高二地理數(shù)字地球

1、 第四節(jié)數(shù)字地球 2010年12月1112日國(guó)際數(shù)字地球?qū)W會(huì)在北京大學(xué)召開(kāi)，會(huì)議包括多個(gè)議題，參會(huì)人員達(dá)1 000多人。 什么是數(shù)字地球？它具有哪些應(yīng)用前景？ 1.了解數(shù)字地球的概念。 2.了解數(shù)字地球的提出背景和關(guān)鍵技術(shù)。 3.理解數(shù)字地球與GIS、GPS、RS之間的關(guān)系。 一、數(shù)字地球的含義 1數(shù)字地球是 的地球地球的 對(duì)照體。數(shù)字地球?qū)⒂嘘P(guān)地球上每一點(diǎn)的信息，按地球的 加以整理，然后構(gòu)成一個(gè)全球的 模型。人們可以快速、形象地了解地球上的任何一點(diǎn)、任何方面的信息，從而實(shí)現(xiàn)“信息就在指尖上”的夢(mèng)想。信息化信息化虛擬虛擬地理坐標(biāo)地理坐標(biāo)信息信息 思考數(shù)字地球的核心是什么？ 【提示】用數(shù)字化的手

2、段來(lái)處理整個(gè)地球的自然和社會(huì)等方面的問(wèn)題，最大限度地利用資源，并使人們通過(guò)一定方式，方便地獲得有關(guān)地球的信息。 2數(shù)字地球是一個(gè)龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)，涉及諸多關(guān)鍵技術(shù)：信息高速公路與 技術(shù)、 衛(wèi)星遙感技術(shù)、空間信息技術(shù)與 基礎(chǔ)設(shè)施、大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、可視化和 現(xiàn)實(shí)技術(shù)以及高性能計(jì)算能力。 3數(shù)字地球所需要的數(shù)據(jù)分散在數(shù)以萬(wàn)計(jì)機(jī)構(gòu)的 中，利用這些數(shù)據(jù)時(shí)，要能把所需數(shù)據(jù)迅速?gòu)乃拿姘朔秸{(diào)來(lái)，這只有通過(guò) 才能實(shí)現(xiàn)。高速網(wǎng)絡(luò)高速網(wǎng)絡(luò)高分辨率高分辨率空間數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)虛擬虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)高速網(wǎng)絡(luò)高速網(wǎng)絡(luò) 4遙感衛(wèi)星可以對(duì)整個(gè)地球進(jìn)行完整的 ，為人類(lèi)提供反映地表地理要素 的翔實(shí)數(shù)據(jù)，形成數(shù)字地球最基本的 。 5

3、為了滿(mǎn)足數(shù)字地球?qū)C合數(shù)據(jù)的處理與應(yīng)用，與網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，構(gòu)成數(shù)字地球的空間 ?？臻g數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施主要包括空間數(shù)據(jù) 、空間數(shù)據(jù) 網(wǎng)、空間數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)等。 6 存儲(chǔ)、蛋白質(zhì)存儲(chǔ)技術(shù)已獲得巨大發(fā)展，可把大量的數(shù)據(jù)分散在成千上萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)里，所以，構(gòu)筑數(shù)字地球的 技術(shù)已基本成熟。掃描掃描動(dòng)態(tài)變化動(dòng)態(tài)變化空間數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)GIS、GPS核心技術(shù)核心技術(shù)管理體系管理體系交換交換激光全息激光全息存儲(chǔ)存儲(chǔ) 7 能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)中的抽象數(shù)據(jù)具體化，以文本、圖形、圖像、聲音、動(dòng)畫(huà)、視頻等各種形式表現(xiàn)出來(lái)，它是實(shí)現(xiàn)數(shù)字地球與 人 交 互 的 窗 口 和 。 技術(shù)能夠生成虛擬環(huán)境。運(yùn)用視覺(jué)、觸覺(jué)等感官與人體的自然技能感受逼真的虛擬

