高中地理 第三章 第四节 数字地球课件 湘教版必修3.ppt

1、第第三三章章地地理理信信息息技技术术应应用用课前预习课前预习巧设计巧设计名师课堂名师课堂一点通一点通设计设计1 1设计设计2 2知识点一知识点一知识点二知识点二第四第四节节数字数字地球地球创新演练创新演练大冲关大冲关知道：知道：数字地球的基本含义数字地球的基本含义理解：理解：数字地球各项技术的作用及各项技术数字地球各项技术的作用及各项技术 的关系的关系应用：应用：学会利用生活实例分析感受数字学会利用生活实例分析感受数字 地球的发展对生活及社会发展的影响地球的发展对生活及社会发展的影响 一、数字地球的含义一、数字地球的含义 1含义含义 数字地球是数字地球是 的地球的地球地球的地球的 。2制作制作

2、 将有关地球上每一点的信息，按地球的地理坐标加以整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。理，然后构成一个全球的信息模型。信息化信息化虚拟对照体虚拟对照体 3优点优点 可以可以 、地了解地球上的任何一点、任何地了解地球上的任何一点、任何方面的信息。方面的信息。4核心核心 用用 的手段来处理整个地球的的手段来处理整个地球的 等等方面的问题，最大限度地利用方面的问题，最大限度地利用 ，并使人们能够通过，并使人们能够通过一定方式，方便地获得有关地球的信息。一定方式，方便地获得有关地球的信息。快速快速形象形象数字化数字化自然和社会自然和社会资源资源5关键技术关键

3、技术(1)与高速网络技术。与高速网络技术。(2)高分辨率卫星高分辨率卫星 技术。技术。(3)空间信息技术与空间数据基础设施。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。大容量数据存储技术。(5)可视化和可视化和 技术。技术。(6)高性能计算能力。高性能计算能力。信息高速公路信息高速公路遥感遥感虚拟现实虚拟现实 二、数字地球与我们的生活二、数字地球与我们的生活 (1)利用数字地球的数据，可掌握各地的利用数字地球的数据，可掌握各地的 状况，状况，有助于恰当部署有助于恰当部署 打击犯罪。打击犯罪。(2)可模拟环境变化对濒危物种的影响，以便于采取可模拟环境变化对濒危物种的影响，以便于采取

4、有效措施保护有效措施保护 。治安治安警力警力生物多样性生物多样性 (3)掌握作物病虫害及其生长情况，科学掌握作物病虫害及其生长情况，科学 、，可以提高作物，可以提高作物 。(4)学者们可以利用数字地球开展学者们可以利用数字地球开展 。施药施药施肥施肥产量产量学术研究学术研究 一、教材一、教材P105图图356探究探究 1据图分析怎样理解高分辨率？据图分析怎样理解高分辨率？提示：提示：分辨率分为空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率分为空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率。空间分辨率是指影像上所能看到的地面最小目标分辨率。空间分辨率是指影像上所能看到的地面最小目标尺寸，用像元在地面上的大小来表示；光谱

5、分辨率指成像尺寸，用像元在地面上的大小来表示；光谱分辨率指成像的波段范围，分得越细，波段越多，光谱分辨率就越高；的波段范围，分得越细，波段越多，光谱分辨率就越高；时间分辨率是指重访周期的长短，目前一般对地观测卫星时间分辨率是指重访周期的长短，目前一般对地观测卫星为为1525天的重访周期。天的重访周期。二、热点探究二、热点探究 2目前我国许多地方都在积极推进目前我国许多地方都在积极推进“数字城市数字城市”的建的建设，极大地方便了市民的生活，促进了城市的科学管理。设，极大地方便了市民的生活，促进了城市的科学管理。“数字城市数字城市”与与“数字地球数字地球”是何种关系？是何种关系？提示：提示：“数字

