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第三章地理信息技术的应用 3.4 数字地球数字地球相关素材技术创新的新浪潮使我们能够大量地获得、存储、处理和显示关于我们行星的各种环境和文化现象信息。
如此大量的信息构成了“地理坐标系”，它涉及地球表面每一个特定的地方.利用卫星对地面遥感形成“地球空间"（轨道）信息流，并将其中未经加工有用部分的数据转变成为可供使用的信息.今天，我们经常发现我们能够得到比我们知道要做些什么更多的信息。
地球资源技术卫星能够帮助我们更好地了解全球的环境就是一个典型的例子。
地球资源技术卫星能够每两星期对地表进行一次完整的成像，而且它已持续收集了20多年。
尽管对这类信息有着巨大的需求，但大多数图象还不能被人们使用。
因此,它们只能被存储在电子数据库中。
我们过去曾有过这样的农业政策，当成千上万的人们正面临饥饿死亡的时候，在中西部地窖里却存储着大量正在霉变的粮食。
我们现在一方面表现出对知识的那种贪得无厌的饥饿,另一方面是大量数据目前仍然根本未被使用过。
问题之一是用什么方法把信息显示出来。
有人曾经说我们是否能试用计算机术语来描述人脑,然而，人脑看起来比特率比计算机低,但却具有极高的分辨率。
例如，研究表明由于人脑比特率低,因此,很难在短时间记住七条以上的数据。
数字地球数字地球其实就是信息化的地球,是一个完整的地球信息化的模型。
据此完成1、2题。
1.数字地球实现以后,科学家们可以( )A.制定可持续发展的对策B.控制全球气温升高C.控制人口增长速度D.控制全球贫富差距2.数字地球应用于政府决策的领域有( )①国家大型工程建设②城市管理③疾病防控④防灾减灾⑤远程教育A.①②④⑤B.①②③⑤C.①②③④D.①③④⑤【解析】1选A,2选C。
第1题,数字地球实现以后,通过全球信息共享,依靠计算机的虚拟现实技术,对地球上的各种空间信息数据综合分析处理,可制定可持续发展的对策。
第2题,数字地球可为政府决策提供依据,如大型工程建设、城市管理、疾病防控、防灾减灾等。
远程教育是对百姓生活的影响。
3.数字地球可以使普通百姓( )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.①②③④B.②③④C.①②③D.①③④【解析】选B。
本题考查地理信息技术的应用。
数字地球可以让我们畅游网络,但不能实地旅游。
4.建立数字地球的重要基础是( )A.大规模的存储空间B.全部信息的数字化C.信息的分布式存储D.高速宽带网络的建设及其传输速度【解析】选D。
数字地球是将全部信息数字化,需要大规模的存储空间,把信息分布式存储到全球各地的计算机,实现应用时可迅速从各地数据库调出。
因此,高速宽带网络的建设及其传输速度是建立数字地球的重要基础。
大规模的存储空间、信息数字化、信息分布式存储均为数字地球应用的某一重要组成部分,不是基础。
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1 760万元,将覆盖广州市八区约4.5万条地名信息等数据,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5、6题。
5.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6.“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.①②④B.②③⑤C.①②③⑤D.①②③④⑤【解析】5选C,6选D。
第三、四节地理信息系统的应用和数字地球学习目标：1.了解地理信息系统和数字地球的定义。
2.理解地理信息系统的功能和流程并结合实例学会分析地理信息系统可以解决的四类问题。
(重点) 3.会使用常见的GIS产品，能分别说明地理信息系统在城市管理中的应用。