4、環(huán)境，與虛擬世界進(jìn)行交互，完成各種虛擬過(guò)程。 8地球是一個(gè)復(fù)雜的巨系統(tǒng)，地球上發(fā)生的許多事件、變化和過(guò)程十分復(fù)雜，只有 才有能力來(lái)模擬這些現(xiàn)象，更好地認(rèn)識(shí)和分析它們?？梢暬夹g(shù)可視化技術(shù)工具工具虛擬現(xiàn)實(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)高速計(jì)算機(jī)高速計(jì)算機(jī) 二、數(shù)字地球與我們的生活 1利用數(shù)字地球，可掌握各地的 狀況，有助于恰當(dāng)部署警力打擊犯罪；可模擬環(huán)境變化對(duì)瀕危物種的影響，以便于采取有效措施保護(hù)生物的 。 2利用數(shù)字地球，可掌握作物病蟲(chóng)害及其 情況，科學(xué)施藥、施肥，可以提高作物 。另外，學(xué)者們可以利用數(shù)字地球開(kāi)展學(xué)術(shù) 研 究 ， 包 括 了 解 人 類(lèi) 和 環(huán) 境 之 間 的關(guān)系。治安治安多樣性多樣性生長(zhǎng)生長(zhǎng)產(chǎn)量產(chǎn)

5、量相互依賴(lài)相互依賴(lài) 圖356高分辯率衛(wèi)星影像 從圖像可以看出城市、建筑物、道路、橋梁、植被、河流、船只、碼頭。高分辯率衛(wèi)星遙感技術(shù)是數(shù)字地球不可少的技術(shù)支持，衛(wèi)星影像分辨率越大，則地面事物越詳細(xì)。 1數(shù)字地球的含義 (1)概念：數(shù)字地球(Digital earth)是信息化的地球地球的虛擬對(duì)照體，它用數(shù)字化的方法將地球上的所有信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息裝入計(jì)算機(jī)中，實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上的流通。它的應(yīng)用領(lǐng)域小到人們?nèi)粘５墓ぷ?、生活、娛?lè)等，大到人類(lèi)的生存與可持續(xù)發(fā)展。 嚴(yán)格地講，數(shù)字地球是以計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)和大規(guī)模存儲(chǔ)技術(shù)為基礎(chǔ)，以寬帶網(wǎng)絡(luò)為紐帶，運(yùn)用海量地球信息對(duì)地球進(jìn)行多分辨率、多尺度、多時(shí)空和多種類(lèi)

6、的三維描述，并利用它作為工具來(lái)支持和改善人類(lèi)的活動(dòng)和生活質(zhì)量。 (2)核心：用數(shù)字化的手段來(lái)處理整個(gè)地球的自然和社會(huì)等方面的問(wèn)題，最大限度地利用資源，并使人們能夠通過(guò)一定方式，方便地獲得有關(guān)地球的信息。 (3)特點(diǎn)：數(shù)字地球主要有以下特點(diǎn)： 數(shù)字地球具有空間性、數(shù)字性和整體性的特點(diǎn)，這三者的融合統(tǒng)一，是數(shù)字地球與其他信息系統(tǒng)相區(qū)別的根本標(biāo)志，數(shù)字地球必將成為人類(lèi)歷史上最大最重要的信息系統(tǒng)。 數(shù)字地球可以迅速充實(shí)和聯(lián)網(wǎng)。它的數(shù)據(jù)是海量的，不僅包括地球的各類(lèi)多光譜、高分辨率的遙感衛(wèi)星影像、航空影像以及不同比例尺的各類(lèi)數(shù)字專(zhuān)題圖，還包括以表格或文本形式表達(dá)的有關(guān)自然、資源、環(huán)境、人口、經(jīng)濟(jì)、教育和軍

