高中地理湘教版第三章地理信息技術(shù)應(yīng)用第四節(jié)數(shù)字地球 2023版第3章第4節(jié)數(shù)字地球

第四節(jié)數(shù)字地球1．了解數(shù)字地球的含義，理解數(shù)字地球涉及的關(guān)鍵技術(shù)。2．了解數(shù)字地球?qū)ξ覀兩畹挠绊憽?．暢想數(shù)字生活、培養(yǎng)學(xué)生對地理信息技術(shù)的興趣和對美好生活的向往。[基礎(chǔ)·初探]教材整理1數(shù)字地球的含義閱讀教材P103～P106圖文資料，完成下列問題：1．概念信息化的地球——地球的虛擬對照體。數(shù)字地球?qū)⒂嘘P(guān)地球上每一點(diǎn)的信息，按地球的地理坐標(biāo)加以整理，然后構(gòu)成一個(gè)全球的信息模型。2．核心用數(shù)字化的手段來處理整個(gè)地球的自然和社會(huì)等方面的問題，最大限度地利用資源，并使人們方便地獲得有關(guān)地球的信息。3．?dāng)?shù)字地球的技術(shù)基礎(chǔ)(1)信息高速公路與高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。(2)高分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù)。(3)空間信息技術(shù)與空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施。(4)大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)。(5)可視化和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。(6)高性能計(jì)算能力。正誤判斷：(1)“數(shù)字地球”是多種地球儀的其中一種。()(2)數(shù)字地球的核心是用數(shù)字化手段處理整個(gè)地球的自然和社會(huì)等方面問題、最大限度地利用自然資源、方便地獲得有關(guān)地球的信息、提供運(yùn)動(dòng)物體的精確位置、運(yùn)動(dòng)方向和速度。()(3)數(shù)字地球是數(shù)字化、信息化的虛擬地球，其組成除了地圖測繪系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)外，還包括地理信息系統(tǒng)。()【提示】(1)×地球儀是為了便于認(rèn)識地球，人們仿造地球的形狀按照一定的比例縮小，制作了地球的模型，不是用數(shù)字化手段處理的虛擬地球。(2)×提供運(yùn)動(dòng)物體的精確位置、運(yùn)動(dòng)方向和速度的是GPS技術(shù)。(3)√“數(shù)字地球”是地圖測繪系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)的綜合和深化。教材整理2數(shù)字地球與我們的生活閱讀教材P107～P108圖文資料，完成下列問題：1．暢想“數(shù)字地球”，跨入未來世界(1)掌握各地的治安狀況，恰當(dāng)部署警力打擊犯罪。(2)模擬環(huán)境變化對瀕危物種的影響，保護(hù)生物多樣性。(3)掌握作物病蟲害及其生長情況，科學(xué)施藥、施肥，提高作物產(chǎn)量。(4)學(xué)者們開展學(xué)術(shù)研究。2．?dāng)?shù)字生活為我們的生活服務(wù)，在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)開始進(jìn)入大眾生活領(lǐng)域。正誤判斷：(1)數(shù)字城市規(guī)劃中不能用于統(tǒng)計(jì)城市流動(dòng)人口數(shù)量。()(2)“數(shù)字化城市管理時(shí)代”將使社會(huì)服務(wù)功能極大減弱。()【提示】(1)√計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在數(shù)字城市規(guī)劃中不能用于統(tǒng)計(jì)城市流動(dòng)人口數(shù)量。(2)ד數(shù)字化城市管理時(shí)代”對各種信息進(jìn)行數(shù)字化處理，便于管理者快捷地獲取來自各方面的信息并及時(shí)進(jìn)行處理，會(huì)使城市的社會(huì)服務(wù)功能大大增強(qiáng)。