1、1第四节 数字地球课程标准了解数字地球的含义。学习目标1.了解数字地球的含义。2.结合实际，了解数字地球的应用前景。基础知识梳理教材梳理 1 数字地球阅读教材 P97P99“数字地球” ，填写下列知识。1.数字地球(1)概念：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。(2)应用技术：全球定位系统、遥感技术、地理信息系统、虚拟技术、网络技术等。(3)核心思想 用 数 字 化 手 段 统 一 处 理 地 球 问 题最 大 限 度 地 利 用 信 息 资 源 )2.数字地球的基础全球网络与分布式存储(1)全球网络数 字 地 球 只 有 通 过 网 络才 能 实 现 全 球 信 息 共 享
2、数 字 地 球 要 求 信 息 网 络 嵌入 到 每 个 人 的 日 常 生 活 中(2)分布式存储3.数字地球的最大特征与依据虚拟现实技术 计 算 机生 成 对 视 觉 、 听 觉 、触 觉 产 生 仿 真视 景 用 户 沉 浸 到 数 据空 间 ， 投 入 虚 拟 环境 ， 驾 驭 数 据4.数字地球的重要信息源高分辨率卫星影像【图表解读】1.读教材“图 3-4-1 数字地球从数据采集到应用的全过程” ，据图分析数字地球从数据采集2到应用的全过程。提示 本图显示了数字地球从数据采集到应用的全过程。从图中看出，数据的采集、处理、应用需要相关的工具和技术，这些技术除地理信息技术外，还包括虚拟技
3、术、网络技术等。2.读教材“图 3-4-4 虚拟现实技术” ，据图说明虚拟现实技术的应用。提示 该图形象、直观地展示了虚拟现实技术的应用。虚拟现实技术潜在的应用范围很广，诸如国防、建筑设计、工业设计、培训、旅游、医学领域。例如，建筑设计师可以运用虚拟现实技术向客户提供三维模型，游览者可以借助虚拟现实技术来选择旅游线路和旅游方式等。教材梳理 2 数字地球的应用前景阅读教材 P99P101“数字地球的应用前景” ，填写下列知识。1.数字地球与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问题。2.数字地球与政府决策(1)可为国家大型工程决策提供重要的参考数据。
4、(2)为政府对城市的管理提供依据。3.数字地球与百姓生活为百姓生活提供方便。可接受远程教育、进行网上购物、参加交互娱乐节目，游览各国风景名胜等。预习效果自测“大陆漂移学说”的创立者魏格纳曾预言：“只有将所有地球科学提供的信息结合起来的时候，我们才寄希望于确定真理 。 ”今天，魏格纳所期盼的这个“时候”正在悄悄来临，这就是数字地球。据此回答 12 题。1.下列对数字地球含义的理解，正确的是( )A.由于数据通信技术的发展，使地球上的信息表达的方式日益数字化B.地球的大小有一定的数量范围C.数字领域的发展已成为地球上所有学科发展的基础D.计算机的应用已遍布全球2.构成数字地球的空间核心技术是( )
5、A.GPS、GIS 与网络的结合B.卫星遥感技术与大容量数据存储技术的结合3C.可视化和虚拟现实技术的结合D.空间信息技术与高性能计算机的结合答案 1.A 2.A目前，地理调查手段越来越多样化和电子化，表达的方式也各有特色。现在有一地理小组为了弄清福建省泉州市的自然、城市特征以及发展历程，开展了一系列的调查工作。请利用所学的知识和技能，完成 34 题。3.地理小组就调查的若干项目的资料进行了研究。下列对调查内容及其资料的描述，错误的是( )A.为了能利用地理信息技术分析泉州市的产业分布状况，要搜集数字地图和统计资料B.利用新旧航空图片的对比来研究泉州市的地形、城市化问题C.利用住宅地图来调查泉
6、州市区各分区的人口构成、老龄化等问题。D.在泉州市某企业的网站上调查该企业下属企业的概况4.地理小组为了将调查结果图形化，学习利用了图表知识。下列关于图形化的叙述，最合适的是( )A.用点状图表示泉州市的交通路线B.用流线图表示各郊区蔬菜产量C.用等值线图表示到泉州市旅游的各省游客数量D.用分层设色图表示泉州市的人口密度状况解析 第 3 题，可利用住宅地图来调查泉州市区各分区的人口分布。第 4 题，分层设色图可以很好地表示泉州市人口密度的空间分布状况。答案 3.C 4.D5.下列叙述中，不正确的是( )A.数字地球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
7、信息系统B.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C.数字地球可以预测气候变化、保护生物多样性、对灾害快速反应以及虚拟教育等D.数字地球只是人们的一个设想，它的实现还需要大家的努力解析 通俗地讲，数字地球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。它的应用潜力是巨大的，几乎涉及人类生活的各个方面。如数字地球将在虚拟社交、打击犯罪活动、支持农业生产等领域获得广泛应用。此外，数字4地球还将在预测气候变化、保护生物多样性、对灾害快速反应以及虚拟教育等领域具有广阔的应用前景。数字地球不只是人们的一个设想，现在建设数字地球的时代已经到来。答
