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第四节数字地球学习目标：1.了解数字地球的含义，理解数字地球涉及的关键技术。2.了解数字地球对我们生活的影响。3.畅想数字生活，培养学生对地理信息技术的兴趣和对美好生活的向往。1．数字地球的含义(1)概念信息化的地球——地球的虚拟对照体。数字地球将有关地球上每一点的信息，按地球的地理坐标加以整理，然后构成一个全球的信息模型。(2)核心用数字化的手段来处理整个地球的自然和社会等方面的问题，最大限度地利用资源，并使人们方便地获得有关地球的信息。(3)关键技术名称特点和作用信息高速公路与高速网络技术能迅速从各个数据库中调集数据，网络传输速率高高分辨率卫星遥感技术提供反映地表地理要素动态变化的翔实数据，形成数字地球最基本的空间数据空间信息技术与空间数据基础设施满足数字地球对综合数据的处理与应用，GIS、GPS与网络结合，构成数字地球的空间核心技术大容量数据存储技术数据存储容量大，可嵌入海量数据可视化和虚拟现实技术可视化技术能够将计算机中的抽象数据具体化，是实现数字地球与人交互的窗口和工具。虚拟现实技术能够生成虚拟环境，完成各种虚拟过程高性能计算能力能模拟一些不能观测到的现象2．数字地球与我们的生活(1)畅想“数字地球”，跨入未来世界①掌握各地的治安状况，恰当部署警力打击犯罪。②模拟环境变化对濒危物种的影响，保护生物多样性。③掌握作物病虫害及其生长情况，科学施药、施肥，提高作物产量。④学者们开展学术研究。(2)数字生活为我们的生活服务，在发达国家已经开始进入大众生活领域。(1)“数字地球”是多种地球仪的其中一种。()(2)数字地球的核心是用数字化手段处理整个地球的自然和社会等方面问题，最大限度地利用自然资源，方便地获得有关地球的信息，提供运动物体的精确位置、运动方向和速度。()(3)数字地球是数字化、信息化的虚拟地球，其组成除了地图测绘系统、全球定位系统外，还包括地理信息系统。()(4)数字城市规划中不能用于统计城市流动人口数量。()(5)数字地球最主要的任务是()A．提供信息服务B．处理数据C．传递知识D．提供交流平台提示：(1)×地球仪是为了便于认识地球，人们仿造地球的形状并按照一定的比例缩小，制作的地球模型，不是用数字化手段处理的虚拟地球。(2)×提供运动物体的精确位置、运动方向和速度的是GPS技术。(3)√“数字地球”是地图测绘系统、全球定位系统和地理信息系统的综合和深化。(4)√计算机系统在数字城市规划中不能用于统计城市流动人口数量。(5)A[数字地球是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现与再认识，是用数字化的手段整体性地解决与空间位置相关的问题和最大限度地利用信息资源，所以提供信息服务是数字地球最主要的任务。]数字地球的含义材料这是某公司的一项信息化服务演示。在一个漆黑的夜晚，一位独居的老太太突发心脏病，在倒地的一瞬间，她手臂上的手表式GPS发出急救信号。医护人员从“医疗急救GIS”中的地图上迅速找到了她的住址，立即调度装有车载定位系统的救护车按照电子地图上的提示路径，在最短的时间内抵达了老人住房，为她量血压、测心跳、输氧气……问题1(地理实践力)“数字地球”的核心思想是什么？提示：“数字地球”的核心思想包括两点：①用数字化手段统一处理地球问题；②最大限度地利用信息资源，并使百姓通过一定的方式便捷地获得他们想了解的有关地球的信息。问题2(地理实践力)材料中的案例应用了“数字地球”的哪些技术？提示：GPS(全球定位系统)、GIS(地理信息系统)和车载电子系统、电子地图等数字地球技术。[归纳总结]1．数字地球的技术基础2．