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第四节数字地球知识结构学习目标精准学习导航知识结构学习目标1．通过阅读教材内容，了解数字地球的含义。2．结合教材及相关资料，理解并掌握数字地球的核心思想与关键技术。3．联系生活实例，说明数字地球的应用前景。自主学习梳理知识课前基础梳理知识点一|数字地球1．概念：对真实地球及其相关现象的统一性的__________重现与再认识。2．应用技术：全球定位系统、__________、地理信息系统、虚拟技术、网络技术等。3．核心思想用__________手段统一处理地球问题最大限度地利用__________数字化遥感技术数字化信息资源4．基础：______________________(1)原因①只有通过网络才能实现全球信息共享。②数字地球的实现需要大规模的__________。(2)结果①数字地球要求信息网络嵌入到每个人的日常生活中。②__________________的建设及其传输速度，是建立数字地球的重要基础。全球网络与分散式存储存储空间高速宽带网络5．最大特征与依据：虚拟现实技术(1)概念：计算机模拟的__________，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。(2)本质：可对视觉、听觉、触觉产生仿真视景的作用。6．重要信息源：__________________。三维环境高分辨率卫星影像“3S”技术与数字地球有什么关系？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、全球定位系统、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。具体如下图所示：“数字地球”是一个全新的概念，也是计算机技术的综合概念，它不仅与我们的生活、生产密不可分，而且也正在改变着人类的生存和发展方式。对“数字地球”的理解要从以下几个层面入手：1．概念“数字地球”是建立一个“虚拟地球”，用数字化的方法将地球上的所有信息转化为数字信息装入计算机中，实现在网络上的流通。可以表示为：地球上所有信息(数字化)→数字信息(网络化)→数字地球。2．核心思想用数字化手段统一处理地球问题和最大限度地利用信息资源。3．支撑技术很多学科，如信息高速公路、高分辨率卫星影像、空间信息技术、大容量数据处理与存储技术、可视化与虚拟现实技术，并与RS、GIS、GPS技术相融合。(1)数字地球的基础——全球网络与分布式存储基础含义全球网络通过网络才能实现全球信息共享分布式存储大规模的存储空间，信息分到每台计算机(2)数字地球的最大特征与依据——虚拟现实技术虚拟现实是计算机模拟的三维环境，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。虚拟环境由计算机生成。可使人通过视觉、听觉、触觉等感官作用，产生身临其境的感觉，所以虚拟环境是一种仿真视景。根据设计者的构想，用户可以沉浸到数据空间中，在一定时间内与现实环境相隔离，然后投入到可实时交互的虚拟环境中，并且驾驭其中的数据。如虚拟战争、虚拟旅游、虚拟灾害、虚拟海港等。(3)数字地球的重要信息源——高分辨率卫星影像目前世界上商用卫星的分辨率已达到0.61米，实现了以往只有航空摄影才能达到的分辨率。这种高分辨率的卫星影像可以使数字地球的地图绘制达到足够的精度。4．主要特点空间性、数字性和整体性的统一；可以迅速充实和联网；是一种开放式的数据平台；可以提供多种形式的服务；服务对象覆盖整个社会层面。应用提示——查盲点补遗漏点拨技巧示意图法分析数字地球由国际数字地球学会、中国科学院共同主办的第九届国际数字地球大会于2015年10月5日至9日在加拿大哈利法克斯市召开。据此回答(1)～(2)题。(1)关于数字地球的叙述，正确的是()A．数字地球是地图数字化B．数字地球已能满足人类目前的需要C．数字地球的最大特征是虚拟现实技术D．数字地球采取集中方式存储信息(2)建立数字地球的重要基础是()A．