高中地理湘教版第三章地理信息技術應用第四節(jié)數字地球 2023版第3章第4節(jié)數字地球

第四節(jié)數字地球1．了解數字地球的含義，理解數字地球涉及的關鍵技術。2．了解數字地球對我們生活的影響。3．暢想數字生活、培養(yǎng)學生對地理信息技術的興趣和對美好生活的向往。[基礎·初探]教材整理1數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。數字地球將有關地球上每一點的信息，按地球的地理坐標加以整理，然后構成一個全球的信息模型。2．核心用數字化的手段來處理整個地球的自然和社會等方面的問題，最大限度地利用資源，并使人們方便地獲得有關地球的信息。3．數字地球的技術基礎(1)信息高速公路與高速網絡技術。(2)高分辨率衛(wèi)星遙感技術。(3)空間信息技術與空間數據基礎設施。(4)大容量數據存儲技術。(5)可視化和虛擬現實技術。(6)高性能計算能力。正誤判斷：(1)“數字地球”是多種地球儀的其中一種。()(2)數字地球的核心是用數字化手段處理整個地球的自然和社會等方面問題、最大限度地利用自然資源、方便地獲得有關地球的信息、提供運動物體的精確位置、運動方向和速度。()(3)數字地球是數字化、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，不是用數字化手段處理的虛擬地球。(2)×提供運動物體的精確位置、運動方向和速度的是GPS技術。(3)√“數字地球”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“數字地球”，跨入未來世界(1)掌握各地的治安狀況，恰當部署警力打擊犯罪。(2)模擬環(huán)境變化對瀕危物種的影響，保護生物多樣性。(3)掌握作物病蟲害及其生長情況，科學施藥、施肥，提高作物產量。(4)學者們開展學術研究。2．數字生活為我們的生活服務，在發(fā)達國家已經開始進入大眾生活領域。正誤判斷：(1)數字城市規(guī)劃中不能用于統(tǒng)計城市流動人口數量。()(2)“數字化城市管理時代”將使社會服務功能極大減弱。()【提示】(1)√計算機系統(tǒng)在數字城市規(guī)劃中不能用于統(tǒng)計城市流動人口數量。(2)ד數字化城市管理時代”對各種信息進行數字化處理，便于管理者快捷地獲取來自各方面的信息并及時進行處理，會使城市的社會服務功能大大增強。[質疑·手記]預習完成后，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：數字地球的含義eq\a\vs4\al([合作探討])2016年1月13日，國際數字地球學會中國國家委員會2023年度會議在中國科學院遙感與數字地球研究所召開。國際數字地球學會是由中國科學院發(fā)起并成立，聯合來自美國、加拿大、日本、俄羅斯等10余個國家的數字地球領域專家、學者，探討eq\a\vs4\al(1)：數字地球的核心是什么？【提示】數字地球的核心是用數字化的手段來處理整個地球的自然和社會等方面的問題，最大限度地利用資源，并使人們通過一定的方式，方便地獲得有關地球的信息。探討eq\a\vs4\al(2)：關鍵技術有哪些？【提示】關鍵技術是：信息高速公路與高速網絡技術；高分辨率衛(wèi)星遙感技術；空間信息技術與空間數據基礎設施；大容量數據存儲技術；可視化和虛擬現實技術；高性能計算能力。eq\a\vs4\al([核心點擊])1．數字地球的關鍵技術2．RS、GIS和GPS與數字地球之間的關系eq\a\vs4\al([體驗評價])1．“數字地球”的含義是()A．數字通信技術的發(fā)展，使地球上的信息表達的方式日益數字化B．地球的大小有一定的數量范圍C．數字領域的發(fā)展已成為地球上所有學科發(fā)展的基礎D．計算機的應用相當廣泛【解析】數據通信技術的發(fā)展，促進了地球上信息表達方式日益數字化。通俗地講，數字地球就是用數字化的方法將地球上每一點的信息裝入電腦中，實現在網絡上的流通，并使之最大限度地為人類的生產、生活服務?！敬鸢浮緼2．數字地球的最基本空間數據來自于()A．遙感衛(wèi)星 B．雷達C．探空氣球 D．太空站【解析】遙感衛(wèi)星可以對地球進行完整的掃描，每隔三五天可更新一次，為人類提供反映地表地理要素動態(tài)變化的翔實數據，形成數字地球最基本的空間數據。【答案】A3．構成數字地球的空間核心技術是()A．GPS、GIS與網絡的結合B．