中圖版必修3第三章第四節(jié)《數(shù)字地球

第四節(jié) 數(shù)字地球 課標領航 課程標準 了解數(shù)字地球的含義。 學習目標 了解：數(shù)字地球的基本含義。 理解：數(shù)字地球各項技術的作用。 應用：列舉實例，感受數(shù)字地球帶給我們生活的便利。 知能層級突破 教材深化透析 學業(yè)水平達標 基礎自主梳理 第四節(jié) 數(shù)字地球 基礎自主梳理 一、數(shù)字地球 1概念：對真實地球及其相關現(xiàn)象的統(tǒng)一性的_重現(xiàn)與再認識。 2應用技術：全球定位系統(tǒng)、 _、地理信息系統(tǒng)、 _、網絡技術等。 3核心思想：用 _手段統(tǒng)一處理地球問題；最大限度地利用 _資源，并使普通百姓能夠通過一定方式便捷地獲得他們想了解的有關地球的信息。 數(shù)字化 遙感技術 虛擬技術 數(shù)字化 信息 4 基礎 全球網絡與分布式存儲 ( 1 ) 原因 只有通過 _ _ _ _ _ 才能實現(xiàn)全球信息共享數(shù)字地球 的實現(xiàn)需要大規(guī)模的 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 網絡 存儲空間 ( 2 ) 結果 數(shù)字地球要求信息網絡嵌入到每個人的日 常生活中_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 的建設及其傳輸速度，是數(shù) 字地球建立的重要基礎 高速寬帶網絡 5最大特征與依據 虛擬現(xiàn)實技術 (1)虛擬現(xiàn)實的概念：計算機模擬的 _，是一種可以 _虛擬世界的計算機系統(tǒng)。 (2)本質：可對視覺、聽覺、觸覺產生作用的_。 6重要信息源 高分辨率衛(wèi)星影像 三維環(huán)境 創(chuàng)建和體驗 仿真視景 思考 1數(shù)字地球要求的全球網絡和分布式存儲與國際互聯(lián)網是不是一回事？ 提示： 不是?，F(xiàn)在國際互聯(lián)網在很大程度上實現(xiàn)了信息共享，但還不能達到 “數(shù)字地球 ”意義上的要求。 二、數(shù)字地球的應用前景 1模擬 _對生產和環(huán)境的影響，制定_的對策。 2為國家大型工程的決策提供重要的 _；為城市的管理提供 _。 3為 _提供方便。 人類活動 可持續(xù)發(fā)展 參考數(shù)據 依據 百姓生活 思考 2廣州市海珠區(qū)光大海園樓盤推出的 “信息家園”工程：輕輕一按，主人就可以任意操控家里的各種電器 這種數(shù)字化生活方式充分說明了數(shù)字地球技術的什么發(fā)展趨勢？ 提示： 廣州 “信息家園 ”工程的實施，是其數(shù)字城市建設的一個有機組成部分，也是數(shù)字地球技術為人們生活服務的一個縮影，這充分說明數(shù)字地球技術已開始進入大眾生活領域，為人們的生產生活服務。 知能層級突破 數(shù)字地球 1 數(shù)字地球的基本概況 知識精析 數(shù)字地球 具體內容 含義 數(shù)字地球是對真實地球及其相關現(xiàn)象的統(tǒng)一性的數(shù)字化重現(xiàn)與再認識，是 “3S”技術、虛擬技術、網絡技術等技術的綜合應用 數(shù)字地球 具體內容 構成 把地球上每一個確定點的相關信息和數(shù)據組織起來，然后進一步組合地球上所有的點 基礎 全球網絡與分布式存儲 最大特征與依據 虛擬現(xiàn)實技術 重要信息源 高分辨率衛(wèi)星影像 2.數(shù)字地球的組成要素 數(shù)字地球主要由數(shù)據、操作平臺和應用模型組成。 組成 含義 數(shù)據 包括了全球大、中、小比例尺的空間數(shù)據，如各類多光譜、多時相、高分辨率的遙感衛(wèi)星影像、航空影像、數(shù)字地圖等，以及相關領域的文本數(shù)據，如資源、環(huán)境、人口、全球變化等文本信息 操作平臺 是一種開放、分布式的，基于網絡環(huán)境的，可以對各類數(shù)據更新、查詢、處理和分析的軟件系統(tǒng) 應用模型 是解決包括資源、環(huán)境、全球變化等各專業(yè)領域問題的一整套方法和計算機程序 3.建設數(shù)字地球的意義 數(shù)字地球的建立，使我們擁有了一座規(guī)模巨大的、能精確描述地球的數(shù)字化空間實驗室，我們可以了解全球的資源、環(huán)境、社會、經濟的分布和變化，真正為人類認識自然服務。數(shù)字地球又是一座海量信息庫，是世界上最大的地球圖書館，為我們提供關于地球的全方位的數(shù)據和信息。數(shù)字地球建設將是一場具有深遠意義的技術革命，并促進新產業(yè)的誕生和產業(yè)規(guī)模的擴大，創(chuàng)造出更多的就業(yè)機會。 “數(shù)字地球 ”是 1998年美國前副總統(tǒng)戈爾提出的，嚴格地講是以計算機技術、多媒體技術和大規(guī)模存儲技術為基礎，以寬帶網絡為紐帶，對地球多分辨率、多尺度、多時間和多種類的三維描述，也就是模擬地球。據此回答 (1) (2)題。 (1)“數(shù)字地球 ”即 ( ) A數(shù)字化、信息化的虛擬地球 B用數(shù)字度量半徑、體積、質量等的地球 C用經緯網絡描述的地球 D “數(shù)字城市 ”和 “數(shù)字校園 ” 例 1 (2)數(shù)字地球的技術支持包括 ( ) 遙感技術 全球定位系統(tǒng) 地理信息系統(tǒng) 空間信息技術 虛擬技術 網絡技術 交通管理系統(tǒng) A B C D 【 解析 】 數(shù)字地球是對真實地球及其相關現(xiàn)象的統(tǒng)一性的數(shù)字化再現(xiàn)，是 “3S”技術、虛擬技術、網絡技術等技術的綜合應用。 【 答案 】 (1)A (2)D 1中央電視臺 “探索 發(fā)現(xiàn) ”頻道近期播出了 回到恐龍時代 的節(jié)目。眾所周知，恐龍早已滅絕，但節(jié)目中的各類恐龍及其生活環(huán)境如同真的一樣，這體現(xiàn)了數(shù)字地球哪項關鍵技術 ( ) A高速網絡技術 B空間信息技術 C大容量數(shù)據存儲技術 D可視化和虛擬現(xiàn)實技術 解析： 選 D。數(shù)字地球依靠其可視化和虛擬現(xiàn)實技術可跨越時空帶人們回到遠古時代或進入未來。 學以致用 數(shù)字地球的應用前景 應用領域 數(shù)字地球舉例 意義 可持續(xù) 發(fā)展 模擬人類活動對生產和環(huán)境的影響 制定可持續(xù)發(fā)展對策 數(shù)字化空間實驗室 從全球角度研究可持續(xù)發(fā)展問題 知識精析 應用領域 數(shù)字地球舉例 意義 政府決策 虛擬大型水庫建成后，庫區(qū)周圍和上下游的環(huán)境變化 為是否修建水庫和水庫修建后可能出現(xiàn)的問題及對策提供依據 GIS分析犯罪模式和犯罪頻率 合理分配警力資源 百姓生活 模擬教育、商場、娛樂、風景名勝、博物館、美術館、藝術畫廊的景象 坐在家中享受生活 關于數(shù)字地球應用前景的說法，正確的是 ( ) 為科學家研究全球性問題提供了數(shù)字化空間實驗室，有利于可持續(xù)發(fā)展的研究 政府決策可完全依賴數(shù)字地球 為城市管理提供依據 數(shù)字地球的發(fā)展是可以預見的 A B C D 例 2 【 解析 】 數(shù)字地球的應用前景非常廣闊，可以為科學家研究全球性問題提供數(shù)字化空間實驗室，有利于可持續(xù)發(fā)展的研究；數(shù)字地球能為政府對城市的管理提供依據。由于科技發(fā)展的不可預見性，數(shù)字地球的發(fā)展也具有不可預見性。 【 答案 】 A 2數(shù)字地球應用于政府決策的領域有 ( ) 國家大型工程決策 城市管理 疾病防控 防災減災 遠程教育 A B C D 解析： 選 C。數(shù)字地球可為政府決策提供依據，如大型工程建設、城市管理、疾病防控、防災減災等，遠程教育是對百姓生活的影響。 學以致用 圖 3 4 1 數(shù)字地球從數(shù)據采集到應用的全過程 圖 3 4 2中國數(shù)字地球模型 這一過程是將真實的地球及其相關現(xiàn)象數(shù)字化，然后再現(xiàn)或對地球再認識。 教材深化透析 圖表解讀 案例研究 數(shù)字地球的應用 數(shù)字地球是世界進入信息時代的最重要標志之一，對于發(fā)展全球信息產業(yè)具有非常重要的作用。 在計算機上利用數(shù)字地球可以對全球變化的過程、規(guī)律、影響以及對策進行多分辨、多尺度、多時空和多種類的三維描述和各種模擬和仿真，從而提高人類應付全球變化的能力。 通過數(shù)字地球 ， 人們可以了解到世界上任何地方最新 、 最全面的實際情況 ， 在生態(tài)環(huán)境保護 、 氣候變化預測 、 地震預測 、 土地利用規(guī)劃 、 精細農業(yè) 、 減災 、 打擊犯罪活動 、 外交 、 國防及政府宏觀決策等多方面具有廣泛的應用前景 。 依托數(shù)字地球 ， 農民可以獲得農田的長勢征兆 ， 通過 GIS作分析 ， 制定出行動計劃 ， 然后在車載 GPS和電子地圖指引下 ， 實施農田作業(yè) ， 及時預防病蟲害 ，把殺蟲劑 、 化肥和水用到必須用的地方 。 在水利建設方面，通過數(shù)字地球可以虛擬大型水庫建成后庫區(qū)周圍和上下游的環(huán)境變化，一方面對水庫修建提供決策依據，同時對水庫修建后可能出現(xiàn)的問題有比較清楚的了解，從而制定相應對策。 在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭和國防建設中，數(shù)字地球具有十分重要的意義。建立服務于戰(zhàn)略、戰(zhàn)術和戰(zhàn)役的各種軍事地理信息系統(tǒng)，并運用虛擬技術建立數(shù)字化戰(zhàn)場，從而掌握戰(zhàn)場主動權。普通大眾可以在數(shù)字地球上學習、購物、參觀、旅游，也可通過時間和空間的變化， 穿越時間或空間的范圍 ， 領略風土人情 、 文學藝術 、 自然景觀 、 植物 、 動物 、 天氣等 ， 仿佛身臨其境 。 依托數(shù)字地球 ， 用戶只要戴上顯示頭盔 ，就可以看見地球從太空中出現(xiàn) ， 使用用戶界面的開窗放大數(shù)字圖像；隨著分辨率的不斷提高 ， 他看見了大陸 ， 然后是鄉(xiāng)村 、 城市 ， 最后是私人住房 、 商店 、 樹木和其他天然和人造景觀；當他對商品感興趣時 ， 可以進入商店內