8、案 D探究点一 数字地球【案例探究】材料一 “数字地球”是 1998 年美国前副总统戈尔提出的，严格讲是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络为纽带，对地球进行多分辨率、多尺度、多时间和多种类的三维描述，也就是模拟地球。材料二 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老人住所，为她量血压、测心跳、输氧气结合材料探究：(1)“数字地球”是( )A.指互
9、联网B.指“信息高速公路”C.用数据通信技术使地球信息表达“数字化”D.只是方便人们的生活，并不能创造实在的财富(2)“数字地球”的技术支撑包括( )遥感技术 全球定位系统 地理信息系统 虚拟技术 网络技术A. B.C. D.(3)“数字地球”的核心思想是什么？(4)材料二中的案例应用了“数字地球”的哪些技术？解析 第(1)题，A、B 选项中的互联网和“信息高速公路”都是数字地球的技术基础之一。数字地球不只是方便人们的生活，利用数字地球能够快速查询信息，并把这些信息应用到生产生活中，能够带来财富，D 项错误。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诸方面的问题，最大限度地利
10、用资源，并使人们能够通过一定方式方便地获5得他们想了解的有关地球的信息。第(2)题，数字地球是全球定位系统、遥感技术、地理信息系统、虚拟技术、网络技术等各种技术的综合应用。第(3)题， “数字地球”的核心思想包括两个方面：一是用数字化手段统一处理地球问题；二是最大限度地利用信息资源，并使百姓便捷地了解地球信息。第(4)题，从材料二中的相关信息，可以得出答案。答案 (1)C (2)D(3)其核心思想包括两点：用数字化手段统一处理地球问题；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。(4)GPS(全球定位系统)、GIS(地理信息系统)和车载定位系统、电子地图
11、等数字地球技术。【反思归纳】 数字地球的含义与关键技术(1)含义：数字地球是指实现地球数字化或信息化的技术系统。形象地说，数字地球是指整个地球经数字化之后由计算机网络来管理的技术系统。如下所示：(2)关键技术：数字地球是一个庞大而复杂的系统，要依靠诸多关键技术支撑。各关键技术与数字地球的关系具体如下所示：【即时巩固】 中新网 2017 年 4 月 4 日电 由国际数字地球学会、中国科学院共同主办的第十届国际数字地球大会在澳大利亚悉尼开幕。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6B.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
12、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；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，在全球网线中分布式存储。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)D探究点二 数字地球的应用前景【案例探究】材料 数字虚拟生活当她戴上头盔时，就看到
13、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的过去，甚至延伸到恐龙时代。结合材料探究：(1)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？(2)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。(3
14、)从科学家、政府官员、普通百姓三个角色出发，分别简述数字地球的应用前景。提示 (1)网上旅游、远程教育等。7(2)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。(3)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、森林、资源等方面的信息，应用空间分析与虚拟现实技术，模拟人类活动对生态和环境的影响，制定可持续发展的对策。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
