大约为1 470米，选项中只有塔里木盆地符合该条件。

6.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。据此完成（1）～（2）题。

（1）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.①②

B.③④

C.②③

D.①③

（2）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

A

B教材中硬件组成。经纬度定位

教材P97～98活动

最后有两句话送给大家

1.“GPS的应用仅受到人们想象力的限制”

——美国前副总统戈尔

2. “GPS的应用有利有弊,我们应尽可能发挥它的优势合理使用它”

——宋金丽（我说的）

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