7、事等不同類(lèi)別的數(shù)據(jù)。 數(shù)字地球是一種開(kāi)放式的數(shù)據(jù)平臺(tái)，它采用動(dòng)態(tài)、仿真和虛擬等先進(jìn)的技術(shù)，具有立體地和動(dòng)態(tài)地顯示數(shù)據(jù)的能力。 數(shù)字地球以圖像、圖形、圖表、文本報(bào)告等多種形式提供局部或全球范圍的數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)方面的服務(wù)，其中提供信息服務(wù)是最主要的任務(wù)。任何一個(gè)用戶(hù)都可以在允許的權(quán)限內(nèi)，以多種方式從中獲取信息，并進(jìn)行各類(lèi)可視化操作。 數(shù)字地球的服務(wù)對(duì)象覆蓋整個(gè)社會(huì)層面。數(shù)字地球的建設(shè)是面向全體人群的，無(wú)論政府機(jī)關(guān)還是私營(yíng)企業(yè)，無(wú)論科教部門(mén)還是生產(chǎn)單位，無(wú)論專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員還是普通老百姓，都可以從中獲得所需的信息。 2建立數(shù)字地球的關(guān)鍵技術(shù) 數(shù)字地球是一個(gè)龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)，涉及諸多關(guān)鍵技術(shù)： (1)信

8、息高速公路與高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 數(shù)字地球所需要的數(shù)據(jù)已不能通過(guò)單一的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)，而是分散在數(shù)以萬(wàn)計(jì)機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。利用這些數(shù)據(jù)時(shí)，要能把所需數(shù)據(jù)迅速?gòu)乃拿姘朔秸{(diào)來(lái)，這只有通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)才能實(shí)現(xiàn)。 (2)高分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù) 遙感衛(wèi)星可以對(duì)整個(gè)地球進(jìn)行完整的掃描，每隔三五天即可更新一次，為人類(lèi)提供反映地表動(dòng)態(tài)變化的翔實(shí)數(shù)據(jù)，滿(mǎn)足測(cè)圖、農(nóng)業(yè)、資源、環(huán)境、交通等多方面的應(yīng)用，形成數(shù)字地球的最基本的空間數(shù)據(jù)。 (3)空間信息技術(shù)與空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施 為了滿(mǎn)足數(shù)字地球?qū)C合數(shù)據(jù)的處理與應(yīng)用，GIS、GPS與網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，構(gòu)成數(shù)字地球的空間核心技術(shù)。 空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施主要包括空間數(shù)據(jù)管理體系、空間數(shù)據(jù)交換網(wǎng)、空間數(shù)據(jù)

9、交換標(biāo)準(zhǔn)等。 (4)大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù) 如果將數(shù)字地球上所有信息都存儲(chǔ)起來(lái)，需要存儲(chǔ)器容量達(dá)到1 000萬(wàn)億字節(jié)級(jí)。構(gòu)筑數(shù)字地球的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)已基本成熟。 (5)可視化和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 可視化技術(shù)能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)中的抽象數(shù)據(jù)具體化，以文本、圖形、圖像、聲音、動(dòng)畫(huà)、視頻等各種形式表現(xiàn)出來(lái)。它是實(shí)現(xiàn)數(shù)字地球與人交互的窗口和工具。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠生成虛擬環(huán)境，運(yùn)用視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、觸覺(jué)感官與人體的自然技能感受逼真的虛擬環(huán)境，與虛擬世界進(jìn)行交互，完成各種虛擬過(guò)程，如虛擬戰(zhàn)爭(zhēng)、虛擬旅游、虛擬災(zāi)害、虛擬海港等。 (6)高性能計(jì)算能力 地球是一個(gè)復(fù)雜的巨系統(tǒng)，地球上發(fā)生的許多事件、變化和過(guò)程十分復(fù)雜，只有高速計(jì)

10、算機(jī)才有能力來(lái)模擬這些現(xiàn)象，更好地認(rèn)識(shí)和分析它們。 “數(shù)字地球”的出現(xiàn)是科技創(chuàng)新的又一典范。這意味著() A科技創(chuàng)新日益全球化 B科學(xué)技術(shù)是先進(jìn)生產(chǎn)力的集中體現(xiàn) C科技的發(fā)展離不開(kāi)雄厚的經(jīng)濟(jì)實(shí)力 D任何科技必然為政治服務(wù) 解析：社會(huì)是隨著生產(chǎn)力的發(fā)展而發(fā)展的，而科學(xué)技術(shù)是生產(chǎn)力的集中體現(xiàn)，數(shù)字地球是建立在高度發(fā)達(dá)的科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)上的。數(shù)字地球的建立再次證明科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。 答案：B 1“數(shù)字地球”的核心技術(shù)包括() 遙感技術(shù)全球定位系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)現(xiàn)代通信技術(shù) AB C D 解析：“3S”技術(shù)作為“數(shù)字地球”的核心技術(shù)，一方面“數(shù)字地球”的研究和建設(shè)為“3S”技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了條件，另一方面