6、城市数字城市”是是“数字地球数字地球”的一种具体体现。的一种具体体现。1数字地球的概念数字地球的概念2数字地球的关键技术数字地球的关键技术3RS、GIS和和GPS与数字地球之间的关系与数字地球之间的关系数字地球不等于数字地球不等于“3S”技术的综合技术的综合 数字地球是对真实地球及其相关现象的统一性的数数字地球是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现与再认识，是遥感技术、全球定位技术、地理信字化重现与再认识，是遥感技术、全球定位技术、地理信息系统、虚拟技术、网络技术等各种技术的综合利用。息系统、虚拟技术、网络技术等各种技术的综合利用。“3S”技术仅仅是数字地球的部分支撑技术。技术仅仅是数字

7、地球的部分支撑技术。例例1阅读材料，回答问题。阅读材料，回答问题。Google Earth是一款由是一款由Google公司开发的虚拟地球仪公司开发的虚拟地球仪文件，它把卫星照片、航空照相和文件，它把卫星照片、航空照相和GIS布置在一个地球的布置在一个地球的三维模型上。三维模型上。Google Earth使用了公共领域的图片、受许可的航使用了公共领域的图片、受许可的航空照相图片、空照相图片、KeyHole间谍卫星的图片和很多其他卫星间谍卫星的图片和很多其他卫星所拍摄的城镇照片。所拍摄的城镇照片。(1)Google Earth所需的数据是如何存储的？这些最基本空所需的数据是如何存储的？这些最基本空

8、间数据是如何获得的？间数据是如何获得的？(2)Google Earth的空间数据的基础设施是什么？的空间数据的基础设施是什么？(3)在在Google Earth中，可视化技术和虚拟现实技术有何区中，可视化技术和虚拟现实技术有何区别？别？(4)根据你的理解，根据你的理解，Google Earth涉及到哪些关键性技术？涉及到哪些关键性技术？解析解析第第(1)题，题，Google Earth所需数据异常庞大，已所需数据异常庞大，已不可能通过单一的数据库存储，需要分散在数以万计的数据不可能通过单一的数据库存储，需要分散在数以万计的数据库中；作为数字地球的一种，其最基本的空间数据来自高分库中；作为数字地

9、球的一种，其最基本的空间数据来自高分辨率卫星遥感技术。第辨率卫星遥感技术。第(2)题，空间数据的基础设施主要包题，空间数据的基础设施主要包括空间数据管理体系、空间数据交换网、空间数据交换标准括空间数据管理体系、空间数据交换网、空间数据交换标准等。第等。第(3)题，可从含义、与人之间的关系两个角度归纳。题，可从含义、与人之间的关系两个角度归纳。第第(4)题，题，Google Earth是一种网络化的数字地球形式，它的是一种网络化的数字地球形式，它的建立需要地理信息技术和其他相关科学技术的支撑。建立需要地理信息技术和其他相关科学技术的支撑。答案答案(1)分散在不同机构的数据库。高分辨率卫星分散在不

10、同机构的数据库。高分辨率卫星遥感技术。遥感技术。(2)空间数据管理体系、空间数据交换网、空间数据空间数据管理体系、空间数据交换网、空间数据交换标准。交换标准。(3)可视化技术：将计算机中的抽象数据具体化，以可视化技术：将计算机中的抽象数据具体化，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和工具。来，它是实现数字地球与人交互的窗口和工具。虚拟现实技术：可以生成虚拟环境；运用视觉、听虚拟现实技术：可以生成虚拟环境；运用视觉、听觉、嗅觉、触觉感官与人体的自然技能感受逼真的虚拟觉、嗅觉、触觉感官与人体的自然技

11、能感受逼真的虚拟环境，与虚拟世界进行交互，完成各种虚拟过程。环境，与虚拟世界进行交互，完成各种虚拟过程。(4)信息高速公路与高速网络技术、高分辨率卫星遥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等。据存储技术、可视化和虚拟现实技术等。1数字地球需要很多学科，特别是信息科学技术的支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撑，根据其技术特点完成(1)(3)题。题。(1)数字地球提供的信息量主要取决于数字地球提供的信息量主要取决于 ()A存储的信息

