高中地理高二：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？（分组讨论、主动探究）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。卫星定位技术发展的回顾1957年世界上第一颗人造地球卫星发射成功，40多年来，人造地球卫星技术在通信、气象、资源勘察、导航、遥感、大地测量、地球动力学、天文学和军事科学等众多领域，得到了极广泛应用。人造地球卫星的出现，首先引起了各国军事部门的高度重视。1958年底，美国海军武器实验室，开始着手建立为美国海军舰艇导航的卫星系统，即“海军导航卫星系统”（NavyNavigationSatelliteSystem——NNSS）。由于该系统卫星都通过地极，也称“子午(Transit)卫星系统”。1964年该系统建成，并在美国军方启用。1967年美国政府批准该系统解密，提供民用。该系统不受气象条件的限制，自动化程度高，具有良好的定位精度。卫星定位技术发展的回顾

尽管NNSS在导航技术的发展中具有划时代的意义，但由于该系统卫星数目少（5-6颗），运行轨道低（1000km）,观测时间长（1.5小时），无法提供连续实时三维导航，同时获得一次导航解读的时间长，难以满足军事要求，尤其是高动态目标（飞机、导弹等）导航要求。

为满足军事和民用对连续实时和三维导航的迫切要求，1973年美国国防部开始组织陆海空三军，共同研究建立新一代卫星导航系统的计划，这就是目前所称的“导航卫星授时测距/全球定位系统”（NavigationSatelliteTimingandranging/GlobalPositioningSystem）简称全球定位系统（GPS）。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。

美国认为这是对它的威胁，这是和美国GPS系统的脆弱性相联系的。与欧洲的“伽利略”、俄罗斯的“格洛纳斯”（GLONASS）系统相比，美国GPS系统的抗干扰能力较弱，因为在一般情况下，从卫星反馈到地面的信号很小，如果对方采取瞄准式干扰、阻塞式干扰或欺骗式干扰，都会使GPS接收机无法正常工作，从而使其导航定位精度降低或产生误导。例如对方用装有模仿GPS信号发生装置的飞机不断在特定空域飞行，因飞机离地面近信号比卫星强得多，就可以干扰GPS终端的信号接收。特别是美国GPS系统各星之间信号频率和调制方式相同。其他国家的卫星定位系统欧洲的“伽利略”、俄罗斯的“格洛纳斯”、中国的“北斗”等全球卫星导航定位系统也在发展，

“格洛纳斯”系统在上世纪70年代就开始研制、1984年首颗卫星就已入轨、从1993年到2000年先后有24颗卫星并网，它在其他性能方面也不是吃素的，而“伽利略”系统也大有后来居上的味道。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轰炸前后的巴格达卫星图案例阅读：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2、交通方面四、全球定位系统的应用3、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：地处显北回初归线扰以北5°，在懒崇山轿峻岭授之间钩，幽矛深而延绵长设地躺派卧着体一条“巨龙”——世界冬上最互深和诱最长挺的峡宁谷，19隆98年10月，承中国滚国务变院正献式批问准将贯这一奏世界袖最大汽峡谷宁科学活地定森名为——雅鲁恨藏布费大峡累谷。其峡逢谷核驶心河拣段平积均深题度为50径00米，忌最深万处达53码82米，交峡谷贞长49示6.尸3千米臣，远纽奉远超金过了挪此前俯认为侍是世而界第甚一的补秘鲁偶科尔患卡大商峡谷所（深32庆00米）姿。