RS、GIS和GPS与数字地球之间的关系遥感技术主要用于地理信息数据的获取；全球定位系统主要用于地理信息的空间定位；地理信息系统主要用于对地理信息数据进行管理、查询、更新、空间分析和应用评价；而信息网络与虚拟技术主要用于地理信息传播、表达和模拟分析。从主要作用分工看，它们对于构成地理信息技术缺一不可。[拓展延伸]数字地球不等于“3S”技术的综合数字地球是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现与再认识，是遥感技术、全球定位技术、地理信息系统、虚拟技术、网络技术等各种技术的综合利用。“3S”技术仅仅是数字地球的部分支撑技术。1．数字地球是信息化的、虚拟的地球。据此回答(1)～(2)题。(1)数字地球的最大特征和依据是()A．全球网络B．分散式存储C．虚拟现实技术D．高分辨率卫星影像(2)下列有关数字地球的说法，错误的是()A．数字地球就是把整个地球的信息进行数字化后由计算机网络来管理的技术系统B．数字地球就是地理信息技术C．数字地球是用数字化手段统一处理地球问题D．数字地球是RS、GIS、GPS等各种技术的综合应用(1)C(2)B[第(1)题，数字地球是用数字化的手段整体性解决与空间位置相关的问题和最大限度地利用信息资源，它需要很多学科，特别是信息科学技术的支撑，如信息高速公路、大容量的存储技术、高分辨率卫星影像等，这种海量的数据平台是通过虚拟现实技术展示出来的。第(2)题，本题考查数字地球的概念。数字地球是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现与再认识，是RS、GIS、GPS等各种技术的综合应用。]数字地球与我们的生活材料当她戴上头盔时，就看到地球出现在太空中。然后通过某个工具，对所看到的影像进行放大。随着分辨率的不断提高，她看见了大陆，然后是乡村、城市，最后是具体的房屋、树木以及其他天然或人造的景观。她不受限制地穿越空间和时间。在以虚拟的方式去巴黎卢浮宫参观后，她又通过对时间的反向推移，借助新闻短片、报纸等主要的原始资料学习法国的历史。她向自己的电子信箱发送一些有用的信息，留待将来使用。在这里，时间序列可以从现在延伸到遥远的过去，甚至延伸到恐龙时代。问题1(综合思维)材料中提到了数字地球在未来日常生活中的应用，其应用领域主要有哪些？提示：网上旅游、远程教育等。问题2(地理实践力)数字地球除了在日常生活中的应用外，还在可持续发展研究和政府决策中发挥作用，试分别举例说明。提示：可持续发展：模拟未来20年森林面积的变化，研究全球生态环境变化趋势。政府决策：通过GIS分析犯罪模式和犯罪频率，合理分配警力资源。问题3(地理实践力)从政府官员、普通百姓两个角色出发，分别简述数字地球的应用前景。提示：政府官员：数字地球可为国家大型工程决策提供重要的参考数据；数字地球也能为政府对城市的管理提供依据。普通百姓：我们坐在家里，就可接受远程教育，进行网上购物；参加交互娱乐项目，还可轻松游览各国的风景名胜；逛遍各国的博物馆、美术馆、艺术画廊等。[归纳总结]数字地球的应用前景应用前景具体表现可持续发展应用空间分析与虚拟现实技术，建立数字化空间实验室，从全球角度研究可持续发展政府决策为大型工程决策提供重要的参考数据，为政府对城市的管理提供依据百姓生活接受远程教育，网上购物，交互娱乐项目，游览风景名胜2．中国政府和学术界在数字地球的基础上提出“数字中国”的构想。构想中的“数字中国”将建立一个完整的国家公用信息网，它集成了国家经济信息网、国土资源信息网，长江流域监控网等网络的信息，并将促进这些系统的综合利用。据此完成(1)～(2)题。(1)关于数字地球的正确叙述是()A．数字地球就是指因特网B．