中圖版必修3第三章第四節(jié)《數(shù)字地球

第四節(jié) 數(shù)字地球 課標(biāo)領(lǐng)航 課程標(biāo)準(zhǔn) 了解數(shù)字地球的含義。 學(xué)習(xí)目標(biāo) 了解：數(shù)字地球的基本含義。 理解：數(shù)字地球各項技術(shù)的作用。 應(yīng)用：列舉實例，感受數(shù)字地球帶給我們生活的便利。 知能層級突破 教材深化透析 學(xué)業(yè)水平達標(biāo) 基礎(chǔ)自主梳理 第四節(jié) 數(shù)字地球 基礎(chǔ)自主梳理 一、數(shù)字地球 1概念：對真實地球及其相關(guān)現(xiàn)象的統(tǒng)一性的_重現(xiàn)與再認(rèn)識。 2應(yīng)用技術(shù)：全球定位系統(tǒng)、 _、地理信息系統(tǒng)、 _、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。 3核心思想：用 _手段統(tǒng)一處理地球問題；最大限度地利用 _資源，并使普通百姓能夠通過一定方式便捷地獲得他們想了解的有關(guān)地球的信息。 數(shù)字化 遙感技術(shù) 虛擬技術(shù) 數(shù)字化 信息 4 基礎(chǔ) 全球網(wǎng)絡(luò)與分布式存儲 ( 1 ) 原因 只有通過 _ _ _ _ _ 才能實現(xiàn)全球信息共享數(shù)字地球 的實現(xiàn)需要大規(guī)模的 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 網(wǎng)絡(luò) 存儲空間 ( 2 ) 結(jié)果 數(shù)字地球要求信息網(wǎng)絡(luò)嵌入到每個人的日 常生活中_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 的建設(shè)及其傳輸速度，是數(shù) 字地球建立的重要基礎(chǔ) 高速寬帶網(wǎng)絡(luò) 5最大特征與依據(jù) 虛擬現(xiàn)實技術(shù) (1)虛擬現(xiàn)實的概念：計算機模擬的 _，是一種可以 _虛擬世界的計算機系統(tǒng)。 (2)本質(zhì)：可對視覺、聽覺、觸覺產(chǎn)生作用的_。 6重要信息源 高分辨率衛(wèi)星影像 三維環(huán)境 創(chuàng)建和體驗 仿真視景 思考 1數(shù)字地球要求的全球網(wǎng)絡(luò)和分布式存儲與國際互聯(lián)網(wǎng)是不是一回事？ 提示： 不是?，F(xiàn)在國際互聯(lián)網(wǎng)在很大程度上實現(xiàn)了信息共享，但還不能達到 “數(shù)字地球 ”意義上的要求。 二、數(shù)字地球的應(yīng)用前景 1模擬 _對生產(chǎn)和環(huán)境的影響，制定_的對策。 2為國家大型工程的決策提供重要的 _；為城市的管理提供 _。 3為 _提供方便。 人類活動 可持續(xù)發(fā)展 參考數(shù)據(jù) 依據(jù) 百姓生活 思考 2廣州市海珠區(qū)光大海園樓盤推出的 “信息家園”工程：輕輕一按，主人就可以任意操控家里的各種電器 這種數(shù)字化生活方式充分說明了數(shù)字地球技術(shù)的什么發(fā)展趨勢？ 提示： 廣州 “信息家園 ”工程的實施，是其數(shù)字城市建設(shè)的一個有機組成部分，也是數(shù)字地球技術(shù)為人們生活服務(wù)的一個縮影，這充分說明數(shù)字地球技術(shù)已開始進入大眾生活領(lǐng)域，為人們的生產(chǎn)生活服務(wù)。 知能層級突破 數(shù)字地球 1 數(shù)字地球的基本概況 知識精析 數(shù)字地球 具體內(nèi)容 含義 數(shù)字地球是對真實地球及其相關(guān)現(xiàn)象的統(tǒng)一性的數(shù)字化重現(xiàn)與再認(rèn)識，是 “3S”技術(shù)、虛擬技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等技術(shù)的綜合應(yīng)用 數(shù)字地球 具體內(nèi)容 構(gòu)成 把地球上每一個確定點的相關(guān)信息和數(shù)據(jù)組織起來，然后進一步組合地球上所有的點 基礎(chǔ) 全球網(wǎng)絡(luò)與分布式存儲 最大特征與依據(jù) 虛擬現(xiàn)實技術(shù) 重要信息源 高分辨率衛(wèi)星影像 2.