11、“3S”技術(shù)的發(fā)展為“數(shù)字地球”的建設(shè)提供了技術(shù)支持。 答案：A 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(shí)驗(yàn)室，我們可以了解全球的資源、環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的分布和變化，真正為人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然服務(wù)。數(shù)字地球又是一座海量信息庫(kù)，是世界上最大的地球圖書(shū)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)字地球的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，如預(yù)測(cè)氣候變化、治理環(huán)境污染、防災(zāi)減災(zāi)、保護(hù)生物多樣性、增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)出等。 下面用兩個(gè)案例來(lái)分析數(shù)字地球與我們生活的關(guān)系。 1未來(lái)城市“數(shù)字城市” 數(shù)字城市是數(shù)字地球的重要組成部分。它是綜合運(yùn)用地理信息系統(tǒng)、遙感、全球定位系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、多媒體及虛擬仿真等技術(shù)，以數(shù)

12、字的形式獲取、存儲(chǔ)和再現(xiàn)城市的資源、基礎(chǔ)設(shè)施、人文、經(jīng)濟(jì)等各個(gè)方面的信息，從而提高城市管理效率，節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境，為城市可持續(xù)發(fā)展提供決策支持。 數(shù)字城市的內(nèi)容主要包括：城市設(shè)施的數(shù)字化，城市的網(wǎng)絡(luò)化(包括互聯(lián)網(wǎng)、有線(xiàn)電視網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)、光纖網(wǎng)、廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)等)，城市的智能化(包括網(wǎng)上商務(wù)、網(wǎng)上金融、網(wǎng)上教育、網(wǎng)上醫(yī)院、網(wǎng)上政務(wù)等)。 數(shù)字城市能夠?yàn)槿祟?lèi)創(chuàng)造高效的、信息化的工作環(huán)境和舒適、方便、安全、現(xiàn)代化的生活環(huán)境。 2未來(lái)校園“數(shù)字校園” 數(shù)字校園是利用網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)對(duì)校園內(nèi)的信息資源進(jìn)行全面的數(shù)字化，通過(guò)整理加工，使這些信息資源能夠有序地運(yùn)轉(zhuǎn)，從而更好地為教學(xué)、科研、管理和生活服務(wù)，

13、把學(xué)校建設(shè)成既面向校園內(nèi)，又面向社會(huì)的一個(gè)超越時(shí)間和空間的虛擬學(xué)校，使更多的人能夠共享教育資源。 未來(lái)的生活將與數(shù)字地球密不可分，離開(kāi)了數(shù)字地球我們的生活將無(wú)法正常進(jìn)行下去。我們還可以從其他方面來(lái)暢想一下數(shù)字地球?qū)ξ覀兩畹挠绊憽Ｈ缋脭?shù)字地球的數(shù)據(jù)，可掌握各地的治安狀況，有助于恰當(dāng)部署警力打擊犯罪；可模擬環(huán)境變化對(duì)瀕危物種的影響，以便于采取有效措施保護(hù)生物多樣性；可掌握作物病蟲(chóng)害及其生長(zhǎng)情況，科學(xué)施藥、施肥，可以提高作物產(chǎn)量。另外，學(xué)者們可以利用數(shù)字地球開(kāi)展學(xué)術(shù)研究，包括了解人類(lèi)和環(huán)境之間相互依賴(lài)的關(guān)系。今天，一個(gè)全球性企業(yè)可以把它的研究開(kāi)發(fā)部、加工基地、銷(xiāo)售總部分設(shè)在世界各地，而這些部門(mén)之