(重点)4．掌握数字地球的核心思想和应用前景。
(难点)1．地理信息系统的应用(1)地理信息系统①概念依靠计算机实现地理信息的收集、处理、存储、分析和应用的系统，简称GIS。
②功能③工作流程信息输入→数据处理→数据库管理→空间分析→可视化表达(2)地理信息系统可以解决的四类基本问题①与分布、位置有关的基本问题查询“地点”和“状况”；查询符合一定条件的地物位置。
②趋势分析通过某地物随时间变化的过程，分析其发展趋势。
③模式问题揭示各种地物之间的空间关系。
④模拟问题利用已掌握的规律建立起一定模型，模拟具备某种条件时将出现的结果。
(3)地理信息系统在城市管理中的应用①城市信息管理与服务：向城市居民提供日常工作与生活所需的各种信息。
②城市规划：查询和统计，并用三维影像显示市貌，分析城市现状，有效管理城市地下管网。
③城市道路交通管理⎩⎨⎧显示道路的路况、交通流量、沿线环境等空间和属性信息提供多种类型的查询及时发布交通信息④城市救灾防灾⎩⎨⎧跟踪灾难发生、发展过程对灾害进行快速分析、评价和模拟辅助开展灾后的应急和恢复工作⑤城市环境管理：主要包括环境规划与决策、监测、评价、预测与模拟等。
(1)数字地球①含义：对真实地球及相关现象的统一性的数字化重现与再认识。
②应用技术：全球定位系统、遥感技术、地理信息系统、虚拟技术、网络技术等。
③核心思想a．用数字化手段统一处理地球问题。
b．最大限度地利用信息资源。
④基础a．全球网络要求信息网络嵌入到每个人的日常生活中。
b．分布式存储信息分开存储到全球各地的计算机中。
高速宽带网络的建设及其传输速度，是建立数字地球的重要基础。
⑤最大特征与依据——虚拟现实技术。
3.4《数字地球》练习一、单选题2019年百度迁徙已经推出2年了，重庆坐实西部对外枢纽地位。
2019年百度迁徙（全称“百度地图春节人口迁徙大数据”）上线，实现了功能上的全面升级，包括人口迁徙、实时航班、机场热度和车站热度四大板块。
通过百度迁徙动态图能直观的确定迁入人口的来源和迁出人口的去向。
据此回答下列小题。
1.导致我国春节期间人口大规模迁徙的直接原因是A. 气候因素B. 传统观念C. 经济条件D. 国家政策2.百度地图春节人口迁徙大数据主要运用的地理信息技术是A. 遥感技术、地理信息系统B. 全球定位系统、数字地球C. 地理信息系统、数字地球D. 遥感技术、全球定位系统【答案】【小题1】B【小题2】C【解析】本题考查我国春节期间人口大规模迁徙的直接原因。
春节是我国重要的传统节日，受“回家过年”传统观念的影响，在外工作、学习的人员出现大规模迁移，B对；气候、经济条件和国家政策不是春节期间人口大规模迁徙的直接原因，ACD排除。
故选B。
本题考查地理信息技术的应用。
百度地图春节人口迁徙大数据是将收集的到的人口迁移数据综合利用地理信息系统和数字地球分析、处理、输出，直观的呈现迁入人口的来源和迁出人口的去向，C对。
遥感技术不能获取人口迁移数据，全球定位系统无法实现数据的分析处理，ABD错。
故选C。
下图为“数字黄河”的某一示意图，读图分析完成各题。
3.图中反映“数字黄河”的叙述，不正确的是( )A. 可以用来查阅获得黄河的有关信息B. 可以用来指导黄河防汛和水量调度C. 对普通老百姓而言，距离较远，价值不大D. “数字黄河”的建设需要不断完善和更新4.有关数字地球的叙述，正确的是( )A. 就是指3S技术的应用B. 一个由数据和信息组成的地球C. 主要反映现实问题，不能应用于可持续发展D. 可以方便地获取信息，模拟人类活动对环境产生的影响，来制定可持续发展的对策【答案】第 1 页【小题1】C【小题2】D【解析】本题考查数字地球的应用。