12、量多少存储的信息量多少 B网络的通讯能力网络的通讯能力C应用需求应用需求 D用户的技术水平用户的技术水平(2)实现数字地球与人交互的窗口和工具是指实现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高分辨率卫星遥感技术 B空间信息技术空间信息技术C可视化技术可视化技术 D虚拟现实技术虚拟现实技术(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作用有 ()A传输分散在众多数据库中的数据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传输计算机网络中的

13、抽象化数据D传输和模拟地球上图像的数据信息传输和模拟地球上图像的数据信息解析：解析：第第(1)题，数字地球提供的信息量主要取决于其存储题，数字地球提供的信息量主要取决于其存储信息的多少。第信息的多少。第(2)题，可视化技术能够将计算机中抽象的题，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。第工具。第(3)题，信息高速公路与高速网络技术结合，可以题，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

14、的数据库中的数据。传输分散在数以万计机构的数据库中的数据。答案：答案：(1)A(2)C(3)A1数字地球的应用前景数字地球的应用前景应用前景应用前景具体表现具体表现可持续可持续发展发展应用空间分析与虚拟现实技术，建立数字化空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间实验室，从全球角度研究可持续发展政府决策政府决策为大型工程决策提供重要的参考数据，为政府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对城市的管理提供依据百姓生活百姓生活接受远程教育，网上购物，交互娱乐项目，游接受远程教育，网上购物，交互娱乐项目，游览风景名胜览风景名胜 2数字地球最基

15、本的任务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。不断完善。例例2阅读下列材料，回答有关问题。阅读下列材料，回答有关问题。2009年年9月月9日日12日，第六届国际数字地球会议在北日，第六届国际数字地球会议在北京召

16、开，本届大会以京召开，本届大会以“行动中的数字地球行动中的数字地球”为主题。为主题。“数字地数字地球球”是地图测绘、航空航天遥感、探空和深钻的深化，是对是地图测绘、航空航天遥感、探空和深钻的深化，是对地图测绘系统地图测绘系统(EOS)、全球定位系统、全球定位系统(GPS)与地理信息系统与地理信息系统(GIS)的综合，实现地球圈层间物质流、能量流与信息流数的综合，实现地球圈层间物质流、能量流与信息流数据的集成，从而对全球化问题进行广泛研究。据的集成，从而对全球化问题进行广泛研究。以农业为例，它在农业信息遥感、太空农业等方面有以农业为例，它在农业信息遥感、太空农业等方面有着广阔的研究前景。一些国家

17、利用资源卫星进行农业资源着广阔的研究前景。一些国家利用资源卫星进行农业资源调查、作物长势和产量监测等。例如，美国利用资源卫星调查、作物长势和产量监测等。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，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，由此每年可获利数亿美元。确定对外贸易策略，由此每年可获利数亿美元。(1)根据材料推断，根据材料推断，“数字地球数字地球”相关技术在相关技术在“我国农业我国农业可持续发展可持续发展”方面可做哪些工作？方面可做哪

18、些工作？(2)在全球问题的研究中，除农业外，还有哪些领域在全球问题的研究中，除农业外，还有哪些领域可以利用可以利用“数字地球数字地球”的相关技术？的相关技术？解析解析第第(1)题，关于题，关于“数字地球数字地球”及相关技术在及相关技术在“我我国农业可持续发展国农业可持续发展”方面可做的工作，一方面要分析影响方面可做的工作，一方面要分析影响农业生产的因素，包括自然条件、社会经济条件和农业技农业生产的因素，包括自然条件、社会经济条件和农业技术改革对我国农业的影响。另一方面要分析术改革对我国农业的影响。另一方面要分析“数字地球数字地球”相相关技术对这些影响因素所能产生的良性影响，再就是要消关技术对这

