高中地理湘教版第三章地理信息技术应用第四节数字地球 2023版第3章第4节数字地球

第四节数字地球1．了解数字地球的含义，理解数字地球涉及的关键技术。2．了解数字地球对我们生活的影响。3．畅想数字生活、培养学生对地理信息技术的兴趣和对美好生活的向往。[基础·初探]教材整理1数字地球的含义阅读教材P103～P106图文资料，完成下列问题：1．概念信息化的地球——地球的虚拟对照体。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。2．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，并使人们方便地获得有关地球的信息。3．数字地球的技术基础(1)信息高速公路与高速网络技术。(2)高分辨率卫星遥感技术。(3)空间信息技术与空间数据基础设施。(4)大容量数据存储技术。(5)可视化和虚拟现实技术。(6)高性能计算能力。正误判断：(1)“数字地球”是多种地球仪的其中一种。()(2)数字地球的核心是用数字化手段处理整个地球的自然和社会等方面问题、最大限度地利用自然资源、方便地获得有关地球的信息、提供运动物体的精确位置、运动方向和速度。()(3)数字地球是数字化、信息化的虚拟地球，其组成除了地图测绘系统、全球定位系统外，还包括地理信息系统。()【提示】(1)×地球仪是为了便于认识地球，人们仿造地球的形状按照一定的比例缩小，制作了地球的模型，不是用数字化手段处理的虚拟地球。(2)×提供运动物体的精确位置、运动方向和速度的是GPS技术。(3)√“数字地球”是地图测绘系统、全球定位系统和地理信息系统的综合和深化。教材整理2数字地球与我们的生活阅读教材P107～P108图文资料，完成下列问题：1．畅想“数字地球”，跨入未来世界(1)掌握各地的治安状况，恰当部署警力打击犯罪。(2)模拟环境变化对濒危物种的影响，保护生物多样性。(3)掌握作物病虫害及其生长情况，科学施药、施肥，提高作物产量。(4)学者们开展学术研究。2．数字生活为我们的生活服务，在发达国家已经开始进入大众生活领域。正误判断：(1)数字城市规划中不能用于统计城市流动人口数量。()(2)“数字化城市管理时代”将使社会服务功能极大减弱。()【提示】(1)√计算机系统在数字城市规划中不能用于统计城市流动人口数量。(2)ד数字化城市管理时代”对各种信息进行数字化处理，便于管理者快捷地获取来自各方面的信息并及时进行处理，会使城市的社会服务功能大大增强。[质疑·手记]预习完成后，请将你的疑问记录，并与“小伙伴们”探讨交流：疑问1：解惑：疑问2：解惑：疑问3：解惑：数字地球的含义eq\a\vs4\al([合作探讨])2016年1月13日，国际数字地球学会中国国家委员会2023年度会议在中国科学院遥感与数字地球研究所召开。国际数字地球学会是由中国科学院发起并成立，联合来自美国、加拿大、日本、俄罗斯等10余个国家的数字地球领域专家、学者，探讨eq\a\vs4\al(1)：数字地球的核心是什么？【提示】数字地球的核心是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，并使人们通过一定的方式，方便地获得有关地球的信息。探讨eq\a\vs4\al(2)：关键技术有哪些？【提示】关键技术是：信息高速公路与高速网络技术；高分辨率卫星遥感技术；空间信息技术与空间数据基础设施；大容量数据存储技术；可视化和虚拟现实技术；高性能计算能力。eq\a\vs4\al([核心点击])1．数字地球的关键技术2．RS、GIS和GPS与数字地球之间的关系eq\a\vs4\al([体验评价])1．“数字地球”的含义是()A．数字通信技术的发展，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．计算机的应用相当广泛【解析】数据通信技术的发展，促进了地球上信息表达方式日益数字化。通俗地讲，数字地球就是用数字化的方法将地球上每一点的信息装入电脑中，实现在网络上的流通，并使之最大限度地为人类的生产、生活服务。【答案】A2．数字地球的最基本空间数据来自于()A．遥感卫星 B．雷达C．探空气球 D．太空站【解析】遥感卫星可以对地球进行完整的扫描，每隔三五天可更新一次，为人类提供反映地表地理要素动态变化的翔实数据，形成数字地球最基本的空间数据。【答案】A3．构成数字地球的空间核心技术是()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结合C．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结合【解析】GIS的优势是将空间信息应用到地球研究中。为了满足数字地球对综合数据的处理与应用的需求，GIS、GPS与网络结合，构成数字地球的空间核心技术。【答案】A数字地球与我们的生活eq\a\vs4\al([合作探讨])2023年广州亚运会800兆数字集群共网建成开通，确保了亚运会信息通信高效畅通，为市民、游客提供便捷高效的通信网络和信息化综合服务，为亚运会的运行管理、应急通信和安全通信提供保障，全力打造了一场“数字亚运”！如果你想参观亚运场馆，可以借助亚运的三维仿真系统，坐在家里就能拥有身临其境的参观体验。技术人员介绍，体验者坐在电脑前，只要点击鼠标，就可以看到任意一段路、任何一座建筑物的三维可视化场景。探讨eq\a\vs4\al(1)：“数字亚运”应用的技术主要有哪些？【提示】遥感技术、全球定位系统、地理信息系统、信息传输技术、虚拟现实技术等。探讨eq\a\vs4\al(2)：2023年广州亚运会期间，“数字亚运”给我们提供了哪些便利？【提示】当你去亚运场馆观看比赛时，智能交通系统可以使你快捷、安全地到达目的地；在亚运场所，你可以享受各种移动通信服务，如移动上网、移动电视等，还可以通过多语言智能机器人实现与外国朋友的无障碍交流；如果你因事不能观看比赛，可以用手机操纵家中的录像机录下比赛状况，回到家中利用高清晰度数字电视观看精彩纷呈的赛事；你可以在网上“参观”虚拟亚运场馆，欣赏亚运会比赛项目的仿真模拟、虚拟亚运艺术作品展示、历届亚运历史再现、亚运比赛精彩回放等。