高中地理 3.4 數(shù)字地球課件2 湘教版必修3.ppt

1、第四節(jié) 數(shù)字地球,一、數(shù)字地球的概念,數(shù)字地球是：信息化的地球 地球的虛擬對照體。數(shù)字地球?qū)⒂嘘P(guān)地球上每一點的信息，按地球的地理坐標加以整理，然后構(gòu)成一個全球的信息模型。人們可以快速、形象地了解地球上的任何一點、任何方面的信息，從而實現(xiàn)“信息就在指尖上”的夢想。,通俗地講，就是用數(shù)字的方法將地球、地球上的活動及整個地球環(huán)境的時空變化裝人電腦中，實現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上的流通，并使之最大限度地為人類的生存、可持續(xù)發(fā)展和日常的工作、學習、生活、娛樂服務。,“數(shù)字地球”的提出,1998 年 1 月 31 日,時任 美國 副總 統(tǒng)的 阿爾 戈爾, 數(shù)字 地球： 展望21 世紀我 們這顆 行星 ,是一種可以 嵌入海

2、量地 理數(shù)據(jù)的、 多分辯率的 和三維的地 球的表示， 可以在其上 添加許多與 我們所處星 球有關(guān)的數(shù)據(jù)。,遙感技術(shù)、 地理信息 系統(tǒng)、網(wǎng) 絡(luò)技術(shù)、 虛擬現(xiàn)實 技術(shù),可持續(xù) 發(fā)展， 農(nóng)業(yè)、 災害、 資源、 教育等 方面,二、數(shù)字地球的技術(shù)基礎(chǔ),要在電子計算機上實現(xiàn)數(shù)字地球不是一件簡單的事，它需要諸多學科，特別是信息科學技術(shù)的支撐。這其中主要包括：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)存儲技術(shù)、可視化和虛擬現(xiàn)實技術(shù)、高性能計算能力。,1、信息高速公路與高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù),一個數(shù)字地球所需要的數(shù)據(jù)已不能通過單一的數(shù)據(jù)庫來存貯，而需要由成千上萬的不同組織

3、來維護。這意味著參與數(shù)字地球的服務器將需要由高速網(wǎng)絡(luò)來連接。,在 Internet 流量爆發(fā)性增長的驅(qū)動下，遠程通信載體已經(jīng)嘗試使用 10G / S 的網(wǎng)絡(luò)，而每秒 1 015 byte 的因特網(wǎng)正在研究中。相信在 21 世紀將會有更加優(yōu)秀的寬帶高速網(wǎng)供人們使用。,2、高分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù),20 世紀的遙感衛(wèi)星影像，在衛(wèi)星遙感問世的 20 多年分辨率已經(jīng)有了飛快的提高，這里所說的分辨率指空間分辨率、光譜分辨率和時間分辨率?？臻g分辨率指影像上所能看到的地面最小目標尺寸，用像元在地面的大小來表示。,高分辨率衛(wèi)星遙感圖像在 21 世紀將可以優(yōu)于 1 米的空間分辨率，每隔 3 一 5 天為人類提供反映

4、地表動態(tài)變化的翔實數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)“秀才不出門，能觀天下事”的理想。,3、空間信息技術(shù)與空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施,空間信息是指與空間和地理分布有關(guān)的信息，據(jù)統(tǒng)計，世界上的事情有 80 與空間分布有關(guān)空間信息用于地球研究即為地理信息系統(tǒng)。為了滿足數(shù)字地球的要求，將影像數(shù)據(jù)庫、矢量圖形庫和數(shù)字高程模型 (DEM)三庫一體化管理的 GlS 軟件和網(wǎng)絡(luò) GPS ，將在 21 世紀十分成熟和普及。從而可實現(xiàn)不同層次的互操作，一個 GIS 應用軟件產(chǎn)生的地理信息將被另一個軟件讀取。,4、大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù),數(shù)字地球?qū)⑿枰尜A 10 1 5 字節(jié)的（ Quadrillions ）信息。美國 NASA 的行星地球計劃

5、EOS 一 AMI 1999 年上天，每天將產(chǎn)生 1 000 GB （即 1 TB ）的數(shù)據(jù)和信息， 1 米分辨率影像覆蓋廣東省，大約有 1 TB 的數(shù)據(jù)，而廣東才是中國的 1 / 53 。所以要建立起中國的數(shù)字地球，僅僅影像數(shù)據(jù)就有 53TB ，這還只是一個時刻的多時相的動態(tài)數(shù)據(jù)，其容量就更大了。目前美國的 NASA 和 NOAA 已著手建立用原型并行機管理的可存貯 1 800TM 的數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)盤帶的查找由機器手自動而快速地完成，相信在 21 世紀，還會有新的突飛猛進。,5、可視化和虛擬現(xiàn)實技術(shù),可視化是實現(xiàn)數(shù)字地球與人交互的窗口和工具，沒有可視化技術(shù)，計算機中的一堆數(shù)字是無任何意義的。

6、數(shù)字地球的一個顯著的技術(shù)特點是虛擬現(xiàn)實技術(shù)。建立了數(shù)字地球以后，用戶戴上顯示頭盔，就可以看見地球從太空中出現(xiàn)。,戴上數(shù)據(jù)儀器，可以在虛擬空間 中體驗太空漫步的美妙滋味.,6、高性能計算能力,地球是一個復雜的巨系統(tǒng)，地球上發(fā)生的許多事件、變化和過程又十分復雜而呈非線性特征，時間和空間的跨度變化大小不等，差別很大，只有利用高速計算機，我們今日和跨世紀的未來，才有能力來模擬一些不能觀測到的現(xiàn)象。利用數(shù)據(jù)挖掘（ Data Mining ）技術(shù)，我們將能夠更好地認識和分析所觀測到的海量數(shù)據(jù)，從中找出規(guī)律和知識。,三、數(shù)字地球與我們的生活,“數(shù)字城市”：從廣義上說，是通過寬帶多媒體信息網(wǎng)絡(luò)、地理信息系統(tǒng)等

7、基礎(chǔ)設(shè)施平臺，整合城市信息資源并加以充分利用，建立電子商務、電子政務、科技信息系統(tǒng)、勞動和社會保障信息系統(tǒng)等子系統(tǒng)，通過發(fā)展信息家電、網(wǎng)上教育、遠程醫(yī)療，建設(shè)信息化社區(qū)，最終實現(xiàn)城市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的全面信息化。,“數(shù)字化社區(qū)”：顧名思義，就是通過數(shù)字技術(shù)將管理、服務的提供者與每個住戶相聯(lián)結(jié)的社區(qū)。這種數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 使社區(qū)的管理者與住戶之間可以實時地進行各種形式的信息交互，由于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的先進性以及多態(tài)的表現(xiàn)性，加上各種網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)的應用，從而營造出了一個豐富多彩的虛擬社區(qū)。,“地球村”：信息高速公路的出現(xiàn)，國際互聯(lián)網(wǎng)的使用，“數(shù)字地球”的產(chǎn)生，“縮小”了我們生活的空間，“縮短”了我們聯(lián)系交往的時間，使我們生活的世界成為一個全球性、同時性的“地球村”。,“數(shù)字化生存”：我國 IT 界有關(guān)人士這樣描述未來普通人的數(shù)字化生