高中地理湘教版必修3全球定位系统及其应用课件

高中地理湘教版必修3全球定位系统及其应用课件第一页，共21页。全球定位系统及其应用

第二页，共21页。在伊拉克战争中，曾经有记者问一位飞行员：“你知道去轰炸哪个城市吗？”

飞行员回答：“不知道。”“那你怎么去轰炸呢？”

“容易，上级给我一个坐标，我按计算机的指引，投下采用GPS导航的炸弹掉头就走，跟我玩游戏机没哈两样。”

这个例子是现代战争中引用GPS系统的典型案例。我们反对战争，但要想能更好的维护世界和平，我们也需要了解GPS——全球定位系统这种现代地理信息技术。第三页，共21页。到底什么是GPS呢？1、概念全球定位系统(Globalpositioningsystem，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。第四页，共21页。2、导航与定位技术的发展在卫星定位系统出现之前，远程导航与定位主要用无线电导航系统。

无线电导航系统

缺点：覆盖的工作区域小；电波传播受大气影响；定位精度不高。第五页，共21页。世界七大奇迹之一——亚历山大灯塔第六页，共21页。罗盘第七页，共21页。卫星定位系统

最早的卫星定位系统是美国的子午仪系统(TRANSIT)，1958年研制．1964年正式投入使用。由于该系统卫星数目较少(5～6颗)，运行高度较低(平均1000km)，从地面站观测到卫星的时间间隔较长(平均1．5h)，因而它无法提供连续的实时三维导航，而且精度较低。为满足军事部门和民用部门对连续实时和三维导航的迫切要求，1973年美国国防部制定了GPS计划。第八页，共21页。美国GPS发展历程GPS实施计划共分三个阶段：

第一阶段为方案论证和初步设计阶段。从1973年到1979年，共发射了4颗试验卫星。研制了地面接收机及建立地面跟踪网。第二阶段为全面研制和试验阶段。从1979年到1984年，又陆续发射了7颗试验卫星。研制了各种用途的接收机。实验表明，GPS定位精度远远超过设计标准。第九页，共21页。第三阶段为实用组网阶段。1989年2月4日第一颗GPS工作卫星发射成功，表明GPS系统进入工程建设阶段。1993年底实用的GPS网即(21+3)GPS星座已经建成，今后将根据计划更换失效的卫星。在美国,GPS全球卫星定位技术与“阿波罗”飞船登月,航天飞机升空,共同给列为20世纪“三大航天工程”.第十页，共21页。3、全球定位系统的组成（1）空间星座(24颗卫星）（2）地面监控系统（1个主控站、3个注入站、5个监控站）（3）用户系统（接受设备）

第十一页，共21页。请思考：读右图，①相邻两个GPS星座卫星轨道平面之间的夹角是多少度?()②每个卫星轨道上各有几颗卫星?它们两两相隔多少度?()60°4颗；90°第十二页，共21页。问题探讨: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,为什么我们要用4颗卫星呢?

当GPS收到3颗卫星的信号，它只能计算出2维坐标：经度和纬度，这时它可能还会显示高度数据，但这数据是无效的。当GPS能够收到4颗及以上卫星的信号时，它能计算出本地的3维坐标：经度、纬度、高度。第十三页，共21页。第十四页，共21页。4.特点全能性全球性全天候连续性适时性第十五页，共21页。5.应用——确定位置、高度第十六页，共21页。在遥远的时代，人们对广袤的大地知之甚少，加上交通条件落后，人们很少远行。那时在野外用来定向的主要是寻找野外的一些标志，比如建筑、高山、河流、峡谷以及一些人工制作的路标等，然后在地图上确定自己的位置。那时航海更是受到定向和导航技术的严重制约，船只为了防止迷路，不得不紧贴着海岸航行，依靠灯塔导航，远洋的航海更是无从谈起。导航与定位技术发展的全过程第十七页，共21页。之后，人们利用夜空的星辰来确定方位的方法，北极星是最重要的一个发现。古代腓尼基人就成功地利用这种方法从埃及航行到希腊的克里特岛。但使用这种方法的限制因素很多，必须是夜晚，而且还得是晴朗的夜空下才行。第十八页，共21页。在接下来的时间里，诞生了两件改变历史的发明：指南针和六分仪。指南针可以指明南北方向，这样人们就可以轻易知道自己前进的方向了。而六分仪可以通过测量太阳、星辰的天体高度变化来确定观察者的纬度，但却无法确定经度。为了解决这个问题，英国政府曾经用巨额“悬赏”来寻找这个发明。直到18世纪的中叶，人们发明了一种精确的记时计，利用不同时区的地方时与本初子午线之间的时差来确定经度。利用这些发明，人类可以大胆驰骋于大地和海洋之间，地球的神秘面纱被一点一点地揭开了。第十九页，共21页。尽管人类在历史上创造了各种定位的方法和工具，但是随着人类社会的进一步发展，需要精准定位和一些高要求的定位。如运动物体的定位，航空航海、