湘教版高中地理必修三3一、单项选择题1.以下关于数字地球的表达，不正确的选项是()A. 数字地球就是信息化的地球B. 数字地球就是将有关地球上每一点的信息，按地球的天文坐标加以整理，然后构成一个全球的信息模型C. 数字地球就是计算机宽带网络D. 数字地球是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络为纽带2.据报载，江西省中南部山区出现大片〝白色荒漠〞。
以下有关数字地球的说法错误的选项是()A. 数字地球就是把整个地球信息停止数字化后，由计算机网络来管理的技术系统B. 数字地球就是天文信息技术C. 数字地球是用数字化手腕一致处置地球效果D. 数字地球是RS、GIS、GPS等各种技术的综合运用3.未来借助于数字校园技术，有关天文课的变化说法不正确的选项是()A. 不再运用地球仪，先生只需戴上显示头盔，就能看见太空中的地球B. 关于区域的学习，应用声响识别系统，就可以失掉关于行政区域范围、动植物物种散布、人口等各方面的信息C. 课堂上不再需求教员，先生完全靠计算机自学D. 想要有关地域更多的信息，可以经过〝数据手套〞，单击一下链接按钮，就可以看见4.关于数字地球的表达，正确的选项是〔〕。
①数字地球是数字化的地球②数字地球已能满足人类目前的需求③数字地球的最大特征是虚拟理想④数字地球采取集中方式存储信息A. ①②B. ①③C. ②④D. ①④5.构筑数字地球的数据存储技术已基本成熟是由于________技术的开展()①纳米存储技术②激光全息存储技术③蛋白质存储技术④分散存储技术⑤虚拟存储技术⑥空间存储技术⑦可视化存储技术A. ①②③④B. ②③④⑤C. ③④⑤⑥D. ④⑤⑥⑦6.数字地球数据传输的基础是〔〕A. 信息高速公路B. 空间信息技术C. 空间数据基础设备D. 高速迷信计算才干7.关于数字地球的表达正确的选项是〔〕。
①天文信息技术是构建数字地球的基础②数字地球最大的特征是模拟理想③数字地球采取集中的方式存储信息④数字地球是把地球信息数字化后由计算机网络来管理的技术系统A. ①②B. ①②③④C. ②③D. ①②④8.数字地球最基本的义务是( )A. 片面、及时地提供真实可信的数据B. 提供各地的天气变化C. 提供每一个地球人的身体状况D. 提供世界经济开展的总趋向9.下面关于〝数字地球〞的说法，正确的选项是〔〕。
中图版高中地理必修三 3.4数字地球同步测试一、单选题（共15题；共30分）1.数字化校园是以数字化信息和网络为基础，在计算机和网络技术上建立起来的对教学、科研、管理、技术服务、生活服务等校园信息的收集、处理、整合、存储、传输和应用，使数字资源得到充分优化利用的一种虚拟教育环境。
通过实现从环境（包括设备、教室等）、资源（如图书、讲义、课件等）到应用（包括教学、管理、服务、办公等）的全部数字化，在传统校园基础上构建一个数字空间，以拓展现实校园的时间和空间维度，提升传统校园的运行效率，扩展传统校园的业务功能，最终实现教育过程的全面信息化，从而达到提高管理水平和效率的目的。
据此回答：未来借助于数字校园技术，有关地理课的变化说法不正确的是（）A. 不再使用地球仪，学生只要戴上显示头盔，就能看见太空中的地球B. 对于区域的学习，利用声音识别系统，就能够得到关于行政区域范围、动植物物种分布、人口等各方面的信息C. 课堂上不再需要老师，学生完全靠计算机自学D. 想要有关地区更多的信息，可以通过“数据手套”，单击一下链接按钮，就能够看见2.数字化校园是以数字化信息和网络为基础，在计算机和网络技术上建立起来的对教学、科研、管理、技术服务、生活服务等校园信息的收集、处理、整合、存储、传输和应用，使数字资源得到充分优化利用的一种虚拟教育环境。
通过实现从环境(包括设备、教室等)、资源(如图书、讲义、课件等)到应用(包括教、学、管理、服务、办公等)的全部数字化，在传统校园基础上构建一个数字空间，以拓展现实校园的时间和空间维度，提升传统校园的运行效率，扩展传统校园的业务功能，最终实现教育过程的全面信息化，从而达到提高管理水平和效率的目的。
