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1、第四节 数字地球,一、数字地球的含义 1.含义:数字地球是信息化的地球地球的虚拟对照体。 2.制作: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。 3.优点:可以快速、形象地了解地球上的任何一点、任何方面的信息。 4.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,并使人们能够通过一定方式,方便地获得有关地球的信息。,(3)空间信息技术与空间数据基础设施。 GIS、GPS与网络结合,构成数字地球的空间核心技术。 空间数据基础设施主要包括空间数据、管理体系、空间数据交换网、空间数据交换标准等。,(4)大容量数据存储技术。 (5)可
2、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。 (6)高性能计算能力。 运用高速计算机模拟地球上的现象。,思考讨论为何说高分辨率卫星遥感技术为数字地球提供最基本的空间数据? 提示:遥感卫星可以对整个地球进行完整的扫描,每隔三五天即可更新一次,为人类提供反映地表地理要素动态变化的翔实数据,满足测图、农业、资源、环境、交通等多方面的需要,所以说,高分辨率卫星遥感技术为数字地球提供了最基本的空间数据。,二、数字地球与我们的生活,思考讨论为什么说数字地球是“地球村”形成的技术支持? 提示:“数字地球”的出现,实现了信
3、息高速公路和国际互联网的广泛使用,“缩小”了我们的生活空间,“缩短”了我们联系交流的时间,使我们生活的世界成为一个全球性、同时性的“地球村”。,探究一,探究二,数字地球的关键技术 主题活动 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,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
4、的过去,甚至延伸到恐龙时代。,探究一,探究二,结合材料探究: 材料中的数字虚拟生活是通过哪项技术实现的?这项技术的主要作用是什么? 提示:虚拟现实技术。能够生成虚拟环境,使人类与虚拟世界进行交互,完成各种虚拟过程,如虚拟战争、虚拟旅游、虚拟灾害、虚拟海港等。,探究一,探究二,名师精讲 数字地球的关键技术,探究一,探究二,探究一,探究二,典例剖析 【例题1】 数字地球需要很多学科,特别是信息科学技术的支撑。据此完成下列各题。 (1)数字地球提供的信息量主要取决于( ) A.存储的信息量多少 B.网络的通信能力 C.应用需求 D.用户的技术水平 (2)实现数字地球与人交互的窗口和工具是指( ) A
5、.高分辨率卫星遥感技术 B.空间信息技术 C.可视化技术 D.虚拟现实技术,探究一,探究二,(3)信息高速公路与高速网络技术在构建数字地球系统中的作用有( ) A.传输分散在众多数据库中的数据 B.把卫星收集到的各种数据输送到地球 C.传输计算机网络中的抽象化数据 D.传输和模拟地球上图像的数据信息 解析:第(1)题,数字地球提供的信息量主要取决于其存储信息的多少。第(2)题,可视化技术能够将计算机中抽象的数据具体化,以文本、图形、图像、声音、动画、视频等各种形式表现出来,它是实现数字地球与人交互的窗口与工具。第(3)题,信息高速公路与高速网络技术结合,可以传输分散在数以万计机构的数据库中的数
6、据。 答案:(1)A (2)C (3)A,探究一,探究二,数字地球的应用前景 主题活动 数字地球是全球定位系统、遥感技术、地理信息系统、虚拟现实技术、网络技术等各种技术相结合的产物,可以广泛应用于全球化问题研究。以农业为例,它在农业信息遥感、太空农业等领域有广阔的研究前景。一些国家利用资源卫星进行农业资源调查、作物长势和产量监测等。例如,美国利用资源卫星在估计本国小麦产量的同时,还对其他国家小麦产量进行估测,根据所得的数据制订生产布局、储运、加工等计划,确定对外贸易策略,由此每年可获利数亿美元。,探究一,探究二,结合材料探究: (1)数字地球相关技术在我国农业可持续发展方面可做哪些工作? 提示
7、:土地资源利用状况调查;农业合理布局;监测并预报灾害天气及旱涝状况;农作物长势监测及估产;农业污染监测、预报等。 (2)在全球问题的研究中,除农业外还有哪些领域可利用数字地球的相关技术? 提示:全球温室效应,海平面上升;臭氧层分布;地形遥感;全球生态环境监测;全球生物分布;全球生产结构监测等。,探究一,探究二,名师精讲 数字地球的应用前景,探究一,探究二,典例剖析 【例题2】数字地球在质检特种设备安全监察地理信息系统中可进行查询定位、重叠责任区域数据查询、应急救援模拟决策、设备参数在线监测、设备状态预警专题地图分析等功能。结合所学知识,完成下列各题。 (1)数字地球在建设大型水库方面的作用主要