遥感技术B．全球定位系统C．地理信息系统D．高速宽带网络的建设及其传输速度【解析】第(1)题，数字地球是数字化的地球；目前数字地球正处于不断完善之中，还无法满足人类的需要；数字地球是虚拟的地球，虚拟现实技术是数字地球的最大特征；数字地球需要存储大量信息，不能集中存储，在全球网络中分散式存储。第(2)题，数字地球的实现需要大规模的存储空间，所以要把信息分开存储到全球各地的计算机中。因此，高速宽带网络的建设及其传输速度，是建立数字地球的重要基础。【答案】(1)C(2)D1．数字地球是以现代地理信息技术为基础实现全球信息共享的技术系统，具有广泛的发展前景，根据所学知识完成(1)～(2)题。(1)“数字地球”实现全球信息的传输共享主要通过()A．有线电视B．电脑C．网络D．无线电波(2)虚拟环境是一种()A．仿真环境B．模糊环境C．真实视景D．梦幻环境解析：第(1)题，数字地球实现全球信息共享必须通过全球信息网络才能实现。第(2)题，虚拟环境是一种仿真环境。答案：(1)C(2)A知识点二|数字地球的应用前景1．数字地球与可持续发展(1)模拟__________对生产和环境的影响，制定____________的对策。(2)数字地球也是一个数字化空间实验室，可以从__________角度研究可持续发展问题。人类活动可持续发展全球2．数字地球与政府决策(1)为国家大型工程的决策提供重要的__________。(2)为政府对城市的管理提供依据。3．数字地球与百姓生活：__________购物，接受__________教育，参加__________娱乐项目等。参考数据网上远程交互建立数字地球的意义是什么？“数字地球”的建立，使我们拥有了一座规模巨大的、能精确描述地球的数字化空间实验室，我们可以了解全球的资源、环境、社会、经济的分布和变化，真正为人类认识自然服务。“数字地球”又是一座海量信息库，是世界上最大的地球图书馆，为我们提供关于地球的全方位的数据和信息。数字地球建设将是一场具有深远意义的技术革命，并促进新产业的诞生和产业规模的扩大，创造出更多的就业机会。数字地球的应用前景仔细阅读教材图文资料结合实际案例，也可上网查询，认识数字地球对人类各领域的应用前景和巨大作用。数字地球最基本的任务就是全面、及时地提供可信的数据，因此其应用领域是无处不在的，只要我们能够想到的方面，数字地球就能提供帮助，具体举例说明如下：应用领域“数字地球”举例效果模拟人类活动对生产和环境的影响制定可持续发展对策可持续发展数字化空间实验室从全球角度研究可持续发展问题应用领域“数字地球”举例效果虚拟大型水库建成后库区周围和上下游的环境变化为是否修建水库和水库修建后可能出现的问题及对策提供依据政府决策GIS分析犯罪模式和犯罪频率合理分配警力资源百姓生活模拟教育、商场、娱乐、风景名胜、博物馆、美术馆、艺术画廊的景象坐在家中享受生活应用提示——查盲点补遗漏点拨技巧数字农业“数字农业”主要包括以下三个方面的内容：(1)农业要素的数字信息化。任何农业系统都会有四大要素，即生物要素、环境要素、技术要素及社会经济要素。按照“数字农业”的数字信息化的要求，都需用二进制数字0和1两个数字表达。(2)农业过程的数字信息化。各种农业过程的内在规律及外部联系，可以利用农业数学模型(亦称农业模型)予以揭示、表达。利用农业模型，可以进行许多传统的农业试验无法进行的研究；可以大大节约农业研究的经费与时间；可以使农业研究的成果在更大的地理范围、更长的时间范围内推广应用。(3)农业管理的数字信息化。农业管理大致包括农业行政管理、农业生产管理、农业科技管理及农业企业管理。按照数字信息化的要求，目前已经形成由农业信息技术支撑的各类农业管理系统。关于数字地球应用前景的说法，正确的是()①为科学家研究全球性问题提供了数字化空间实验室，有利于可持续发展的研究②政府决策可完全依赖数字地球③为城市管理提供依据④数字地球的发展是可以预见的A．①③B．②④C．①④D．