[質(zhì)疑·手記]預(yù)習(xí)完成后，請將你的疑問記錄，并與“小伙伴們”探討交流：疑問1：解惑：疑問2：解惑：疑問3：解惑：數(shù)字地球的含義eq\a\vs4\al([合作探討])2016年1月13日，國際數(shù)字地球?qū)W會(huì)中國國家委員會(huì)2023年度會(huì)議在中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所召開。國際數(shù)字地球?qū)W會(huì)是由中國科學(xué)院發(fā)起并成立，聯(lián)合來自美國、加拿大、日本、俄羅斯等10余個(gè)國家的數(shù)字地球領(lǐng)域?qū)＜?、學(xué)者，探討eq\a\vs4\al(1)：數(shù)字地球的核心是什么？【提示】數(shù)字地球的核心是用數(shù)字化的手段來處理整個(gè)地球的自然和社會(huì)等方面的問題，最大限度地利用資源，并使人們通過一定的方式，方便地獲得有關(guān)地球的信息。探討eq\a\vs4\al(2)：關(guān)鍵技術(shù)有哪些？【提示】關(guān)鍵技術(shù)是：信息高速公路與高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；高分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù)；空間信息技術(shù)與空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施；大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)；可視化和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；高性能計(jì)算能力。eq\a\vs4\al([核心點(diǎn)擊])1．?dāng)?shù)字地球的關(guān)鍵技術(shù)2．RS、GIS和GPS與數(shù)字地球之間的關(guān)系eq\a\vs4\al([體驗(yàn)評價(jià)])1．“數(shù)字地球”的含義是()A．?dāng)?shù)字通信技術(shù)的發(fā)展，使地球上的信息表達(dá)的方式日益數(shù)字化B．地球的大小有一定的數(shù)量范圍C．?dāng)?shù)字領(lǐng)域的發(fā)展已成為地球上所有學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)D．計(jì)算機(jī)的應(yīng)用相當(dāng)廣泛【解析】數(shù)據(jù)通信技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了地球上信息表達(dá)方式日益數(shù)字化。通俗地講，數(shù)字地球就是用數(shù)字化的方法將地球上每一點(diǎn)的信息裝入電腦中，實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上的流通，并使之最大限度地為人類的生產(chǎn)、生活服務(wù)?！敬鸢浮緼2．?dāng)?shù)字地球的最基本空間數(shù)據(jù)來自于()A．遙感衛(wèi)星 B．雷達(dá)C．探空氣球 D．太空站【解析】遙感衛(wèi)星可以對地球進(jìn)行完整的掃描，每隔三五天可更新一次，為人類提供反映地表地理要素動(dòng)態(tài)變化的翔實(shí)數(shù)據(jù)，形成數(shù)字地球最基本的空間數(shù)據(jù)?！敬鸢浮緼3．構(gòu)成數(shù)字地球的空間核心技術(shù)是()A．GPS、GIS與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合B．衛(wèi)星遙感技術(shù)與大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)結(jié)合C．可視化和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的結(jié)合D．空間信息技術(shù)與高性能計(jì)算機(jī)結(jié)合【解析】GIS的優(yōu)勢是將空間信息應(yīng)用到地球研究中。為了滿足數(shù)字地球?qū)C合數(shù)據(jù)的處理與應(yīng)用的需求，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)。