8、是 ( ) A.提供当地的地质条件 B.提供当地的人口迁移规模 C.虚拟大型水库建成后库区周围和上下游地区的环境变化 D.提供水库的水量和水的流速 (2)关于数字地球的应用,叙述错误的是( ) A.可以从全球角度研究可持续发展 B.可以支持政府决策 C.可以模拟现实情景 D.可以代替政府决策,探究一,探究二,解析:第(1)题,数字地球的虚拟技术可以提供大型工程建成区库区水位,从而分析对库区周围与上下游地区环境的影响。第(2)题,数字地球只能为政府决策提供相应的参考数据,不能代替政府决策。 答案:(1)C (2)D,中国科学院对地观测与数字地球科学中心某专家说:“数字地球,不再是给你什么,你就只
9、能拿到什么,而是你想拿到什么就能拿到什么,这不是空中楼阁,如果系统足够大、数据源足够多、网络带宽也足够快,每个人都可以在网上操作数字地球,收获并创造你所要的信息和知识。”结合所学知识,完成第12题。,1.关于数字地球的叙述,正确的是( ) 数字地球是数字化地球 数字地球已经能满足人类目前的所有需要 数字地球的最大特征是虚拟现实技术 数字地球采取集中方式存储信息 A. B. C. D. 2.下列不属于数字地球服务领域的工作是( ) A.了解长江流域的水土流失情况 B.了解各地的风土人情 C.掌握各地犯罪情况 D.直接抓获犯罪分子,解析:第1题,数字地球是数字化地球,是对数字化地球的简单说法;目前
10、数字地球正处于不断完善之中,还无法满足人类的所有需要;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,采用在全球网络中分散式存储。第2题,数字地球能够使人们通过一定方式方便地获得他们所想了解的,如A、B、C项的信息,而D项直接抓获犯罪分子需要相关部门具体实施操作。 答案:1.B 2.D,数字化城市管理是指综合运用多种现代技术对城市进行科学高效管理,系统建设内容涵盖多个领域,如医院利用该系统抢救某重危病人的过程。数字化城市是数字地球的一部分。据此完成第34题。 3.有关“数字化城市”的叙述,正确的是( ) A.“数字化城市”就是指因特网 B.“数字化城市”就是信
11、息高速公路 C.“数字化城市”是用数据通信技术使城市信息的表达方式日益数字化 D.“数字化城市”只能方便人们的生活,并不能创造实实在在的财富 4.“数字化城市”应用的技术有( ) 实地调查技术 遥感技术 地理信息系统技术 虚拟现实技术 GPS技术 A. B. C. D.,解析:“因特网”“信息高速公路”只是“数字化城市”的一部分,数字化城市不仅能方便人们的生活,还能创造财富。数字化城市是数字地球的一部分,凡是数字地球能用到的技术,同样适用于数字化城市。 答案:3.C 4.A,数字地球是数字化地球的简称,它利用多种技术把地球上的信息以数字化方式存储起来,为人类提供服务。据此完成第56题。 5.能
12、够实现“信息就在指尖上”的梦想的是( ) A.互联网 B.虚拟世界 C.数字地球 D.信息高速公路 6.虚拟现实技术是数字地球的重要技术支撑,下列关于虚拟现实技术叙述正确的是( ) A.虚拟环境只能用视觉和听觉感受到 B.虚拟环境人们只能单向接受 C.虚拟环境只能是现实的情况 D.通过各种感官与人体的自然技能感受逼真的虚拟环境,解析:第5题,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。人们可以快速、形象地了解地球上的任意一点、任何方面的信息,从而实现“信息就在指尖上”的梦想。第6题,人们可以通过视觉、听觉、嗅觉、触觉感官与人体的自然技能感受逼真的虚拟
13、环境,与虚拟世界进行交互,完成各种虚拟过程。 答案:5.C 6.D,7.阅读材料,完成下列各题。 材料 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。数字地球的应用领域广泛,如预测气候变化、治理环境污染、防灾减灾、保持生物多样性、解决政治或经济危机、增加农业产出等。 (1)简要说明什么是“数字地球”。 (2)“数字地球”有什么特点? (3)建立“数字地球”有什么意义?,解析:解答该题的关键是根据所给材料并联系教材基础知识进行解答,要充分理解数字地球的内涵,掌握数字地球的关键技术及在生活中的应用。 答案:(1)数字地球是一个“虚拟地球”,就是用数字化的方法将地球上有关的信息转化为数字信息装入计算机中,实现在网络上的流通。 (2)具有空间性、数字性和整体性,并且三者是融合统一的;可迅速充实和联网;是一种开放式的数据平台;提供多种形式的服务,其中提供信息服务是最主要的任务;服务对象覆盖全社会层面。 (3)使人们了解全球资源、环境、社会、经济的分布和变化,为人类服务。,