衛(wèi)星遙感技術與大容量數據存儲技術結合C．可視化和虛擬現實技術的結合D．空間信息技術與高性能計算機結合【解析】GIS的優(yōu)勢是將空間信息應用到地球研究中。為了滿足數字地球對綜合數據的處理與應用的需求，GIS、GPS與網絡結合，構成數字地球的空間核心技術。【答案】A數字地球與我們的生活eq\a\vs4\al([合作探討])2023年廣州亞運會800兆數字集群共網建成開通，確保了亞運會信息通信高效暢通，為市民、游客提供便捷高效的通信網絡和信息化綜合服務，為亞運會的運行管理、應急通信和安全通信提供保障，全力打造了一場“數字亞運”！如果你想參觀亞運場館，可以借助亞運的三維仿真系統(tǒng)，坐在家里就能擁有身臨其境的參觀體驗。技術人員介紹，體驗者坐在電腦前，只要點擊鼠標，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)：“數字亞運”應用的技術主要有哪些？【提示】遙感技術、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、信息傳輸技術、虛擬現實技術等。探討eq\a\vs4\al(2)：2023年廣州亞運會期間，“數字亞運”給我們提供了哪些便利？【提示】當你去亞運場館觀看比賽時，智能交通系統(tǒng)可以使你快捷、安全地到達目的地；在亞運場所，你可以享受各種移動通信服務，如移動上網、移動電視等，還可以通過多語言智能機器人實現與外國朋友的無障礙交流；如果你因事不能觀看比賽，可以用手機操縱家中的錄像機錄下比賽狀況，回到家中利用高清晰度數字電視觀看精彩紛呈的賽事；你可以在網上“參觀”虛擬亞運場館，欣賞亞運會比賽項目的仿真模擬、虛擬亞運藝術作品展示、歷屆亞運歷史再現、亞運比賽精彩回放等。探討eq\a\vs4\al(3)：我國目前正積極建設“數字中國”?！皵底种袊睂ξ覈鴩琳斡泻沃匾饬x？【提示】促進國土資源的調查，摸清家底，建立國土資源信息庫；有利于政府決策的科學化；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([核心點擊])1．數字地球的應用前景應用前景具體表現可持續(xù)發(fā)展應用空間分析與虛擬現實技術，建立數字化空間實驗室，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據，為政府對城市的管理提供依據百姓生活接受遠程教育，網上購物，交互娛樂項目，游覽風景名勝2.數字地球最基本的任務數字地球最基本的任務是全面、及時地提供真實可信的數據，這就需要所有國家和地區(qū)的相互協(xié)作和共同努力。數字地球的最終發(fā)展階段也是不可預言的，因為任何地理事物都是在不斷發(fā)展變化的，所以數字地球的建設也需要不斷完善。eq\a\vs4\al([體驗評價])4．關于數字地球應用的敘述，錯誤的是()【導學號：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．可以模擬現實情景D．可以代替政府決策【解析】由于數字地球將有關地球上每一點的信息，按地球的地理坐標加以整理，然后構成一個全球的信息模型，所以它可以從全球角度研究可持續(xù)發(fā)展，也可以模擬現實情景，可以支持政府決策，但不能代替政府決策?！敬鸢浮緿5．“數字地球”可使普通百姓()①周游世界各地②接受遠程教育③進行網上購物④網上求醫(yī)A．①②③④ B．②③④C．①②③ D．①③④【解析】數字地球可使人們進行虛擬世界的旅行，和周游世界各地不一樣。但是人們可接受遠程教育、進行網上購物、網上求醫(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)星進行農業(yè)資源調查、作物長勢監(jiān)測及估產等。例如，美國利用資源衛(wèi)星在估測本國小麥產量的同時，還對其他國家小麥產量進行估測，根據所得數據制定生產布局、儲運、加工等計劃，確定對外貿易策略，因此每年可獲利數億美元。(1)應用網絡技術可能對國家安全構成的直接威脅是()①在互聯網上存在著許多很容易擴散的計算機病毒②敵對勢力利用網絡散布謠言，擾亂社會秩序③外國情報機構可以利用網絡技術竊取國家機密④網上黑客經常破壞一些計算機網站A．①② B．②④C．②③ D．③④(2)數字地球相關技術在我國農業(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，除農業(yè)外還有哪些領域可利用數字地球的相關技術？