15、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。【反思归纳】 数字地球的应用领域举例应用前景 作 用 具体表现可持续发展数字地球的建立，使人类拥有了一个数字化的空间实验室，科学家通过这个实验室可以从全球角度研究可持续发展问题科学家可方便地获得地形、森林、资源、气候、植被、土壤类型、矿产、土地利用变化等方面的信息，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政府决策数字地球可为国家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利用数字地球技术可以为是否修建水库提供依据；可以通过 GIS 分析犯罪模式和犯罪频率，合理分配警力资源
16、百姓生活数字地球提供了前所未有的方便接受远程教育；网上购物；参加交互娱乐项目；游览风景名胜【即时巩固】 2014 年 6 月 24 日，由河北省国土资源厅、河北省地理信息局承办的河北省数字城市建设县(市)长专题研讨班在河北省地理空间技术创新基地正式开班。记者从开班仪式上获悉，到 2015 年底全省 11 个设区市和 135 个县(市)将全部立项启动数字城市建设。据此完成(1)(2)题。(1)有关“数字城市”的叙述，正确的是( )A.“数字城市”就是指因特网B.“数字城市”就是“信息高速公路”C.“数字城市”是用数据通信技术使城市信息的表达方式日益“数字化”8D.“数字城市”只能方便人们的生活，
17、并不能创造实实在在的财富(2)“数字城市”应用的技术有( )高速网络技术 遥感技术 地理信息系统 虚拟现实技术 GPSA. B.C. D.解析 第(1)题， “因特网” “信息高速公路”只是支撑“数字城市”的技术手段， “数字城市”不仅能方便人们的生活，还能创造财富。第(2)题， “数字城市”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“数字城市” 。答案 (1)C (2)D知识结构晨背索引1.说出数字地球的含义与关键技术。2.举例说明数字地球的应用领域。 9对点练一 数字地球数字地球需要很多学科，特别是信息科学技术的支撑。根据其技术特点，完成 13 题。1.数字地球提供的信息量主
18、要取决于( )A.存储的信息量多少 B.网络的通讯能力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.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是( )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
19、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据。答案 1.A 2.C 3.A对点练二 数字地球的应用前景4.关于数字地球应用前景的说法，正确的是( )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 政府决策可完全依赖数字地球 为城市管理提供依据 数字地球的发展是可以预见的A. B. C. D.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。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。10答案 A课后作业基础
20、冲 A 练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 12 题。1.数字地球实现以后，科学家们可以( )A.制定可持续发展的对策B.控制全球气温升高C.控制人口增长速度D.控制全球贫富差距2.数字地球应用于政府决策的领域有( )国家大型工程决策 城市管理 疾病防控 防灾减灾 远程教育A. B.C. D.解析 第 1 题，数字地球实现以后，通过全球信息共享，依靠计算机的虚拟现实技术，对地球上的各种空间信息数据综合分析处理，可制定可持续发展的对策。第 2 题，数字地球可为政府决策提供依据，如大型工程建设、城市管理、疾病防控、防灾减灾等。远程教育是对百姓生活的影响。答案 1.A 2.C3.关于数字地球的说法，不正确的是( )A.利用数字地球可模拟环境变化对物种的影响B.利用数字地球可掌握作物病虫害及生长情况C.利用数字地球，可以预测温室效应加剧后，将淹没哪些地区D.利用数字地球，可以预测将来，但无法模拟数百年前的环境解析 利用数字地球的模拟技术，可以回到“过去” ，也可以到达“将来” 。答案 D4.(2017太原高二检测)“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
