3.3地图与卫星导航系统的应用讲义2026-2027学年初中地理商务星球版七年级上册

第三节地图与卫星导航系统的应用讲义 一、教材分析与学情分析 （一）教材地位与作用 “地图与卫星导航系统的应用”是商务星球版（2024）七年级上册第三章《地图与地理信息技术》的第三节，也是本章的收束与升华。本章前两节学习了地图三要素、地形图的判读，本节在此基础上回答两个现实问题：面对种类繁多的地图，该如何选择；面对日新月异的地理信息技术，该如何应用。 本节起到承上启下的作用：一方面综合运用前两节所学（方向、比例尺、图例）来判断地图的适用性，是读图能力的落地；另一方面把数字地图与卫星导航系统引入课堂，让学生体会地理信息技术的实用价值，为后续学习“地理信息技术在生活中的应用”奠定感性基础。 （二）学情分析 七年级学生已具备一定的读图基础，对手机导航、打车软件、共享单车等生活场景非常熟悉，但对“数字地图如何定位”“卫星导航系统由什么组成”等技术原理缺乏系统认识。 优势：好奇心强，生活经验丰富，乐于动手操作与小组合作。 不足：空间想象能力较弱，容易把“卫星导航”等同于“手机地图”；对比例尺与图幅、范围、详略的关系理解不牢。 对策：多用实物与实景图片创设情境，在操作与对比中突破难点。 二、教学目标（地理核心素养四维目标） 依据《义务教育地理课程标准（2022年版）》，结合本节内容，确定以下四维教学目标： （一）人地协调观 认识地图与卫星导航系统是人类认识、适应和改造环境的重要工具，体会地理信息技术在城市规划、资源调查、灾害监测中的价值，初步形成合理利用技术、保护个人信息、维护国家安全与版图完整的意识。 （二）区域认知 能根据使用目的和区域尺度选择合适的地图，说出所选地图的名称与依据；能借助数字地图识别不同区域的空间位置、范围与地理要素分布，形成“在合适的地图上认识区域”的思维习惯。 （三）综合思维 理解“目的—地图类型—地图内容—地图用途”之间的内在联系，能用联系的观点分析数字地图与卫星导航系统相结合所带来的功能升级，初步理解地理信息技术之间的协同关系。 （四）地理实践力 能在实际情境中自主选择并运用纸质地图或数字地图完成定位、查询与路线规划；能借助手机地图规划一次从学校到本地某景点的出行路线，并比较不同出行方案在时间与路程上的差异；在实践中养成读图、用图的习惯。 三、教学重点与难点 类型 内容 教学重点 1. 根据实际需要选择适用的地图； 2. 数字地图的特点与应用领域； 3. 卫星导航系统的组成、功能及其与数字地图的结合应用。 教学难点 1. 比例尺大小与地图范围、内容详略之间的关系； 2. 卫星导航系统定位、导航、授时的原理； 3. 理解地理信息技术的协同及其社会价值。 突破方法 情境导入 + 对比演示 + 小组实操 + 实景图片辅助，把抽象原理转化为可感知的生活经验。 四、教学方法 情境教学法：以“周末出游”等真实生活情境贯穿全课。 对比演示法：纸质地图与数字地图对比，直观呈现各自特点。 小组合作探究法：两人一组完成手机地图路线规划任务。 讲练结合法：随堂检测及时巩固。 五、教学过程 （一）课堂导入 【情境导入】 周末，家住湘西的小薇计划到北京看望姑妈，并游览北京动物园。她的出行需要解决三个问题： 出发前，想了解所乘高铁的线路及沿途经过的城市——该看什么图？ 到达北京后，想找住宿地附近的美食店——该怎么办？ 到北京动物园后，想规划游览各场馆的路线——又该选什么图？ 【追问】同样是“出行”，为什么三个问题的解决办法不一样？这说明我们应当根据什么来选择合适的地图？ 【导入意图】以贴近学生生活的“出游”情境切入，制造认知冲突，激发探究欲望，自然引出本节课的核心议题——选择适用的地图，并顺势过渡到后面数字地图与卫星导航系统的学习。 （二）新知一：选择适用的地图 1. 地图的种类 地图按其内容可分为两大类： 自然地图：反映自然环境要素，如地形图、气候图、水文图、植被图等。 社会经济地图：反映人类活动与人文要素，如交通图、政区图、人口分布图、旅游图等。 此外，按载体可分为纸质地图与数字地图（电子地图）两大类。 2. 如何选择合适的地图 选择地图的根本依据是“使用目的”和“区域尺度”，可归纳为三条原则： 查位置、看分布——用政区图（如世界政区图、中国政区图）。 查线路、看交通——用交通图（如中国交通图、铁路线路图）。 游景点、看细节——用旅游图或景区导游图（大比例尺地图）。 