【解析】第(1)題，本題考查的關鍵在于對國家安全構成威脅，①④會對計算機網絡系統(tǒng)造成嚴重的影響和破壞，而②③的敵對勢力和外國情報機構利用網絡的行為是會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、農業(yè)災害和污染的監(jiān)測預報、農作物估產等方面來考慮。第(3)題，應緊扣題干意思，從全球問題中尋找切入點?！敬鸢浮?1)C(2)土地資源利用狀況調查；農業(yè)合理布局；監(jiān)測并預報災害天氣及旱澇狀況；農作物長勢監(jiān)測及估產；農業(yè)污染監(jiān)測、預報等。(3)全球溫室效應，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；全球氣候預報；全球生物分布；全球生產結構監(jiān)測等。[課堂·小結]對點訓練1數字地球的含義數字地球需要很多學科，特別是信息科學技術的支撐，根據其技術特點完成1～3題。1．數字地球提供的信息量主要取決于()【導學號：12720236】A．存儲的信息量多少 B．網絡的通訊能力C．應用需求 D．用戶的技術水平2．實用數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B．空間信息技術C．可視化技術D．虛擬現實技術3．信息高速公路與高速網絡技術在構建數字地球系統(tǒng)中的作用有()A．傳輸分散在眾多數據庫中的數據B．把衛(wèi)星收集到的各種數據輸送到地球C．傳輸計算機網絡中的抽象化數據D．傳輸和模擬地球上圖像的數據信息【解析】第1題，數字地球提供的信息量主要取決于其存儲信息的多少。第2題，可視化技術能夠將計算機中抽象的數據具體化，以文本、圖形、圖像、聲音、動畫、視頻等各種形式表現出來，它是實現數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絡技術結合，可以傳輸分散在數以萬計機構的數據庫中的數據?！敬鸢浮繉c訓練2數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《數字廣州地理空間框架建設示范合作協(xié)議書》，據介紹，“數字廣州”總投資1760萬元，將覆蓋廣州市八區(qū)約萬條地名信息等數據，通過虛擬三維世界、數字城市的構筑，改變人們傳統(tǒng)的生活方式，在家里就可以了解城市熱點信息。據此完成4～5題。4．有關“數字化城市”的敘述，正確的是()A．“數字化城市”就是指因特網B．“數字化城市”就是“信息高速公路”C．“數字化城市”是用數據通信技術使城市信息的表達方式日益“數字化”D．“數字化城市”只能方便人們的生活，并不能創(chuàng)造實實在在的財富5．“數字化城市”應用的技術有()①高速網絡技術②遙感技術③地理信息系統(tǒng)技術④虛擬現實技術⑤GPS技術A．①②④ B．②③⑤C．①②③⑤ D．①②③④⑤【解析】第4題，“因特網”、“信息高速公路”只是“數字化城市”的一部分，數字化城市不僅能方便人們的生活，還能創(chuàng)造財富。第5題，數字化城市是數字地球的一部分，凡是數字地球能用到的技術，同樣適用于數字化城市?！敬鸢浮?．深圳某中學研究性學習小組搜集有關南極科考與3S技術的材料，開展研究性學習。材料一中國第32次南極科學考察，歷經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員。(1)南極科考隊為安裝大型望遠鏡設備選址并準備場地，應用的地理信息技術是________________；考察隊員監(jiān)測南極冰川和海岸線變化要利用到的地理信息技術是________。(2)“數字南極”的構建是我國南極科考的重要任務。對“數字南極”利用，敘述錯誤的是()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、海岸線的變化進行觀察分析C．為防止極冰融化提供治理的技術D．對地物相關信息的分析采用數字化處理(3)利用地理信息技術在對南極地區(qū)進行勘探研究中，除了上述應用外，還有哪些用途？試舉兩例。【解析】第(1)題，選址過程要通過GIS進行空間分析，位置的確定要應用GPS，監(jiān)測環(huán)境的變化需要RS。第(2)題，“數字南極”不能提供治理極冰融化的技術，但能為極冰融化的治理提供有用的分析數據。第(