师：上一个课时，我们主要了解了遥感技术在防灾减灾中的应用，包括风险监测、应急监测、恢复重建等各方面的内容，同时留下了一个思考题。遥感技术能够探测和识别地表事物属性特征，解决了“是什么”“怎么样”的问题，“在哪里”属于地理事物的空间位置问题，哪一项地理信息技术可以处理解决？
生：北斗，我的手机里为什么没有你啊？
师：不一定，你的手机很可能已经有了我，而你却不知道。
生：那你在哪呢？为什么我的手机里好像只有GPS，老听到导航里说。
师：“GPS信号弱”？哈哈，我的信号可不弱。在大多数情况下，你听到导航里说的GPS并不是单指美国全球卫星导航系统，这里的GPS是英文全球定位系统的简称，是一个通用的称呼，只不过美国先到先得用了GPS这个名字。现在大多数手机芯片都是支持兼容各大全球卫星导航系统的。所以你听到的导航信息应该是一个综合判断的结果。手机用没用北斗主要看手机的硬件，也就是芯片能否收到和解析我的信号。如果能，那你的手机就是用了北斗的。到今年第一季度，在中国市场申请入网的智能手机里，可是有3/4以上都是支持北斗定位的哦。
生：这么说是该改了，应该叫“卫星导航信号弱”。
师：是的是的，我们正在跟地图软件谈这个事情呢，毕竟提供位置信息的可不是只有美国的GPS，我的功能也是很强大的。
生：那你跟GPS是个啥关系呢？
师：这么说吧，我跟美国的GPS、欧洲的伽利略、俄罗斯的格洛纳斯都是国际电信联盟的会员。我们是兼容和互操作的关系，不是非此即彼。要说性能，由于我的卫星更新更多，而且轨道也多，所以功能方面还是很自信的。
生：嗯，为什么有GPS能用，咱们还要建北斗呢？
师：这么说，通常情况下，你要说清楚一件事，时间和位置都是必要的信息，卫星导航提供的时间和空间信息对于国家和个人来说都十分重要。不是有人说了，卫星导航定位系统是一把守护国门的金钥匙，自己家的金钥匙可不能放在别人那里，一定要握在自己手中。
生：嗯，果然是很重要的。那你再和我说说，你和手机里的导航软件又是啥关系呢？
师：作为一个严谨的理工男，我得告诉你，我和导航软件是两码事。只不过你手机里的百度或者高德这些导航软件，把我发送给手机的定位信息展示到了一张地图上，这样方便你去找路。
生：说到找路啊，诶，我想问一下，为什么一到立交桥上，导航指的路就让人搞不懂了呢？
师：这个嘛，作为一个严谨的理工男，我还得告诉你，其实我告诉手机的位置是一个空间位置，也就是有经度、有纬度、有高度，是个三维的位置。但是你的导航软件提供给你的地图是二维的，只有经度、纬度，没有体现定位高度，所以才会遇到这样的问题。
生：高度也能定位？
师：那必须的，不然珠峰测高可咋办？
师：今天我们就一起来学习全球卫星导航系统，它能够帮助我们解决“在哪里”这个问题，从而在防灾减灾中发挥重要作用。本课时的学习目标：一、了解当今世界四个主要的全球卫星导航系统，着重了解美国的GPS和中国的北斗卫星导航系统；二、通过汶川地质救援等自然地理问题案例，说明卫星导航系统在防灾救灾、减灾中的具体作用及其特点。
全球卫星导航系统是一种地理信息技术，它利用卫星在全球范围进行实时定位导航。全球卫星导航系统也叫全球导航卫星系统，能够在地球表面或近地空间的任何地点，为用户提供全天候的三维坐标和速度以及时间信息。从这里我们可以知道它提供三维坐标、移动的速度大小方向，还包括标准的时间信息。
根据全球卫星导航系统这个定义，我们可以知道它有四个主要作用，一是定位，二是导航，三是测速，四是授时。大家看右图，该系统由三个部分组成，分别是空间部分、地面控制部分和用户部分。首先，空中的导航卫星能够与用户产生联系，同时把相关信息发送到地面的监控部分的监测站和主控站，从而可以告诉用户当前的时间，计算出用户当前所在位置以及用户当前的移动速度和方向。根据这个结构图，我们发现只要信息能够得到有效的传输，我们就能够在全球全天候、连续地、实时地为用户提供服务。
目前全球有4个系统获得了联合国卫星导航委员会的认定，分别是中国的北斗、美国的GPS以及俄罗斯的格洛纳斯，还有欧盟的伽利略。下面我们介绍一下美国的GPS系统。GPS是美国上个世纪70年代就开始研制，1994年全面建成。它隶属于美国的空军，本质上是一种军用的卫星导航系统。GPS已经开放了民用服务，也就是说我们可以使用GPS的服务，而且我们也很长一段时间在使用其服务。其实在开放民用服务的初期，其提供的定位精度是比较低的。因为美国军方在民用上增加了干扰，后来美国军方主动去除干扰，精度得到了极大的提升。同时可以发现美国对自己的系统是想增加干扰就增加干扰，所以我们不能够保证可以一直稳定地去获得GPS的精准定位服务。因此我们自己的国家必须要研制属于自己的卫星导航系统。
大家可以看这两个图，这是美国的GPS和中国的北斗两个系统的卫星运行轨道示意图。可以很明显地看到这两张图中地球的大小是存在差异的，说明两个图的比例是不一样的，也说明这两个轨道的高低实际上是有差异的。再看左图，我们可以看到卫星运行轨道大致可以分为三种高度类型，从低到高依次为近地轨道、中地球轨道和地球静止轨道。经过测算，我们发现最适宜导航卫星的轨道高度实际上是2万千米左右的中地球轨道，它是卫星信号在全球覆盖的最优选择。GPS等系统的卫星便位于此地，我们国家的北斗起步晚，没有能够抢占到最优的轨道位置。为了弥补这一劣势，我国的科学家不断攻坚克难，推陈出新，用智慧去解决这个问题。