2024_2025学年高中地理第一章地理环境与区域发展第2节地理信息技术在区域地理环境研究中的应用2教案新人教版必修3.docVIP

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第2节地理信息技术在区域地理环境探讨中的应用

课前打算

有条件的同学可以打算GPS，同时搜集相关GPS的各种信息，到课堂上沟通。

师

（创设情境，出示漫画）大家从漫画中看到了什么？你能说明这一现象吗？

（先请对GPS有了解的同学作简要介绍。）

生

（学生探讨后回答）略。

推动新课

师

在车载IT设备中最受驾车人关注的是GPS。那么全球定位系统究竟是什么？它有什么用途呢？

板书：

二、全球定位系统

（一）概念与工作过程

师

GPS技术是利用多卫星系统对地面某一固定点进行地理坐标位置精确测定的技术系统。GPS系统主要有三大组成部分，即空间星座部分、地面监控部分和用户设备部分。GPS的空间星座部分由24颗匀称分布在6个轨道平面内的卫星组成；GPS的地面监控部分负责卫星的监控和卫星星历的计算。GPS的用户设备主要由接收机硬件和处理软件组成。用户通过用户设备接收GPS卫星信号，经信号处理而获得用户位置、速度等信息，

最终实现利用GPS进行导航和定位的目的。

24颗GPS卫星在离地面12000千米的高空上，以12小时的周期环绕地球运行，在随意时刻，在地面上的随意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。那么，为什么须要4颗卫星来确定地面某点的位置呢？

由于卫星的位置精确，在GPS观测中，我们可得到卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离公式，利用3颗卫星，就可以组成3个方程式，解出观测点的位置（X、Y、Z）。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差，事实上有4个未知数，X、Y、Z和钟差，因而须要引入第4颗卫星，形成4个方程式进行求解，从而得到观测点的经纬度和高程。接收机往往可以锁住4颗以上的卫星，这时，接收机可按卫星的星座分布分成若干组，每组4颗，然后通过算法选择出误差最小的一组用作定位，从而提高精度。

（设置探究问题帮助对GPS的理解。这一问题比较难，假如学生理解有困难，只作简洁了解亦可）

师

汽车导航系统可以为驾驶员供应哪些便利的服务？在汽车导航中，信息在卫星、汽车和服务中心之间如何传递？请同学们独立的思索，并画出自己头脑中信息传递的图像。

板书：

（二）典型应用

师

自GPS对民间开放以来，各种产品、应用层出不穷，GPS已经深化国民生产、日常生活的方方面面。例如，车载GPS可以为汽车的主子供应就餐的最近路途，还可以智能的考虑汽车主子的爱好，假如其宠爱意大利餐，则GPS就会为其首先显示去最近意大利餐馆的路途。

请同学阅读下面材料了解GPS的主要应用。

GPS的主要应用

GPS技术给测绘界带来了一场革命。利用载波相位差分技术（RTK），在实时处理两个观测站的载波相位的基础上，可以达到厘米级的精度。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;观测点之间无须通视;测量结果统一在WGS84坐标下，信息自动接收、存储，削减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、地籍测量等领域。

出租车、租车服务、物流配送等行业利用GPS技术对车辆进行跟踪、调度管理，合理分布车辆，以最快的速度响应用户的乘车或运输恳求，降低能源消耗，节约运行成本。GPS在车辆导航方面发挥了重要的角色，在城市中建立数字化交通电台，实时发布城市交通信息，车载设备通过GPS进行精确定位，结合电子地图以及实时的交通状况，自动匹配最优路径，并实行车辆的自主导航。民航运输通过GPS接收设备，使驾驶员着陆时能精确对准跑道，同时还能使飞机紧凑排列，提高机场利用率，引导飞机平安进离机场。

利用GPS定位技术，可对火警、救援、警察进行应急调遣，提高紧急事务处理部门对火灾、犯罪现场、交通事故、交通堵塞等紧急事务的响应效率。特种车辆（如运钞车）等，可对突发事务进行报警、定位，将损失降到最低。有了GPS的帮助，救援人员就可在人迹罕至、条件恶劣的大海、山野、沙漠，对失踪人员实施有效的搜寻、挽救。装有GPS装置的渔船，在发生险情时，可刚好定位、报警，使之能更快更刚好地获得救援。

当前，发达国家已起先把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得，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，把产量和土壤状态信息装入带有GPS设备的喷施器中，从而精确地给农田地块施肥、喷药。通过实施精准耕作，可在尽量不减产的状况下，降低农业生产成本，有效避开资源奢侈，降低因施肥除虫对环境造成的污染。

随着GPS接收机的小型化以及价格的降低，GPS渐渐走进了人们的日常生活，成为人们旅游、探险的好帮手。通过GPS，人们可以在生疏的城市里快速地找到目的地，并且可以沿最优的路径行驶；野营者携带GPS接收机，可快捷地找到合适的野营地点，不必