结合导入情境小结：了解高铁线路及沿途城市，选中国交通图；查找住宿地附近美食，用手机数字地图搜索；规划动物园游览路线，选北京动物园导游图。 【易错提醒】许多同学习惯性地用“上北下南、左西右东”的一般定向法判断方向，但凡图上出现指向标或经纬网，就必须以指向标箭头或经纬网为准。 3. 比例尺与地图的详略 在选择地图时，还要关注比例尺。比例尺越大，表示的范围越小、内容越详细；比例尺越小，表示的范围越大、内容越简略。可记为： 大比例尺 → 小范围 → 内容详细；小比例尺 → 大范围 → 内容简略。 使用情境 应选地图 比例尺特征 查中国在世界的地理位置 世界政区图 小比例尺，范围大、内容简略 查湖南省在中国的位置 中国政区图 较小比例尺 查长沙到张家界的铁路线路 湖南省交通图 中等比例尺 查湘西某景区的游览路线 景区导游图 大比例尺，范围小、内容详细 【即时巩固】小明到北京动物园游览，打开手机地图并把地图放大，下列说法正确的是（ ） A. 图幅变小　　B. 显示内容更详细　　C. 表示范围更大　　D. 比例尺变小 参考答案：B。放大地图相当于换用大比例尺地图，范围变小、内容更详细。 （三）新知二：数字地图的应用 1. 什么是数字地图 数字地图又称电子地图，是利用计算机技术，以数字方式存储和可供查询的地图，其根本特征是在计算机屏幕上可视化显示。数字地图最早用于土地与地籍信息管理。 图 1 手机数字地图导航界面 2. 数字地图的优势 信息量大：可集成图形、图像、文档、统计数据等多种数据类型。 便于更新：数据存储在服务器上，可随时更新、叠加新图层，无需重新印刷。 交互性强：可自由缩放、切换图层、实时定位、路线规划与位置分享。 动态共享：支持实时路况、拥堵预警，可实现多人位置共享。 便于携带：一部手机即可替代厚重的纸质地图册。 【对比】纸质地图无需电力、可长期保存，但更新慢、不易携带与分享；数字地图功能强大，但依赖电力与网络，使用时还需注意保护个人信息。 3. 数字地图的应用领域 数字地图现已广泛应用于以下领域： 城市规划与管理：查询地下管线、监测城市用地变化、调度城市运行。 图 2 智慧城市运营中心大屏（来源：中新天津生态城智慧城市运营中心） 资源调查：结合卫星影像监测森林、水资源、土地资源的现状与变化。 灾害监测与抢险救援：实时定位洪涝、地震、山体滑坡等灾害区域，推送预警信息，辅助救援部署。 图 3 智慧城市防汛监测指挥大屏 日常生活：出行导航、打车、外卖配送、共享单车、查找景点与商户位置等。 4. 国家地理信息公共服务平台——“天地图” “天地图”是国家地理信息公共服务平台，由自然资源部门向社会提供在线地理信息服务，是权威、标准、统一的地理信息数据源，支撑各类政务与行业应用。 新版“天地图”集成了矢量地图、影像地图、地形山影、三维建筑物等多种空间数据，还首次开放了多时相影像专题，公众可查看多个省级节点近半个世纪的历史影像，并支持居民地与建筑物的三维立体可视化浏览。 （四）新知三：卫星导航系统的应用 1. 什么是卫星导航系统 全球卫星导航系统是一种利用卫星在全球范围内进行实时定位、导航的地理信息技术。它能为用户提供全天候的三维坐标、速度以及时间信息，为人们的日常生活带来极大便利，在物联网、位置服务等领域应用广泛，如查找自己所处的位置、查找旅游景点、规划出行路线等。 目前全球有四大卫星导航系统： 美国全球定位系统（GPS） 俄罗斯格洛纳斯系统（GLONASS） 欧盟伽利略系统（GALILEO） 中国北斗卫星导航系统（BDS） 2. 北斗卫星导航系统（BDS） 北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System，BDS）是我国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统，与美国 GPS、俄罗斯 GLONASS、欧盟 GALILEO 并称全球四大卫星导航系统。 图 4 北斗卫星导航系统星座示意图 【组成】北斗系统由空间段、地面段、用户段三部分组成，缺一不可： 空间段：由若干地球静止轨道（GEO）、倾斜地球同步轨道（IGSO）和中圆地球轨道（MEO）卫星组成的混合星座。 地面段：包括主控站、监测站、注入站等，负责卫星控制、数据处理与时间同步。 用户段：包括北斗芯片、模块、天线等基础产品，以及手机、车载导航、测绘仪等终端设备。 