【答案】A數(shù)字地球與我們的生活eq\a\vs4\al([合作探討])2023年廣州亞運(yùn)會(huì)800兆數(shù)字集群共網(wǎng)建成開通，確保了亞運(yùn)會(huì)信息通信高效暢通，為市民、游客提供便捷高效的通信網(wǎng)絡(luò)和信息化綜合服務(wù)，為亞運(yùn)會(huì)的運(yùn)行管理、應(yīng)急通信和安全通信提供保障，全力打造了一場“數(shù)字亞運(yùn)”！如果你想?yún)⒂^亞運(yùn)場館，可以借助亞運(yùn)的三維仿真系統(tǒng)，坐在家里就能擁有身臨其境的參觀體驗(yàn)。技術(shù)人員介紹，體驗(yàn)者坐在電腦前，只要點(diǎn)擊鼠標(biāo)，就可以看到任意一段路、任何一座建筑物的三維可視化場景。探討eq\a\vs4\al(1)：“數(shù)字亞運(yùn)”應(yīng)用的技術(shù)主要有哪些？【提示】遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、信息傳輸技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等。探討eq\a\vs4\al(2)：2023年廣州亞運(yùn)會(huì)期間，“數(shù)字亞運(yùn)”給我們提供了哪些便利？【提示】當(dāng)你去亞運(yùn)場館觀看比賽時(shí)，智能交通系統(tǒng)可以使你快捷、安全地到達(dá)目的地；在亞運(yùn)場所，你可以享受各種移動(dòng)通信服務(wù)，如移動(dòng)上網(wǎng)、移動(dòng)電視等，還可以通過多語言智能機(jī)器人實(shí)現(xiàn)與外國朋友的無障礙交流；如果你因事不能觀看比賽，可以用手機(jī)操縱家中的錄像機(jī)錄下比賽狀況，回到家中利用高清晰度數(shù)字電視觀看精彩紛呈的賽事；你可以在網(wǎng)上“參觀”虛擬亞運(yùn)場館，欣賞亞運(yùn)會(huì)比賽項(xiàng)目的仿真模擬、虛擬亞運(yùn)藝術(shù)作品展示、歷屆亞運(yùn)歷史再現(xiàn)、亞運(yùn)比賽精彩回放等。探討eq\a\vs4\al(3)：我國目前正積極建設(shè)“數(shù)字中國”。“數(shù)字中國”對我國國土整治有何重要意義？【提示】促進(jìn)國土資源的調(diào)查，摸清家底，建立國土資源信息庫；有利于政府決策的科學(xué)化；有利于國土規(guī)劃、國土開發(fā)、國土管理等國土整治工作。eq\a\vs4\al([核心點(diǎn)擊])1．?dāng)?shù)字地球的應(yīng)用前景應(yīng)用前景具體表現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展應(yīng)用空間分析與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，建立數(shù)字化空間實(shí)驗(yàn)室，從全球角度研究可持續(xù)發(fā)展政府決策為大型工程決策提供重要的參考數(shù)據(jù)，為政府對城市的管理提供依據(jù)百姓生活接受遠(yuǎn)程教育，網(wǎng)上購物，交互娛樂項(xiàng)目，游覽風(fēng)景名勝2.數(shù)字地球最基本的任務(wù)數(shù)字地球最基本的任務(wù)是全面、及時(shí)地提供真實(shí)可信的數(shù)據(jù)，這就需要所有國家和地區(qū)的相互協(xié)作和共同努力。數(shù)字地球的最終發(fā)展階段也是不可預(yù)言的，因?yàn)槿魏蔚乩硎挛锒际窃诓粩喟l(fā)展變化的，所以數(shù)字地球的建設(shè)也需要不斷完善。eq\a\vs4\al([體驗(yàn)評價(jià)])4．關(guān)于數(shù)字地球應(yīng)用的敘述，錯(cuò)誤的是()【導(dǎo)學(xué)號：12720235】A．可以從全球角度研究可持續(xù)發(fā)展B．可以支持政府決策C．可以模擬現(xiàn)實(shí)情景D．可以代替政府決策【解析】由于數(shù)字地球?qū)⒂嘘P(guān)地球上每一點(diǎn)的信息，按地球的地理坐標(biāo)加以整理，然后構(gòu)成一個(gè)全球的信息模型，所以它可以從全球角度研究可持續(xù)發(fā)展，也可以模擬現(xiàn)實(shí)情景，可以支持政府決策，但不能代替政府決策?！敬鸢浮緿5．“數(shù)字地球”可使普通百姓()①周游世界各地②接受遠(yuǎn)程教育③進(jìn)行網(wǎng)上購物④網(wǎng)上求醫(yī)A．