第一节全球定位系统的应用

当你旅游或野外考察时，通常用哪些方法来辨别方向或确定你所在的位置？这些方法有什么不足？思考？现在有没有更简单、更准确的方法？手持型GPS机车载型GPS机第一节全球定位系统的应用第三章地理信息技术的应用探究：1.在一个平面直角坐标系上，确定点的位置，需要知道几个值？2.在一个空间三维坐标系上，确定点的位置，需要知道几个值？3.要精确知道一个人在地球上的位置，必须知道几个值？至少需要几颗卫星？YXAXYZ卫星定位的基本原理

简单地说就是用户同时向已知其位置的3个导航卫星分别进行距离测量，然后再以该卫星为球心，以所测得的距离为半径，在空间画出3个球面，则该3个球面的相交点，就是用户的所在位置了。

通常应用三颗卫星的数据就可以进行定位，但要保证对目标实时观测（诸如提供目标运动数据等），则需要至少四颗卫星的信号。主控站：1个监测站：5个注入站：3个一、全球定位系统的系统组成空间部分地面监控系统用户设备部分全球定位系统由24颗卫星组成（其中3颗备用），分布在6个轨道平面上。主要是GPS接收机提供与定位相关的参数和时间信息。主要用于监测和控制卫星及其各种设备的运行。可以确定接收机所在点的位置、速度、到航路终点的距离和航向等信息。二、接收机信号的解读与操作表示接收机所在的经纬度位置数字表示被接收信号的卫星编号，黑色柱长短表示信号的强弱。卫星分布图描绘了在你处位置（圆心）仰望天空能搜索到的卫星，大圆表示地平线，小圆为抬以45°角仰望天空的范围，越靠近中心，卫星信号越强。三、全球定位系统的作用、功能和特点：

特点：（1）全天候，不受天气影响；（2）全球覆盖；（3）三维定速定时高精度；（4）快速省时高效率；（5）应用广泛、多功能。作用：可以快速精确地确定地面某点的位置（经度、纬度）和高程，甚至速度、距离和航向等。主要功能：定位和导航1、1999年3月27日，北约部队一架F—117A隐形战斗机被南联盟防空部队击落。飞行员跳伞后在脚触地的一刹那，通过手持式信号发射器发出紧急呼救信号，当间谍卫星把呼救信号传送到北约空袭南联盟指挥所后，美军立即安排了救援行动。6小时后，当一架EA—6B电子干扰机发现飞行员的准确位置时，一架MH—60G搜索与救援直升机降落在飞行员面前，将飞行员接上直升机并安全返回基地。据此回答：（1）飞行员发出的呼救信号是

系统信号，该系统包括三大部分

、

、

。（2）北约轰炸的科索沃，其气候属于

，该气候的形成原因是：

巩固练习：GPS空间部分地面监控部分用户设备部分地中海气候冬季受西风带的影响，夏季受副热带高压的控制四、全球定位系统的应用1、军事方面

随着卫星技术在军事领域的广泛运用，战争的陆、海、空三维空间已发展到陆、海、空、天、电（磁）五维空间。在海湾战争中，美国航天司令部统一指挥了约70颗卫星，支援陆海空作战，海湾战争也因此被称为“第一次空间战争”。显然，谁拥有“制信息权”，谁就能掌握高技术战场的主动权，而“制信息权”又离不开“制天权”。“制天权”与美国国家导弹防御系统也有着密不可分的联系，如果卫星被毁或“致盲”它就会瘫痪，因此，美国在打“卫星战”方面比谁都起劲。作用：给航行中的军舰、飞机及导弹等设施提供定位和导航信息；同时也应用于野外行进中的单兵和移动装置的定位及跟踪四、全球定位系统的应用2、测量方面

本次测量除采用1975年时的传统测量方法外，还采取GPS测量系统。

珠穆朗玛峰高度最新测量结果为8844.43米

参数：珠穆朗玛峰峰顶岩石面高程测量精度±0.21米；峰顶冰雪深度3.50米。

原1975年公布的珠峰高程数据停止使用。2005年10月9日上午10时，国家测绘局局长陈邦柱宣布珠穆朗玛峰高度最新测量结果：GPS在交通运输中的作用四、全球定位系统的应用车载型GPS机3、交通方面