数字校园包括()①网上学校②网上交易③虚拟学校④电子商务A. ①③B. ②④C. ①④D. ②③3.下列关于数字地球的叙述，不正确的是()A. 数字地球就是信息化的地球B. 数字地球就是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C. 数字地球就是计算机宽带网络D. 数字地球是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络为纽带4.有关数字地球的虚拟技术，叙述正确的是()①虚拟现实是计算机模拟的二维环境②虚拟环境由计算机生成，可产生身临其境的感觉③虚拟环境是一种仿真视景④人在虚拟环境中可在一定环境与现实环境相隔离，然后投入到可实时交互的虚拟环境中A. ①②③④B. ①②③C. ②③④D. ①②④5.下面关于“数字地球”的说法，正确的是（）。
第四节数字地球『自主学习』一、数字地球1．含义(1)含义：对真实地球及其相关现象的统一性的□01数字化重现与再认识，是□02全球定位系统、□03遥感技术、□04地理信息系统、□05虚拟技术、网络技术等各种技术的综合应用。
2．基础——全球网络与分布式存储3．最大特征与依据——□12虚拟现实技术(1)虚拟现实：计算机模拟的□13三维环境，是一种可以□14创建和体验□15虚拟世界的计算机系统。
(2)虚拟环境：由□16计算机生成；可使人通过视觉、听觉、触觉等感官作用，产生□17身临其境的感觉，是一种□18仿真视景。
4．重要信息源：高分辨率□19卫星影像。
二、数字地球的应用前景3．数字地球与百姓生活：□05网上购物，接受□06远程教育，参加□07交互娱乐项目等。
[自我探究]分析数字地球是“地球村”形成的技术支撑。
提示数字地球的出现，实现了信息高速公路和国际互联网的广泛使用，“缩小”了我们的生活空间，“缩短”了我们联系交流的时间，使我们生活的世界成为一个全球性、同时性的“地球村”。
『自我反馈』1．关于数字地球的叙述，正确的是()①数字地球是数字化地球②数字地球已经能满足人类目前的需要③数字地球的最大特征是虚拟现实技术④数字地球采取集中方式存储信息A．①②B．③④C．①③D．②④答案 C解析数字地球是对数字化地球的简称；目前数字地球正处于不断完善之中，还无法满足人类目前的需要；数字地球是虚拟的地球，虚拟现实技术是数字地球的最大特征；数字地球需要存储大量信息，不能集中存储，采用在全球各地计算机中分开式存储。
2．数字地球的应用领域包括()①可持续发展②政府决策③百姓生活A．①②B．①③C．②③D．①②③答案 D解析数字地球的应用范围非常广，它的服务对象覆盖整个社会层面。
探究点数字地球的应用前景材料一1993年美国政府首先提出了“国家信息基础设施”建设计划，这一计划被形象地称为“信息高速公路”计划。
材料二1998年美国副总统戈尔提出“数字地球”概念，认为“数字地球”是对真实地球及其相关现象的统一的数字化和信息化，它是以因特网为基础，以空间数据为依托，以虚拟现实技术为特征，具有三维界面和多种分辨率浏览器的面向公众开放的系统。
材料三现代战争是数字技术之间的较量，谁占据信息，谁就更富有和安全；谁失去信息，谁就会贫穷挨打。
据此探究下列问题：(1)简述数字地球产生的科学技术背景。
(2)我国目前正在积极建设“数字中国”。
“数字中国”对我国国土整治有何重要意义？(3)列举两例说明数字地球与百姓生活的密切关系。
[答案](1)遥感技术、全球定位系统及地理信息系统等空间科学技术已成为研究地球及其相关现象的重要手段；信息传输技术，尤其是“信息高速公路”的迅速发展，这些为数字地球的诞生奠定了技术基础。
(2)促进国土资源的调查，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的开展。