14、間的信息交流就像在同一座辦公樓一樣方便，這依賴(lài)于() A交通運(yùn)輸網(wǎng) B郵政網(wǎng)絡(luò) C電信網(wǎng)絡(luò) D“金橋”工程 解析：一個(gè)全球性企業(yè)分設(shè)在世界各地的部門(mén)機(jī)構(gòu)之間的信息交流，主要是通過(guò)電子通信、互聯(lián)網(wǎng)交流。電子通信屬電信通信的范疇，它以計(jì)算機(jī)為核心，利用計(jì)算機(jī)，通過(guò)數(shù)字網(wǎng)快速實(shí)現(xiàn)聲音、圖像、文字和數(shù)字的傳輸，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與用戶(hù)之間、用戶(hù)與用戶(hù)之間可以方便、快捷地進(jìn)行對(duì)話(huà)。尤其是國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，使社會(huì)發(fā)展的步伐越來(lái)越快，人與社會(huì)、人與人之間的聯(lián)系越來(lái)越密切。 答案：C 2北京、上海、天津的一些著名醫(yī)院開(kāi)通遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)，其采用的最先進(jìn)的傳輸手段是() A電報(bào) B長(zhǎng)途電話(huà) C快速寄信 D信息高速公路 解

15、析：現(xiàn)在許多條件好的大醫(yī)院開(kāi)展的遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)，主要是利用“信息高速公路”進(jìn)行網(wǎng)上服務(wù)。 答案：D 高考思維導(dǎo)析：數(shù)字地球的含義、應(yīng)用領(lǐng)域往往成為高考中考查的重點(diǎn)內(nèi)容。 數(shù)字地球最基本的任務(wù)是() A全面、及時(shí)地提供真實(shí)可信的數(shù)據(jù) B提供各地的天氣變化 C提供每一個(gè)地球人的身體狀況 D提供世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的總趨勢(shì) 解析：數(shù)字地球用數(shù)字化的手段來(lái)處理整個(gè)地球的自然和社會(huì)活動(dòng)諸方面的問(wèn)題，最大限度地利用資源，并使普通百姓能夠通過(guò)一定方式方便地獲得他們所想了解的有關(guān)地球的信息，其特點(diǎn)是嵌入海量地理數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)多分辨率、三維對(duì)地球的描述，即數(shù)字地球提供的是地球的真實(shí)可信的數(shù)據(jù)。 答案：A 熱點(diǎn)聚焦 時(shí)事材料

16、材料第七屆數(shù)字中國(guó)發(fā)展論壇2010年12月11日12日在北京大學(xué)舉行，本次會(huì)議分成 “數(shù)字地球與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用”、“空間信息共享服務(wù)創(chuàng)新”、“數(shù)字園區(qū)”和“全國(guó)數(shù)字城市經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)”四個(gè)分論壇，約有1 000多人參會(huì)。 知識(shí)鏈接 數(shù)字地球的概念、應(yīng)用途徑、特征、空間核心技術(shù)、技術(shù)組成等。 原創(chuàng)新題 (1)有關(guān)數(shù)字地球的敘述，正確的是() A數(shù)字地球就是指因特網(wǎng) B數(shù)字地球就是“信息高速公路” C數(shù)字地球是用數(shù)據(jù)通信技術(shù)使地球上信息的表達(dá)方式日益數(shù)字化 D數(shù)字地球只能方便人們的生活，并不能創(chuàng)造實(shí)實(shí)在在的財(cái)富 (2)下列不屬于“數(shù)字北京”服務(wù)領(lǐng)域的工作是() A三維城市影像 B地址編碼信息 C網(wǎng)絡(luò)游戲 D政務(wù)圖層 (3)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)能實(shí)現(xiàn)多種形式的有償信息服務(wù)，這主要是因?yàn)?) A信息進(jìn)入了市場(chǎng)交換 B信息是勞動(dòng)生產(chǎn)的 C信息可以多次復(fù)制 D信息可以多人共享 (4)“數(shù)字地球”與其他信息系統(tǒng)相區(qū)別的根本標(biāo)志是() A空間性 B數(shù)字性 C整體性 D上述三者的融合統(tǒng)一 (5)數(shù)字地球的空間核心技術(shù)是() ARS、GIS與網(wǎng)絡(luò) BRS