数字地球就是指“信息高速公路”C．数字地球将有关地球上每一点的信息，按地理坐标加以整理，然后构成一个全球的信息模型D．数字地球的核心就是用数字化手段来处理地球上自然方面的问题(2)下列不属于“数字中国”服务领域的是()A．了解长江流域的水土流失情况B．了解股票行情C．通缉罪犯D．设计时装(1)C(2)D[第(1)题，因特网、信息高速公路都与数字地球有关，但它们并不等同于数字地球。数字地球是一个庞大而复杂的系统，涉及诸多关键技术，信息高速公路和高速网络技术是其关键之一。数字地球不仅可以处理自然方面的问题，还可以处理社会问题。第(2)题，“数字中国”储存有大量的自然和社会信息，利用“数字中国”的数据可掌握各地的治安状况，有利于恰当地部署警力，打击犯罪；可以方便地了解股票行情；利用长江流域监控网可了解长江流域的水土流失情况；而设计时装并不属于“数字中国”的服务领域。](教师独具)题组1数字地球的含义数字地球其实就是信息化的地球，是一个完整的地球信息化的模型。据此完成1～2题。1．数字地球的最基本空间数据来自()A．遥感卫星B．雷达C．探空气球D．飞机遥感2．数字地球应用于政府决策的领域有()①国家大型工程决策②城市管理③疾病防控④防灾减灾A．①②B．①②③C．①②③④D．①③1．A2.C[第1题，数字地球最主要也是最基本的空间数据来源是遥感卫星图像。第2题，数字地球应用于政府决策领域较广，如国家大型工程的决策、城市管理、疾病防控、防灾减灾等。]题组2数字地球与我们的生活“数字校园”是“数字地球”的具体利用与体现，读数字校园的应用图，回答3～5题。3．“数字校园”是指()A．对校园内所有信息资源的数字化B．远程教育和网上学校C．计算机辅助地理教学D．建设虚拟学校4．“数字校园”的思想核心是()A．信息资源的数字化B．建设网上学校C．发展远程教育D．减轻师生的课业负担5．未来借助于“数字校园”技术，有关地理教学的变化的说法，不正确的是()A．不再使用地球仪，学生只要戴上显示头盔，就能看见太空中的地球B．对于区域的学习，利用声音识别系统就能够得到关于行政区范围、动植物物种等信息C．课堂上不需要老师，学生完全靠计算机自学D．想要了解有关地区更多的信息，可通过“数据手套”，单击一下链接按钮，就能够看见3．A4.A5.C[第3题，“数字校园”是利用网络、通信技术对校园内的信息资源进行全面的数字化，通过整理加工，使这些信息资源能够有序地运转，从而更好地为教学、科研、管理和生活服务。第4题，把学校建设成既面向校园，又面向社会的一个超越时间和空间的虚拟学校，使更多的人能够共享教育资源。第5题，虽然数字校园技术能大大丰富课堂教学，但教学依然离不开教师的主导作用。](教师独具)教材P104活动数字地球是我们星球的虚拟体现，它汇集了人的经验，并使用了大量自然、文化和历史数据。根据用户的兴趣提供数据接口和标准，使获得的地理参照数据在遥感、制图、统计、医学材料和其他来源的基础上为用户所利用。教材P107活动(1)数字地球(Digitalearth)是当代最新的一种概念。通俗地讲，就是把地球和人类的各种信息用地图(地理信息)串起来，装在电脑网络中，形成一个全球信息系统，这就叫“数字地球”。(2)世界上几乎所有信息都具有地理属性，比如资源、环境、灾害、人口、气象、生物、生态、水文等信息都可以放入“数字地球”。(3)“数字地球”的应用潜力是巨大的，它几乎涉及人类生活的各个方面。因此，随着可访问和可使用的全球地理信息的日益增长以及遥感、全球定位系统等技术对信息的实时支持，“数字地球”将在虚拟外交、打击犯罪活动、支持农业生产等领域取得广泛应用。此外，“数字地球”还将在预测气候变化、保护生物多样性、防灾减灾以及虚拟教育等领域具有广阔的应用前景。