(3)在家里可以网上购物、参加交互娱乐项目、网上虚拟旅游等。
1．数字地球与各种应用技术的关系全球定位系统、遥感、地理信息系统、虚拟现实技术、网络技术等是数字地球的基础。
它们之间的关系如下所示：2．数字地球的应用前景(1)数字地球对人类的积极作用数字地球在林业、农业、水利、矿产、交通、通信、教育、环境、人口、城市建设等几十个领域都能产生巨大的经济效益和社会效益。
我们选择几个领域来展望数字地球的应用，如下表：(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。
阅读材料，回答问题。
据报道，“十一五”期间，我国将依靠高分辨率(2米到10米)的卫星影像和“3S”技术，进行第二次全国土地大调查，并建立我国的“数字国土”。
专家认为，“数字国土”是地图测绘、航空卫星遥感、探空和深钻的深化，是对地测绘系统(EOS)、全球定位系统(GPS)与地理信息系统(GIS)的综合。
以农业为例，它在农业信息遥感、太空农业等领域有广阔的研究前景。
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。
(1)下图为冬小麦各生长阶段的波谱特性示意图，通过分析能得出什么结论？(2)根据材料推断，“数字国土”相关技术在“我国农业可持续发展”方面可做哪些工作？[解析]本题以数字地球在冬小麦不同生长阶段的运用为切入点，来考查数字地球在农业中的运用。
第(1)题，通过遥感获得的冬小麦在不同生长阶段的波谱特性，可分析冬小麦生长状况，并对产量进行估测。
第(2)题，“数字国土”相关技术在“我国农业可持续发展”方面可发挥的作用：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术改革对我国农业的影响；另一方面要分析“数字地球”相关技术对这些影响因素所能产生的良性影响。
[答案](1)冬小麦在不同生长阶段，其波谱特性不同，通过遥感获得某地冬小麦某一生长阶段波谱数据并与正常年份比较，即可判断出冬小麦的生长状况，进而对产量进行预测，为后一阶段的生产活动提供资料。
(2)土地资源利用状况遥感调查，合理布局农业；监测预报气候变化，旱涝、长势、产量预测，提高抗灾能力；农业污染环境状况监测与预报，提出解决措施等。
[方法指导]“3S”与数字地球的关系遥感技术主要用于地理信息数据的获取，全球定位系统主要用于地理信息的空间定位，地理信息系统主要用于对地理信息数据进行管理、查询、更新、空间分析和应用评价，而信息网络与虚拟技术主要用于地理信息传播、表达和模拟分析。
[思考解答]1．教材第97页思考点拨：这位同学的想法在未来可以实现。
采用虚拟技术和网络技术，跨越时间和空间。
全球定位系统主要是定位和导航，遥感技术主要是及时、迅速地获得信息和数据，地理信息系统主要是储存、管理、分析数据。
2.教材第101页思考点拨：数字地球能为政府对城市的管理提供依据。
例如，可以通过GIS分析犯罪模式和犯罪频率，合理分配警力资源。
数字地球实现后，科学家可方便地获得地形、土壤类型、气候、植被、土地利用变化、矿产、资源等方面的信息，应用空间分析与虚拟现实技术，模拟人类活动对生产和环境的影响，制定可持续发展的对策。
[复习解答]教材第101页复习题答案：数字地球是利用计算机把通过卫星、飞机、气球、地面测绘、地球化学或地球物理等观测手段获取到的地球的海量数据和与此相关的所有其他数据及其应用模型结合起来，在网络系统里重现真实的地球的一个巨系统。
它提供的数据和信息可以让人类能够更好更有效地管理地球甚至人类本身。
数字地球最大限度地利用信息资源，整体性地解决地球问题(与空间位置相关的问题)，简单地讲，这就是数字地球对人类生产和生活的影响。
探究点数字地球的应用前景数字地球是数字化地球的简称，它利用多种技术把地球上的信息数字化存储起来，为人类提供服务。