通过GPS定位和监控管理系统可以对遇有险情或发生事故的车辆进行紧急援助。监控台的电子地图可显示求助信息和报警目标，规划出最优援助方案，并以报警声、光提醒值班人员进行应急处理。4、紧急援助四、全球定位系统的应用在旅游及野外考察中的应用在旅游及野外考察中，比如到风景秀丽的地区去旅游，到原始大森林、雪山峡谷或者大沙漠地区去进行野外考察，GPS接收机是你最忠实的向导。可以随时知道你所在的位置及行走速度和方向，使你不会迷失路途。四、全球定位系统的应用5、农业方面（1）精准农业耕作

利用GPS技术，配合遥感技术（RS）和地理信息系统（GIS），能够做到监测农作物产量分布、土壤成分和性质分布、做到合理施肥、播种和喷洒农药，节约费用、降低成本、达到增加产量提高效益的目的。利用差分GPS技术可以做到：土壤养分分布调查、监测作物产量、合理施肥，精确农业管理。在作物生长期的管理中，利用遥感图象并结合GPS可绘出作物色彩变化图。利用GPS定位采集一定数量的土壤及作物样品进行分析，可以绘制出作物生长的不同时期的土壤含量的系列分布图。这样可以做到精确地对作物生长进行管理。四、全球定位系统的应用5、农业方面（2）在林业管理方面的应用GPS技术在确定林区面积，估算木材量，计算可采伐木材面积，确定原始森林、道路位置，对森林火灾周边测量，寻找水源和测定地区界线等方面可以发挥其独特的重要的作用。在森林中进行常规测量相当困难，而GPS定位技术可以发挥它的优越性，精确测定森林位置和面积，绘制精确的森林分布图。（3）GPS技术用于森林防火它是在飞机的环动仪上安装热红外系统和GPS接收机，使用这些机载设备来确定火灾位置，并迅速向地面站报告。（4）鱼群定位四、全球定位系统的应用6、休闲娱乐

把全球定位系统（GlobalPositioningSystem-GPS）比喻成八爪鱼，是因为它所触及的行业相当广泛，非“八爪”以蔽之，可以说人类的想像力有多宽，其应用就有多广。目前掌上型导航接收机已经问世。可望不久会生产出手表式的GPS导航接收机。携带和使用就更方便。可以说，GPS的应用将进入人们的日常生活，其应用前景非常广阔。GPS的应用，也许仅受人们的想像力制约。2.利用GPS卫星定位时，地面上任何一点，在任一时刻，地面上空至少有（）A.一颗GPS卫星 B.二颗GPS卫星C.三颗GPS卫星 D.四颗GPS卫星3.无论是在飞机或汽车上，还是在野外考察旅行，只要拥有手机大小的GPS信号接收机，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4、1993年4月，巴勒斯坦解放组织领导人阿拉法特的座机在飞行途中不幸遇上沙暴，飞机被迫降落在撒哈拉大沙漠里。与阿拉法特失去联系的巴勒斯坦解放组织总部使尽浑身解数寻找未果，最后只好借助美国的侦察卫星。十几小时之后，才在茫茫沙漠中找到了迫降飞机的准确位置，使阿拉法特获救。据此回答（1）～（2）题：（1）美国使用的这种卫星救援系统是（）A.数字地球系统 B.RS遥感系统C.GIS地理信息系统 D.GPS全球定位系统（2）撒哈拉大沙漠，位于（）A.西亚阿拉伯半岛 B.非洲大陆南回归线附近C.非洲大陆北回归线附近D.澳大利亚南回归线附近GPS的空间部分的组成6个轨道面平均轨道高度20200km轨道倾角55周期11h58min（顾及地球自转，地球-卫星的几何关系每天提前4min重复一次）GPS的空间部分①GPS的空间部分②GPS卫星星座设计星座：21+321颗正式的工作卫星+3颗活动的备用卫星保证在每天24小时的任何时刻，在高度角15以上，能够同时观测到4颗以上卫星BlockIIRBlockIIABlockIIABlockIIRBlockIIFBlockIIR不同类型的GPS卫星GPS的地面监控部分①地面监控部分（GroundSegment）组成主控站：1个监测站：5个注入站：3个通讯与辅助系统GPS的地面监控部分②地面监控部分（GroundSegment）分布注入站GPS的地面监控部分③监测站（5个）作用： 接收卫星数据，采集气象信息，并将所收集到的数据传送给主控站。地点： 夏威夷、主控站及三个注入站。GPS的地面监控部分④主控