①②③④ B．②③④C．①②③ D．①③④【解析】數(shù)字地球可使人們進(jìn)行虛擬世界的旅行，和周游世界各地不一樣。但是人們可接受遠(yuǎn)程教育、進(jìn)行網(wǎng)上購物、網(wǎng)上求醫(yī)?！敬鸢浮緽6．閱讀材料，回答下列問題。一些國家利用資源衛(wèi)星進(jìn)行農(nóng)業(yè)資源調(diào)查、作物長勢監(jiān)測及估產(chǎn)等。例如，美國利用資源衛(wèi)星在估測本國小麥產(chǎn)量的同時(shí)，還對其他國家小麥產(chǎn)量進(jìn)行估測，根據(jù)所得數(shù)據(jù)制定生產(chǎn)布局、儲(chǔ)運(yùn)、加工等計(jì)劃，確定對外貿(mào)易策略，因此每年可獲利數(shù)億美元。(1)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可能對國家安全構(gòu)成的直接威脅是()①在互聯(lián)網(wǎng)上存在著許多很容易擴(kuò)散的計(jì)算機(jī)病毒②敵對勢力利用網(wǎng)絡(luò)散布謠言，擾亂社會(huì)秩序③外國情報(bào)機(jī)構(gòu)可以利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)竊取國家機(jī)密④網(wǎng)上黑客經(jīng)常破壞一些計(jì)算機(jī)網(wǎng)站A．①② B．②④C．②③ D．③④(2)數(shù)字地球相關(guān)技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展方面可做哪些工作？(3)在全球問題的研究中，除農(nóng)業(yè)外還有哪些領(lǐng)域可利用數(shù)字地球的相關(guān)技術(shù)？【解析】第(1)題，本題考查的關(guān)鍵在于對國家安全構(gòu)成威脅，①④會(huì)對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)造成嚴(yán)重的影響和破壞，而②③的敵對勢力和外國情報(bào)機(jī)構(gòu)利用網(wǎng)絡(luò)的行為是會(huì)對國家安全造成直接威脅的。第(2)題，要從土地資源利用狀況、農(nóng)業(yè)災(zāi)害和污染的監(jiān)測預(yù)報(bào)、農(nóng)作物估產(chǎn)等方面來考慮。第(3)題，應(yīng)緊扣題干意思，從全球問題中尋找切入點(diǎn)。【答案】(1)C(2)土地資源利用狀況調(diào)查；農(nóng)業(yè)合理布局；監(jiān)測并預(yù)報(bào)災(zāi)害天氣及旱澇狀況；農(nóng)作物長勢監(jiān)測及估產(chǎn)；農(nóng)業(yè)污染監(jiān)測、預(yù)報(bào)等。(3)全球溫室效應(yīng)，海平面上升；臭氧層分布；地形遙感；全球生態(tài)環(huán)境監(jiān)測；全球氣候預(yù)報(bào)；全球生物分布；全球生產(chǎn)結(jié)構(gòu)監(jiān)測等。[課堂·小結(jié)]對點(diǎn)訓(xùn)練1數(shù)字地球的含義數(shù)字地球需要很多學(xué)科，特別是信息科學(xué)技術(shù)的支撐，根據(jù)其技術(shù)特點(diǎn)完成1～3題。1．?dāng)?shù)字地球提供的信息量主要取決于()【導(dǎo)學(xué)號：12720236】A．存儲(chǔ)的信息量多少 B．網(wǎng)絡(luò)的通訊能力C．應(yīng)用需求 D．用戶的技術(shù)水平2．實(shí)用數(shù)字地球與人交互的窗口和工具是指()A．高分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù)B．空間信息技術(shù)C．可視化技術(shù)D．虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)3．信息高速公路與高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在構(gòu)建數(shù)字地球系統(tǒng)中的作用有()A．傳輸分散在眾多數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)B．把衛(wèi)星收集到的各種數(shù)據(jù)輸送到地球C．