据此回答1～2题。
1．下列属于数字地球关键技术的是()①网络技术②高分辨率卫星遥感技术③GIS技术④虚拟现实技术⑤GPS技术⑥无线电通讯A．①②③④⑤B．②③④⑤⑥C．①③④⑤⑥D．①②③④⑥答案 A解析无线电通讯不是数字地球的关键技术。
2．虚拟现实技术是数字地球的重要技术支撑，下列关于虚拟现实技术叙述正确的是()A．虚拟环境只能用视觉和听觉感受到B．虚拟环境人们只能单向接受C．虚拟环境只能是现实的情况D．通过各种感官与人体的自然技能感受逼真的虚拟环境答案 D解析人们可以通过视觉、听觉、嗅觉、触觉感官与人体的自然技能感受逼真的虚拟环境，与虚拟世界进行交互，完成各种虚拟过程。
时间：45分钟满分：100分[考点分布表]只有一项是符合题目要求的)1．数字地球数据传输的基础是()A．网络B．虚拟现实技术C．GIS D．数据存储技术答案 A解析数字地球的信息传输靠信息高速公路，即高速网络。
2．目前数字地球中存储的信息是()①数量巨大且都是真实可靠的②采取分散式存储，能够快速提取③数字化的信息④高分辨率卫星影像是信息采集的主要来源之一A．①②B．②③C．③④D．①④答案 C解析数字地球的数据量极大，初步估算将要存储1 015字节的信息，而且每天还会产生大量的信息，这些信息只有分散地存储到全球各地的计算机中。
数字地球存储的信息是否真实可靠，取决于信息的提供者。
目前的互联网技术还无法满足快速提取的要求。
中央电视台“探索·发现”栏目播出过《回到恐龙时代》的节目。
众所周知，恐龙早已灭绝了，但节目中的各类恐龙及其生活环境如同真的一样。
完成3～4题。
3．上述节目的播出，体现了哪项关键技术的应用()A．高速网络技术B．空间信息技术C．大容量数据存储技术D．可视化和虚拟现实技术答案 D解析依靠其可视化和虚拟现实技术可跨越时空带人们回到远古时代或进入未来。
4．有关数字地球的可视化技术和虚拟现实技术的叙述，正确的是()①可视化技术将抽象数据具体化，以文本、图像、声音和视频等各种形式表现②可视化技术是实现数字地球与人交互的窗口和工具③虚拟现实技术只能模拟现实视觉环境④虚拟现实技术可完成虚拟战争、虚拟旅游等过程A．②③④B．①③④C．①②④D．①②③答案 C解析虚拟现实技术不仅能模拟现实的视觉环境，还能模拟听觉、嗅觉等现实环境。
中国政府和学术界在数字地球的基础上提出“数字中国”的构想。
构想中的“数字中国”将建立一个完整的国家公用信息网。
它集成了国家经济信息网、国土资源信息网、长江流域监控网等网络的信息，并将促进这些系统的综合利用。
据此回答5～7题。
5．关于数字地球的正确叙述是()A．数字地球就是指因特网B．数字地球就是指“信息高速公路”C．数字地球将有关地球上每一点的信息，按地理坐标加以整理，然后构成一个全球的信息模型D．数字地球的核心就是用数字化手段来处理地球上自然方面的问题答案 C解析因特网、信息高速公路都与数字地球有关，但它们并不等同于数字地球，数字地球是一个庞大而复杂的系统，涉及诸多关键技术，信息高速公路和高速网络技术是其关键之一。
数字地球不仅可以处理自然方面的问题，还可以处理社会问题。
6．下列不属于“数字中国”服务领域的是()A．了解长江流域的水土流失情况B．了解股票行情C．通缉罪犯D．设计时装答案 D解析“数字中国”储存有大量的自然和社会信息，利用“数字中国”的数据可掌握各地的治安状况，有利于恰当地部署警力，打击犯罪；可以方便地了解股票行情；利用长江流域监控网可了解长江流域的水土流失情况；而设计时装并不属于“数字中国”的服务领域。
7．数字地球可以使普通百姓()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．①②③④B．②③④C．①②③D．①③④答案 B解析数字地球可广泛应用于我们生活的方方面面，我们可通过数字地球领略世界各地的各种信息，但却不能让我们去世界各地。