數(shù)字地球的組成要素 數(shù)字地球主要由數(shù)據(jù)、操作平臺和應(yīng)用模型組成。 組成 含義 數(shù)據(jù) 包括了全球大、中、小比例尺的空間數(shù)據(jù)，如各類多光譜、多時相、高分辨率的遙感衛(wèi)星影像、航空影像、數(shù)字地圖等，以及相關(guān)領(lǐng)域的文本數(shù)據(jù)，如資源、環(huán)境、人口、全球變化等文本信息 操作平臺 是一種開放、分布式的，基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的，可以對各類數(shù)據(jù)更新、查詢、處理和分析的軟件系統(tǒng) 應(yīng)用模型 是解決包括資源、環(huán)境、全球變化等各專業(yè)領(lǐng)域問題的一整套方法和計算機程序 3.建設(shè)數(shù)字地球的意義 數(shù)字地球的建立，使我們擁有了一座規(guī)模巨大的、能精確描述地球的數(shù)字化空間實驗室，我們可以了解全球的資源、環(huán)境、社會、經(jīng)濟的分布和變化，真正為人類認(rèn)識自然服務(wù)。數(shù)字地球又是一座海量信息庫，是世界上最大的地球圖書館，為我們提供關(guān)于地球的全方位的數(shù)據(jù)和信息。數(shù)字地球建設(shè)將是一場具有深遠(yuǎn)意義的技術(shù)革命，并促進新產(chǎn)業(yè)的誕生和產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴大，創(chuàng)造出更多的就業(yè)機會。 “數(shù)字地球 ”是 1998年美國前副總統(tǒng)戈爾提出的，嚴(yán)格地講是以計算機技術(shù)、多媒體技術(shù)和大規(guī)模存儲技術(shù)為基礎(chǔ)，以寬帶網(wǎng)絡(luò)為紐帶，對地球多分辨率、多尺度、多時間和多種類的三維描述，也就是模擬地球。據(jù)此回答 (1) (2)題。 (1)“數(shù)字地球 ”即 ( ) A數(shù)字化、信息化的虛擬地球 B用數(shù)字度量半徑、體積、質(zhì)量等的地球 C用經(jīng)緯網(wǎng)絡(luò)描述的地球 D “數(shù)字城市 ”和 “數(shù)字校園 ” 例 1 (2)數(shù)字地球的技術(shù)支持包括 ( ) 遙感技術(shù) 全球定位系統(tǒng) 地理信息系統(tǒng) 空間信息技術(shù) 虛擬技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 交通管理系統(tǒng) A B C D 【 解析 】 數(shù)字地球是對真實地球及其相關(guān)現(xiàn)象的統(tǒng)一性的數(shù)字化再現(xiàn)，是 “3S”技術(shù)、虛擬技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等技術(shù)的綜合應(yīng)用。 【 答案 】 (1)A (2)D 1中央電視臺 “探索 發(fā)現(xiàn) ”頻道近期播出了 回到恐龍時代 的節(jié)目。眾所周知，恐龍早已滅絕，但節(jié)目中的各類恐龍及其生活環(huán)境如同真的一樣，這體現(xiàn)了數(shù)字地球哪項關(guān)鍵技術(shù) ( ) A高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù) B空間信息技術(shù) C大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù) D可視化和虛擬現(xiàn)實技術(shù) 解析： 選 D。數(shù)字地球依靠其可視化和虛擬現(xiàn)實技術(shù)可跨越時空帶人們回到遠(yuǎn)古時代或進入未來。 