19、些影响因素所能产生的良性影响，再就是要消除现代农业发展过程中所产生的不良影响，实现农业的可除现代农业发展过程中所产生的不良影响，实现农业的可持续发展。它应用于农业的布局、灾情预报、污染状况、持续发展。它应用于农业的布局、灾情预报、污染状况、解决措施等方面。第解决措施等方面。第(2)题，在全球问题的研究中，除农题，在全球问题的研究中，除农业外，其他领域也可以运用业外，其他领域也可以运用“数字地球数字地球”相关技术解决问题。相关技术解决问题。如全球温室效应、海平面上升、臭氧层破坏、地震分布、如全球温室效应、海平面上升、臭氧层破坏、地震分布、地形遥感、全球生态环境监测、全球气候预报、生物分布、地形遥

20、感、全球生态环境监测、全球气候预报、生物分布、生产结构监测、矿产监测等。生产结构监测、矿产监测等。答案答案(1)土地资源利用状况的遥感调查，合理布局土地资源利用状况的遥感调查，合理布局农业；监测预报气候变化、旱涝、作物长势和产量预测，农业；监测预报气候变化、旱涝、作物长势和产量预测，提高抗灾能力；农业污染环境状况监测与预报，提出解决提高抗灾能力；农业污染环境状况监测与预报，提出解决措施等。措施等。(2)全球温室效应、海平面上升、臭氧层破坏、地震全球温室效应、海平面上升、臭氧层破坏、地震分布带、地形遥感、全球生态环境监测、全球气候预报、分布带、地形遥感、全球生态环境监测、全球气候预报、生物分布、

21、生产结构监测等。生物分布、生产结构监测等。(答三点即可答三点即可)22011年年7月月1日消息统计显示，截至日消息统计显示，截至“十一五十一五”末，我末，我国地理信息产业总值突破国地理信息产业总值突破1 000亿元；而到亿元；而到“十二五十二五”末，末，这一数字有望突破这一数字有望突破2 000亿元。倍增的规模将给地理信亿元。倍增的规模将给地理信息产业链上下游企业带来巨大的市场空间。结合所学息产业链上下游企业带来巨大的市场空间。结合所学知识回答知识回答(1)(2)题。题。(1)有关有关“数字中国数字中国”的叙述，正确的是的叙述，正确的是 ()A“数字中国数字中国”就是指因特网就是指因特网B“数

22、字中国数字中国”就是就是“信息高速公路信息高速公路”C“数字地球数字地球”是用数据通信技术使中国某些基本信息是用数据通信技术使中国某些基本信息 的表达方式数字化的表达方式数字化D“数字中国数字中国”只能方便人们的生活，并不能创造实实只能方便人们的生活，并不能创造实实 在在的财富在在的财富(2)下列不属于下列不属于“数字中国数字中国”服务领域的工作是服务领域的工作是 ()A查询长江流域的水土流失情况查询长江流域的水土流失情况B查询股票行情查询股票行情C通缉罪犯通缉罪犯D设计时装设计时装(3)通过网络能实现多种形式的有偿信息服务，这主要是因通过网络能实现多种形式的有偿信息服务，这主要是因为为 ()

23、A信息进入了市场交换信息进入了市场交换 B信息是海量的信息是海量的C信息可以多次复制信息可以多次复制 D信息可以多人共享信息可以多人共享解析：解析：第第(1)题，题，“数字中国数字中国”是是“数字地球数字地球”的一种形式；信的一种形式；信息高速公路、网络技术等是支撑息高速公路、网络技术等是支撑“数字中国数字中国”的技术；的技术；“数字数字中国中国”提供了人们生产、生活中很多必需信息；它可以减少提供了人们生产、生活中很多必需信息；它可以减少污染和自然灾害造成的损失，因此同样可以创造实实在在污染和自然灾害造成的损失，因此同样可以创造实实在在的财富。第的财富。第(2)题，时装设计是地理信息系统的功能之一。题，时装设计是地理信息系统的功能之一。第第(3)题，有偿服务的信息实际上是一种供交换的商品。题，有偿服务的信息实际上是一种供交换的商品。答案：答案：(1)C(2)D(3)A