探讨eq\a\vs4\al(3)：我国目前正积极建设“数字中国”。“数字中国”对我国国土整治有何重要意义？【提示】促进国土资源的调查，摸清家底，建立国土资源信息库；有利于政府决策的科学化；有利于国土规划、国土开发、国土管理等国土整治工作。eq\a\vs4\al([核心点击])1．数字地球的应用前景应用前景具体表现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政府决策为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百姓生活接受远程教育，网上购物，交互娱乐项目，游览风景名胜2.数字地球最基本的任务数字地球最基本的任务是全面、及时地提供真实可信的数据，这就需要所有国家和地区的相互协作和共同努力。数字地球的最终发展阶段也是不可预言的，因为任何地理事物都是在不断发展变化的，所以数字地球的建设也需要不断完善。eq\a\vs4\al([体验评价])4．关于数字地球应用的叙述，错误的是()【导学号：12720235】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【解析】由于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，所以它可以从全球角度研究可持续发展，也可以模拟现实情景，可以支持政府决策，但不能代替政府决策。【答案】D5．“数字地球”可使普通百姓()①周游世界各地②接受远程教育③进行网上购物④网上求医A．①②③④ B．②③④C．①②③ D．①③④【解析】数字地球可使人们进行虚拟世界的旅行，和周游世界各地不一样。但是人们可接受远程教育、进行网上购物、网上求医。【答案】B6．阅读材料，回答下列问题。一些国家利用资源卫星进行农业资源调查、作物长势监测及估产等。例如，美国利用资源卫星在估测本国小麦产量的同时，还对其他国家小麦产量进行估测，根据所得数据制定生产布局、储运、加工等计划，确定对外贸易策略，因此每年可获利数亿美元。(1)应用网络技术可能对国家安全构成的直接威胁是()①在互联网上存在着许多很容易扩散的计算机病毒②敌对势力利用网络散布谣言，扰乱社会秩序③外国情报机构可以利用网络技术窃取国家机密④网上黑客经常破坏一些计算机网站A．①② B．②④C．②③ D．③④(2)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？(3)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？【解析】第(1)题，本题考查的关键在于对国家安全构成威胁，①④会对计算机网络系统造成严重的影响和破坏，而②③的敌对势力和外国情报机构利用网络的行为是会对国家安全造成直接威胁的。第(2)题，要从土地资源利用状况、农业灾害和污染的监测预报、农作物估产等方面来考虑。第(3)题，应紧扣题干意思，从全球问题中寻找切入点。【答案】(1)C(2)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。(3)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；全球气候预报；全球生物分布；全球生产结构监测等。[课堂·小结]对点训练1数字地球的含义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1～3题。1．数字地球提供的信息量主要取决于()【导学号：12720236】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．实用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据。【答案】对点训练2数字地球与我们的生活国家测绘局、广东省国土资源厅、广州市人民政府共同签署了《数字广州地理空间框架建设示范合作协议书》，据介绍，“数字广州”总投资1760万元，将覆盖广州市八区约万条地名信息等数据，通过虚拟三维世界、数字城市的构筑，改变人们传统的生活方式，在家里就可以了解城市热点信息。据此完成4～5题。4．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5．“数字化城市”应用的技术有()①高速网络技术②遥感技术③地理信息系统技术④虚拟现实技术⑤GPS技术A．①②④ B．②③⑤C．①②③⑤ D．①②③④⑤【解析】第4题，“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。第5题，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】6．深圳某中学研究性学习小组搜集有关南极科考与3S技术的材料，开展研究性学习。材料一中国第32次南极科学考察，历经75天，雪龙号完成环南极航行，于2016年3月5日离开中山站启航回国。材料二在南极中山站前使用探测仪器的科考队员。(1)南极科考队为安装大型望远镜设备选址并准备场地，应用的地理信息技术是________________；考察队员监测南极冰川和海岸线变化要利用到的地理信息技术是________。(2)“数字南极”的构建是我国南极科考的重要任务。对“数字南极”利用，叙述错误的是()A．方便查阅南极地区的三维地图及地图信息B．可以对附近地区冰川、海岸线的变化进行观察分析C．为防止极冰融化提供治理的技术D．对地物相关信息的分析采用数字化处理(3)利用地理信息技术在对南极地区进行勘探研究中，除了上述应用外，还有哪些用途？试举两例。【解析】第(1)题，选址过程要通过GIS进行空间分析，位置的确定要应用GPS，监测环境的变化需要RS。第(2)题，“数字南极”不能提供治理极冰融化的技术，但能为极冰融化的治理提供有用的分析数据。第(