雅花鲁藏敌布大毛峡谷患最窄晴处为74米筑，一食般宽涂在80至20蚁0米之城间。世界拾上最苗大的汽峡谷融－－阴美国词科罗荐拉多致大峡补谷,也是晌地球拴上自两然界7大奇华景之惨一。因该云大峡王谷全丛长34材7千米,宽6至29千米,深16脉00米,位于南美国遥西部临亚利日桑那烤州北侧部的桐凯巴陆布高军原。雅鲁裳藏布企江大帅峡谷户的基梨本特屯点可脉以用优十个饮字来浮概括促：高蓬、壮替、深维、润猛、幽诉、长岩、险信、低战、奇翠、秀超。通过GP室S定位初和监掀控管于理系犁统可格以对军遇有道险情猛或发棚生事败故的列车辆笼进行旁紧急柄援助伯。监嫁控台举的电羽子地娘图可视显示删求助古信息拍和报东警目喜标，锻规划躺出最目优援旷助方少案，秒并以闸报警竟声、灭光提断醒值创班人取员进牧行应债急处暑理。4、紧捕急援厌助四、诱全球拳定位婆系统委的应冰用案例惜：20诊05年8月10日傍期晚六撞点左医右，园飞达GP铁S监控罪中心助接到飞要求英查询芹粤S4锁HX讲XX车辆定位置猾的电费话，奏原来遮驾驶录该车滑辆的烦赵先咏生当钉天下笛午被派一伙膊歹徒誉劫持女了，梳这伙倡歹徒仁打电删话给猜赵先药生的樱亲人涝勒索影金钱捡，飞膨达监吃控中慌心迅椅速查错出该条车辆底停放肢在惠拜州市蔽惠环闹镇离稿莞惠酷公路饭约10迎0米的花地方物，并以将情抽况通遍知了付公司皮的负煮责人面。傍哪晚七些点半帮，飞识达公中司人握员到魂达现挨场，尺利用咳先进监的专维用设颜备，赵很快森发现搏该车怖辆，智为了夏不打岂草惊风蛇，成指示躲监控不中心恒将车备辆断乖油断离电。挤后来纺，在架当地岭警察管的大清力追冤捕下鸽，将袖一名蚕探听先虚实俗的贼界抓获旺。警芝察根斯据他傅提供职的指但示很锻快找状回了牵被劫细持了库的赵阀先生射，人怪和车顷都完歪好无泻损。弹经审竞讯，泪该团拒伙共有有八渐人，算专门束伺机温对东把莞的煮车主巴进行兴绑架屡勒索烫，已他多次陵作案梳，想久不到发这次扶栽在嫂卫星存定位挺手里败。在20畅06年的“五一”黄金监周，12位北摔京户汤外运化动爱周好者则在内绑蒙古建库布况其沙椅漠进伤行徒蒜步穿求越时疫被困汇，其轰中一旬位队错员不雨幸遇摇难。话由于彻遇险洞地点理位于傍沙漠软深处渠，给灰搜救岩工作猛带来剃很大页困难放。所防幸的悲是探慢险队六员们胆随身叹带了GP棉S全球副卫星绒定位袄手持汪机，今通过GP带S定位溜准确役地向骄救援殊人员贫报告症了遇赵险地航点的腐经纬刮度坐门标，降救援友人员恩也通渗过GP序S定位楼，在仅茫茫授沙漠赴中找颜到了桃被困雪队员款。这读次意伤外，扣让更召多人滋知道壳了GP向S这个轻名词亿。如连果没礼有GP知S，在症没有李向导出的情物况下府，这兄样的架沙漠陵穿越河与救羞援几坦乎是暖不可尿想象太的。在旅督游及唯野外往考察狸中的另应用在旅造游及桥野外胖考察盖中，犁比如购到风隆景秀孟丽的遇地区证去旅凤游，搅到原浙始大损森林骡、雪酿山峡灶谷或辱者大努沙漠配地区咳去进肃行野笛外考初察，GP龟S接收减机是别你最钞忠实粮的向姻导。贼可以永随时单知道蔬你所狸在的盈位置环及行稳走速长度和身方向遣，也使你好不会葵迷失鹅路途率。四、祥全球驶定位央系统困的应四用5、农年业方秤面（1）精阅准农任业耕奶作利用GP储S技术弱，配咏合遥乐感技盐术（RS）和史地理扯信息董系统筹（GI丈S），析能够辫做到咬监测叫农作弹物产矛量分请布、巴土前壤成带分和罚性质央分布城、做完到合恐理施哲肥、刷播种惠和喷闻洒农溉药，茅节约借费用璃、降户低成枕本、去达到吃增加夏产量啦提高销效益岔的晃目的轿。利树用差掘分GP竹S技术自可以疲做到愚：土烂壤养服分分火布调侄查额、子监测阻作物撑产量项、惨合理姿施肥就，精劫确农辰业管茂理。在作抗物生氏长期斜的管招理中挥，利兵用遥狠感图乌象并锻结合GP牺S可绘杀出作虾物色掉彩变弦化图蓄。利凯用GP红S定位胳采集耍一定姿数量边的扶土壤甘及作剧物样绣品进哥行分故析，葡可以粗绘制毫出作足物生哥长的租不同关时期湖的土拦壤含头量的瓶系列法分布嚼图。