傳輸計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的抽象化數(shù)據(jù)D．傳輸和模擬地球上圖像的數(shù)據(jù)信息【解析】第1題，數(shù)字地球提供的信息量主要取決于其存儲(chǔ)信息的多少。第2題，可視化技術(shù)能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)中抽象的數(shù)據(jù)具體化，以文本、圖形、圖像、聲音、動(dòng)畫、視頻等各種形式表現(xiàn)出來，它是實(shí)現(xiàn)數(shù)字地球與人交互的窗口與工具。第3題，信息高速公路與高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合，可以傳輸分散在數(shù)以萬計(jì)機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)?！敬鸢浮繉c(diǎn)訓(xùn)練2數(shù)字地球與我們的生活國家測繪局、廣東省國土資源廳、廣州市人民政府共同簽署了《數(shù)字廣州地理空間框架建設(shè)示范合作協(xié)議書》，據(jù)介紹，“數(shù)字廣州”總投資1760萬元，將覆蓋廣州市八區(qū)約萬條地名信息等數(shù)據(jù)，通過虛擬三維世界、數(shù)字城市的構(gòu)筑，改變?nèi)藗儌鹘y(tǒng)的生活方式，在家里就可以了解城市熱點(diǎn)信息。據(jù)此完成4～5題。4．有關(guān)“數(shù)字化城市”的敘述，正確的是()A．“數(shù)字化城市”就是指因特網(wǎng)B．“數(shù)字化城市”就是“信息高速公路”C．“數(shù)字化城市”是用數(shù)據(jù)通信技術(shù)使城市信息的表達(dá)方式日益“數(shù)字化”D．“數(shù)字化城市”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5．“數(shù)字化城市”應(yīng)用的技術(shù)有()①高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)②遙感技術(shù)③地理信息系統(tǒng)技術(shù)④虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)⑤GPS技術(shù)A．①②④ B．②③⑤C．①②③⑤ D．①②③④⑤【解析】第4題，“因特網(wǎng)”、“信息高速公路”只是“數(shù)字化城市”的一部分，數(shù)字化城市不僅能方便人們的生活，還能創(chuàng)造財(cái)富。第5題，數(shù)字化城市是數(shù)字地球的一部分，凡是數(shù)字地球能用到的技術(shù)，同樣適用于數(shù)字化城市?！敬鸢浮?．深圳某中學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組搜集有關(guān)南極科考與3S技術(shù)的材料，開展研究性學(xué)習(xí)。材料一中國第32次南極科學(xué)考察，歷經(jīng)75天，雪龍?zhí)柾瓿森h(huán)南極航行，于2016年3月5日離開中山站啟航回國。材料二在南極中山站前使用探測儀器的科考隊(duì)員。(1)南極科考隊(duì)為安裝大型望遠(yuǎn)鏡設(shè)備選址并準(zhǔn)備場地，應(yīng)用的地理信息技術(shù)是________________；考察隊(duì)員監(jiān)測南極冰川和海岸線變化要利用到的地理信息技術(shù)是________。(2)“數(shù)字南極”的構(gòu)建是我國南極科考的重要任務(wù)。對“數(shù)字南極”利用，敘述錯(cuò)誤的是()A．方便查閱南極地區(qū)的三維地圖及地圖信息B．可以對附近地區(qū)冰川、海岸線的變化進(jìn)行觀察分析C．為防止極冰融化提供治理的技術(shù)D．對地物相關(guān)信息的分析采用數(shù)字化處理(3)利用地理信息技術(shù)在對南極地區(qū)進(jìn)行勘探研究中，除了上述應(yīng)用外，還有哪些用途？試舉兩例?！窘馕觥康?1)題，選址過程要通過GIS進(jìn)行空間分析，位置的確定要應(yīng)用GPS，監(jiān)測環(huán)境的變化需要RS。第(2)題，“數(shù)字南極”不能提供治理極冰融化的技術(shù)，但能為極冰融化的治理提供有用的分析數(shù)據(jù)。第(