图 5 北斗三号星座设计及三大轨道卫星示意图 【功能】北斗系统可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航与授时服务，并具备独有的短报文通信能力——用户可通过北斗终端发送文字信息，在应急救援中优势尤为突出。 3. 卫星导航系统与数字地图的结合 地图技术与全球卫星导航系统相结合，形成了信息量更大，交互性、动态性、共享性、准确性、便捷性更强的数字地图系统，能够为我们提供更好的地图查询、出行导航、旅游规划等服务。 其工作过程可概括为三步：卫星发射信号 → 接收机接收并计算位置 → 位置叠加显示在地图上。 定位：确定“我在哪里”，提供三维坐标。 导航：规划“怎么去”，给出从起点到终点的最佳路线。 授时：提供高精度时间信息，用于通信、电力、金融等领域的时间同步。 4. 北斗系统的主要应用领域 图 6 搭载北斗高精度定位的农业无人机精准喷洒作业 交通运输：车辆导航、公交调度、货车追踪、船舶定位、航线规划与渔业管理。 图 7 搭载北斗高精度定位芯片的共享单车 精准农业：农机自动驾驶、无人机精准喷洒、农田定位作业，提高生产效率。 防灾减灾：定位受灾点、救援人员与物资，短报文通信在无信号区求救，监测滑坡、泥石流等位移。 大众生活：共享单车定位、外卖配送、运动轨迹记录、紧急求助等。 公共安全：警力资源动态调度、一体化指挥，提高响应速度与执行效率。 【小组讨论】北斗卫星导航系统是我国自主建设、独立运行的系统，它在日常生活中给你带来过哪些便利？（提示：导航找路、扫码骑车、外卖配送、运动记录轨迹、紧急求助等） （五）课堂小结 本节以“地图 → 用图 → 现代定位”为逻辑主线，知识结构梳理如下： 选择地图：根据使用目的和区域尺度，从政区图、交通图、旅游图、地形图等类型中选择适用的地图。 数字地图：以数字方式存储、可实时更新与交互，广泛应用于城市管理、资源调查、灾害监测与日常生活。 卫星导航系统：GPS、GLONASS、GALILEO、BDS 四大系统；北斗由空间段、地面段、用户段组成，提供定位、导航、授时与短报文通信。 二者结合：卫星导航系统为数字地图提供实时定位支撑，数字地图为导航结果提供可视化界面，共同构成现代位置服务体系。 六、板书设计 第三节　地图与卫星导航系统的应用 一、选择适用的地图 　　依据：使用目的 + 区域尺度 　　类型：政区图 / 交通图 / 旅游图 / 地形图 　　规律：大比例尺→小范围→内容详细 二、数字地图的应用 　　定义：以数字方式存储、可供查询的地图 　　优势：信息量大、可更新、交互强、动态共享 　　领域：城市管理 / 资源调查 / 灾害监测 / 日常生活 三、卫星导航系统的应用 　　四大系统：GPS / GLONASS / GALILEO / BDS（北斗） 　　北斗组成：空间段 + 地面段 + 用户段 　　北斗功能：定位 + 导航 + 授时（+ 短报文通信） 　　结合：卫星定位 + 数字地图 → 位置服务体系 七、随堂检测与评价 （一）基础练习 1. 家住宣汉的小薇利用暑假到北京姑妈家玩，到北京动物园游览时，应选择的地图是（ ） 　A. 中国政区图　　B. 北京市交通图　　C. 北京动物园导游图　　D. 中国地形图 2. 车载导航地图属于（ ） 　A. 人口分布图　　B. 数字地图　　C. 政区图　　D. 分层设色地形图 3. 下列不属于数字地图应用领域的是（ ） 　A. 城市规划与管理　　B. 资源调查　　C. 户籍信息管理　　D. 灾害监测 4. 我国的北斗卫星导航系统能够提供（ ） 　A. 定位、导航、授时　　B. 天气预报　　C. 地震预测　　D. 人口普查 5. 结合所学，说明数字地图相比传统纸质地图有哪些优势，并举例说明数字地图给我们的生活带来了哪些便利。 6. 2024 年 9 月 19 日，我国在西昌卫星发射中心成功发射第五十九颗、六十颗北斗导航卫星。北斗系统能为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务。手机用户使用北斗系统，可以实现的操作有（ ） 　① 显示当前道路的拥堵情况　② 获取附近人员的年龄、性别、收入水平等 　③ 显示从起点到终点的最佳路线　④ 查找附近的餐厅、酒店、停车场等 　A. ①②③　　B. ①②④　　C. ②③④　　D. ①③④ （二）参考答案 1. C　2. B　3. C　4. A　5. 优势：信息量大、交互性强、动态共享、便于更新与携带；便利：出行导航、打车、外卖配送、共享单车、查找景点与商户位置等。　6. D — 第 页 — 学科网（北京）股份有限公司 $