吼这酿样可街以做买到精斧确地环对作森物生妨长进栏行管括理。四、吼全球男定位菊系统惯的应慰用5、农刘业方涛面（2）在汤林业键管理住方面导的应要用GP贱S技术遣在确右定林慨区面可积，渡估算辩木材敲量，楚计算律可采顿伐木伪材面翠积，纹确定尝原始厘森林炒、道晨路位叹置，还对赛森林慎火灾统周边遗测量灯，寻萄找水士源和汇测定婚地区续界线姑等方良面可礼以发夹挥其询独特退的重认要的助作用则。认在森贺林中站进行相常规末测量奸相当刘困难势，而GP霞S定位耐技术鬼可以昨发挥两它的筒优越基性，筋精确谊测定烦森林乞位置气和质面积玻，绘篇制精眼确的蚀森林碍分布棵图。（3）GP桌S技术表用于快森林渴防火它是杏在飞势机的狸环动老仪上椅安装蛮热红亚外系棋统和GP挤S接收秃机，眯使长用这浇些机江载设数备来左确定站火灾在位置止，并堤迅速猜向地字面站盆报告掠。（4）鱼脂群定岂位四、泉全球窜定位巧系统冤的应倦用6、休挎闲娱祝乐把全庭球定掏位系屿统（Gl除ob君al何P赢os辅it意io苏ni卡ng见S足ys外te依m股-朋GP地S）比侵喻成俘八爪女鱼，俗是因债为它稻所触坦及的察行业佳相当录广泛纵，非“八爪”以蔽弓之，失可以哀说人杠类的顿想像禾力有个多宽锋，其她应用急就有崖多广意。目炊前掌配上型惭导航搏接收雁机已泻经问驼世。码可望吓不久哈会生颤产出晓手表昌式的GP洞S导航远接收绩机。火携带淋和使仇用就心更方萝便。生可以形说，GP肌S的应罢用将头进入垄人们许的日辜常生算活，墓其应利用前战景非诱常广卖阔。GP锤S的应眼用，营也许粉仅受汗人们侧的想碍像力志制约妻。2.利用GP喊S卫星递定位代时，庭地面穿上任得何一固点，级在任响一时倾刻，屑地面爽上空霉至少允有（再）A.一颗GP森S卫星B.二颗GP途S卫星C.三颗GP草S卫星D.四颗GP用S卫星3.无论偿是在河飞机营或汽你车上延，还柜是在喝野外痰考察虫旅行伞，只泉要拥敢有手鲁机大跌小的GP咬S信号光接收呀机，脾你就定能随鄙时知多道A.自己安所在码地的孤季节B.自己搬所在行地的阻天气C.自己楚所在平地的鸦地理差坐标D.自己让所在恩地的格气候4.遥感层的优上点有①用姓途广季②手命段多邻，获鹊得的舌信息秒量大想③不副受地辛面条睛件限霞制省④招成本欺低、樱效益秃大A.盒①花②扮B.精①按②③猪C.唤①旬②④怨D.愧①旺②③膀④5、19纵93年4月，撑巴勒镰斯坦烘解放疼组织寒领导棵人阿叙拉法挨特的腾座机监在飞停行途哨中不妨幸遇泛上沙体暴，愉飞机矩被迫性降落面在撒蒸哈拉累大沙引漠里吊。与绣阿拉谁法特货失去胀联系谷的巴啦勒斯朝坦解斯放组贷织总嗽部使肃尽浑殖身解胖数寻梦找未于果，临最后迟只好港借助蜂美国焰的侦碍察卫地星。恩十几担小时韵之后滤，才挨在茫讨茫沙们漠中纪找到暖了迫盐降飞愈机的屡准确慰位置劈燕，使殃阿拉盲法特还获救督。据辽此回艇答（1）～恨（2）题沙：（1）美的国使监用的排这种姓卫星蜘救援帜系统蹦是（加）A.数字毯地球亦系统B.城RS遥感帜系统C.坏GI症S地理凉信息板系统D.棍GP兄S全球挣定位帐系统（2）撒继哈拉始大沙挽漠，服位于厨（吹）A.西亚觉阿拉云伯半蜓岛B.非洲壁大陆版南回呆归线现附近C.非洲救大陆应北回女归线愤附近D.澳大化利亚吼南回偿归线蛋附近开放僻性作君业：列表钥比较GP思S在下挥列领治域中宇的应园用和途特点领域主要作用特点案例军事测量交通救援农业休闲GP僻S的空之间部屯分的屯组成6个轨挣道面平均荡轨道旧高度20吵20可0k榆m轨道蒸倾角55周期11种h捕58甩mi酒n（顾及朝地球餐自转看，地惠球-雁卫星谁的几测何关唱系每井天提帆前4mi画n重复专一次揪）GP砍S的空侨间部拣分①GP柴S的空恋间部侨分②GP塔S卫星夏星座设计菊星座径：21水+321颗正挑式的粱工作梳卫星+3颗活照动的扑备用塑卫星保证贩在每寒天24小时作