②③【解析】数字地球的应用前景非常广阔，可以为科学家研究全球性问题提供数字化空间实验室，有利于可持续发展的研究；数字地球能为政府对城市的管理提供依据，但政府决策不能完全依赖数字地球；由于科技发展的不可预见性，数字地球的发展也具有不可预见性。【答案】A2．“数字南极”的构建是我国南极科考的重要任务。对“数字南极”的利用，叙述错误的为()A．方便查阅南极地区的三维地图及地图信息B．可以对附近地区冰川、海岸线的变化进行观察分析C．对防止极冰融化提供治理的技术D．对地物相关信息的分析采用数字化处理解析：“数字南极”不能提供治理极冰融化的技术，但能为极冰融化的治理提供有用的分析数据。答案：C对接教材指点疑难活动思考点拨一、教材P97探索【点拨】这位同学的想法在未来可以实现。采用虚拟现实技术和网络技术，跨越时间和空间。全球定位系统主要是定位和导航，遥感技术主要是及时、迅速地获得信息和数据，地理信息系统主要是储存、管理、分析数据。二、教材P101思考【点拨】数字地球能为政府对城市的管理提供依据。例如，可以通过GIS分析犯罪模式和犯罪频率，合理分配警力资源。数字地球实现后，科学家可方便地获得地形、土壤类型、气候、植被、土地利用变化、矿产、资源等方面的信息，应用空间分析与虚拟现实技术，模拟人类活动对生产和环境的影响，制定可持续发展的对策。适时训练巩固双基课内基础达标知识点一数字地球1．(2019·甘肃通渭县第二中学月考)“数字地球”是()A．指用数字表示地球的大小B．把整个地球信息数字化后由计算机网络来管理的技术系统C．用经纬网的数据来表示地理事物的位置D．用GPS数据来表示地球上各种地理事物的位置解析：数字地球指的是建立一个地球信息模型，该模型将地球上每一角落的信息都收集、整理、归纳，并且按照地球地理坐标建立完整的信息模型并且用网络联结起来，从而使地球上的每个人都可以快速、完整、形象地了解地球宏观和微观的各种情况，并充分发挥这些数据的作用，故选B。答案：B数字地球的核心就是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，并使人们能够通过一定方式，方便地获得有关地球的信息。据此回答2～3题。2．数字地球概念中所谓的“数字”是指()A．被转换为二进制形式的计算机内部存储和操作的各类数据B．地球表面大量与高度、距离等有关的信息C．用具体数字描述的地球模型D．使用了大量数字化设备答案：A3．数字地球最基本的空间数据主要来自()A．高分辨率卫星遥感技术提供的详细数据B．高速网络提供的各数据库中的数据C．通过信息高速公路D．GIS提供的各种空间交换数据答案：A知识点二数字地球的应用前景“数字校园”是“数字地球”的具体应用与体现。读数字校园的应用图，回答4～6题。4．“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．建设虚拟学校答案：A5．“数字校园”的核心思想是()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解析：材料中提到的“数字校园”是“数字地球”的具体应用与体现，因此“数字校园”是对校园内所有信息资源的数字化，其核心思想是信息资源的数字化。答案：A6．信息高速公路的“路”是指()A．电话线B．普通电缆C．无线传输D．光导纤维组成的光缆答案：D7．(2018·黑龙江大庆市期中)目前，我国已经建成“数字中国”的地理空间框架，“天上看、地上查、网上管”的国土资源管理运行体系初步形成，大大提升了国土监管能力。对土地资源“天上看，网上管”分别运用的现代地理信息技术是()A．遥感和地理信息系统B．全球定位系统和地理信息系统C．遥感和全球定位系统D．全球定位系统和“数字地球”解析：“天上看”要靠遥感技术来获取土地资源的最新信息，“网上管”是利用地理信息系统的分析功能，故选A。答案：A8．阅读下列材料，回答有关问题。第九届国际数字地球会议于2015年10月5日至9日在加拿大哈利法克斯市举办。大会以“生活在共同的蓝色星球”为主题。本次会议将以传播数字地球新理念、交流数字地球新技术、实践数字地球新应用为宗旨。以农业为例，它在农业信息遥感、太空农业等方