學(xué)以致用 數(shù)字地球的應(yīng)用前景 應(yīng)用領(lǐng)域 數(shù)字地球舉例 意義 可持續(xù) 發(fā)展 模擬人類活動對生產(chǎn)和環(huán)境的影響 制定可持續(xù)發(fā)展對策 數(shù)字化空間實驗室 從全球角度研究可持續(xù)發(fā)展問題 知識精析 應(yīng)用領(lǐng)域 數(shù)字地球舉例 意義 政府決策 虛擬大型水庫建成后，庫區(qū)周圍和上下游的環(huán)境變化 為是否修建水庫和水庫修建后可能出現(xiàn)的問題及對策提供依據(jù) GIS分析犯罪模式和犯罪頻率 合理分配警力資源 百姓生活 模擬教育、商場、娛樂、風(fēng)景名勝、博物館、美術(shù)館、藝術(shù)畫廊的景象 坐在家中享受生活 關(guān)于數(shù)字地球應(yīng)用前景的說法，正確的是 ( ) 為科學(xué)家研究全球性問題提供了數(shù)字化空間實驗室，有利于可持續(xù)發(fā)展的研究 政府決策可完全依賴數(shù)字地球 為城市管理提供依據(jù) 數(shù)字地球的發(fā)展是可以預(yù)見的 A B C D 例 2 【 解析 】 數(shù)字地球的應(yīng)用前景非常廣闊，可以為科學(xué)家研究全球性問題提供數(shù)字化空間實驗室，有利于可持續(xù)發(fā)展的研究；數(shù)字地球能為政府對城市的管理提供依據(jù)。由于科技發(fā)展的不可預(yù)見性，數(shù)字地球的發(fā)展也具有不可預(yù)見性。 【 答案 】 A 2數(shù)字地球應(yīng)用于政府決策的領(lǐng)域有 ( ) 國家大型工程決策 城市管理 疾病防控 防災(zāi)減災(zāi) 遠(yuǎn)程教育 A B C D 解析： 選 C。數(shù)字地球可為政府決策提供依據(jù)，如大型工程建設(shè)、城市管理、疾病防控、防災(zāi)減災(zāi)等，遠(yuǎn)程教育是對百姓生活的影響。 學(xué)以致用 圖 3 4 1 數(shù)字地球從數(shù)據(jù)采集到應(yīng)用的全過程 圖 3 4 2中國數(shù)字地球模型 這一過程是將真實的地球及其相關(guān)現(xiàn)象數(shù)字化，然后再現(xiàn)或?qū)Φ厍蛟僬J(rèn)識。 教材深化透析 圖表解讀 案例研究 數(shù)字地球的應(yīng)用 數(shù)字地球是世界進入信息時代的最重要標(biāo)志之一，對于發(fā)展全球信息產(chǎn)業(yè)具有非常重要的作用。 在計算機上利用數(shù)字地球可以對全球變化的過程、規(guī)律、影響以及對策進行多分辨、多尺度、多時空和多種類的三維描述和各種模擬和仿真，從而提高人類應(yīng)付全球變化的能力。 通過數(shù)字地球 ， 人們可以了解到世界上任何地方最新 、 最全面的實際情況 ， 在生態(tài)環(huán)境保護 、 氣候變化預(yù)測 、 地震預(yù)測 、 土地利用規(guī)劃 、 精細(xì)農(nóng)業(yè) 、 減災(zāi) 、 打擊犯罪活動 、 外交 、 國防及政府宏觀決策等多方面具有廣泛的應(yīng)用前景 。 依托數(shù)字地球 ， 農(nóng)民可以獲得農(nóng)田的長勢征兆 ， 通過 GIS作分析 ， 制定出行動計劃 ， 然后在車載 GPS和電子地圖指引下 ， 實施農(nóng)田作業(yè) ， 及時預(yù)防病蟲害 ，把殺蟲劑 、 化肥和水用到必須用的地方 。 在水利建設(shè)方面，通過數(shù)字地球可以虛擬大型水庫建成后庫區(qū)周圍和上下游的環(huán)境變化，一方面對水庫修建提供決策依據(jù)，同時對水庫修建后可能出現(xiàn)的問題有比較清楚的了解，從而制定相應(yīng)對策。 在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭和國防建設(shè)中，數(shù)字地球具有十分重要的意義。建立服務(wù)于戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)役的各種軍事地理信息系統(tǒng)，并運用虛擬技術(shù)建立數(shù)字化戰(zhàn)場，從而掌握戰(zhàn)場主動權(quán)。普通大眾可以在數(shù)字地球上學(xué)習(xí)、購物、參觀、旅游，也可通過時間和空間的變化， 穿越時間或空間的范圍 ， 領(lǐng)略風(fēng)土人情 、 文學(xué)藝術(shù) 、 自然景觀 、 植物 、 動物 、 天氣等 ， 仿佛身臨其境 。 依托數(shù)字地球 ， 用戶只要戴上顯示頭盔 ，就可以看見地球從太空中出現(xiàn) ， 使用用戶界面的開窗放大數(shù)字圖像；隨著分辨率的不斷提高 ， 他看見了大陸 ， 然后是鄉(xiāng)村 、 城市 ， 最后是私人住房 、 商店 、 樹木和其他天然和人造景觀；當(dāng)他對商品感興趣時 ， 可以進入商店內(nèi)