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2.阅读教材“数字地球”这部分内容,读图 3-4-1,回答下列问 题。
(1)如果要实现真正意义上的全球数字化,根据你的理解,必须 具备哪些条件?
(2)有人说:“数据就是信息,信息就是数据。”你怎么理解?
【答案】 (1)数字地球的基础是全球网络与分布式存储技术。 数字地球只有通过网络才能实现全球信息共享。虽然现在国际互联 网在很大程度上实现了信息共享,但还不能达到“数字地球”意义 上的要求,因为数字地球要求信息网络像真实的道路网络一样,嵌入 到每个人的日常生活中。数字地球的实现需要大规模的存储空间, 所以要把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。
A.①②③ B.④⑤⑥ C.①②③④⑤ D.①②③④⑤⑥
【解析】 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、全球定位系统、地理信息系统、虚 拟技术、网络技术等各种技术的综合应用。
【答案】 D
2.中央电视台“探索·发现”频道近期播出了《回到恐龙时代》的 节目,节目中形象逼真地再现了各类恐龙及其生存的环境,这主要应 用了数字地球的( )。
3.从科学家、政府官员、普通百姓三个角色出发,分别简述数字 地球的应用前景。
【答案】 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、森林、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。
政府官员:数字地球可为国家大型工程决策提供重要的参考数 据;数字地球也能为政府对城市的管理提供依据。
应用 领域
“数字地球”举例
效果
可持 续
模拟人类活动对生产和环境的 影响
发展
数字化空间实验室
制定可持续发展对策
从全球角度研究可持续发展问 题
政府 决策
虚拟大型水库建成后库区周围 和上下游的环境变化
为是否修建水库和水库修建后 可能出现的问题及制定相应对 策提供依据
GIS 分析犯罪模式和犯罪频率
合理分配警力资源
第四节 数 字 地 球
1.理解数字地球的含义及其核心思想。 2.了解数字地球的应用前景。
1.通过学习,了解数字地球的基本定义、核心思想,以及数字地 球实现的基础、特征依据和信息源。通过对这部分内容的学习,对 “数字地球”这个技术系统有一些基本的认识。数字地球所需的信 息由分布在全球各地的空间数据库组成,它们之间要通过高速网络 连接在一起,因此全球网络与分布式存储是数字地球的基础。庞大的 信息源是构成数字地球的关键,卫星图像是其中的重要部分。
百姓 生、艺术 画的景象
坐在家中享受生活
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,对地球多分辨率、多尺度、多时间和多种类 的三维描述,也就是虚拟地球。据此回答 1~2 题。 1.数字地球即( )。
A.数字化、信息化的虚拟地球 B.用数字度量半径、体积、质量等的地球
问题展开讨论,结合前三节学习的知识,回答下列问题。 (1)数字虚拟生活是否有可能实现?说明理由。 (2)试着说出全球定位系统、遥感和地理信息系统在构建数字虚
拟生活中所起的作用。
【答案】 (1)这种想法在未来可能实现。采用虚拟技术和网络 技术,跨越时间和空间。
(2)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收集、处理、存储、分析 和应用数据。
2.在进行数字地球支撑技术的教学时,先让学生自己阅读教材, 然后让学生畅所欲言,发表自己的见解,也可以引导学生查找相关资 料,在课堂上进行交流。目前互联网已经普及,所以学生对于这一问 题理解起来难度不大,教师可以放手让学生自己处理。
3.数字地球的最大特征与依据——虚拟现实技术,在教学时可 以借助教材图 3-4-4 来帮助学生理解虚拟现实技术的内涵,这幅画 形象、直观,学生易于接受和理解。在让学生看图的同时,教师可提 问:除了这幅图中所展示的以外,你认为虚拟现实技术还会有哪些方 面的用途?可以为我们提供哪些现实的帮助?引导学生深入思考之后, 教师进行总结。
数字地球的最大特征与依据——虚拟现实技术。虚拟现实是计 算机模拟的三维环境,是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系 统。
数字地球的重要信息源——高分辨率卫星影像。目前世界上商 用卫星的分辨率已达到 0.61 米,这种高分辨率卫星影像可以使数字 地球的地图绘制达到足够的精度。
(2)信息是向人或机器提供关于实现世界各种事实的知识,是数 据、消息中所包含的意义。数据是通过数字化或直接记录下来的可 以被鉴别的符号,不仅数字是数据,而且文字、符号和图像也是数据。
【微点拨】 “3S”技术的发展为数字地球的建设提供了技术 支持,其功能可以简单地识记为 GPS“定”、GIS“析”、RS“获”。
[知识小结] 1.数字地球的技术基础
技术
作用
地位
全球网络
实现全球信息共享
分布式存 储
实现信息分开存储
数字地球的基础
虚拟现 模拟三维环境,创建和体验虚拟世 数字地球的最大特征
的对策。
2.政府决策:为国家大型工程决策提供重要的⑧
,为政
府对城市的管理提供⑨
。
3.百姓生活:如接受⑩
教育,进行网上购物,参加交互
娱乐项目,
等。
【答案】 ①数字化 ②遥感技术 ③虚拟技术 ④数字化 ⑤信息资源 ⑥虚拟现实技术 ⑦可持续发展 ⑧参考数据 ⑨依 据 ⑩远程 游览风景名胜
大家有疑问的，可以询问和交流
普通百姓:我们坐在家里,就可以接受远程教育,进行网上购物; 参加交互娱乐项目,还可以轻松游览各国的风景名胜;逛遍各国的博 物馆、美术馆、艺术画廊等。
4.阅读教材“数字地球的应用前景”的内容和图 3-4-6 及图 3-4-7,回答下列问题。
(1)总结归纳数字地球在人类社会的生产、生活中有哪些方面的 应用。
(2)通过网络等途径查询相关资料,加深对数字地球应用前景的 了解和认识,围绕数字地球举行一次小型演讲会。
【答案】 (1)人类可持续发展、国家政府决策及百姓生活等诸 多方面。
(2)学生分组准备材料,撰写演讲稿,制作演示文稿,组织演讲会。 本活动旨在拓展学生的相关知识,特别是使学生认识未来社会发展 与科技进步的密切关系,使学生树立正确的科技强国意识。
实技术 界
与依据
高分辨率 可使数字地球的地图绘制达到足 数字地球的重要信息
卫星影像 够的精度
源
2.数字地球与各种应用技术的关系
主题 2 数字地球的应用 ▶基础探究 阅读材料,回答下列问题。 数字虚拟生活 当她戴上头盔时,就看到地球出现在太空中。然后通过某个工具,
对所看到的影像进行放大。随着分辨率的不断提高,她看见了大陆, 然后是乡村、城市,最后是具体的房屋、树木,以及其他天然或人造 的景观。她不受限制地穿越空间和时间。在以虚拟的方式去巴黎卢 浮宫参观后,又通过对时间的反向推移,借助新闻短片、报纸等主要 的原始资料学习法国的历史。她向自己的电子信箱发送一些有用的 信息,留着将来使用。在这里,时间序列可以从现在延伸到遥远的过 去,甚至延伸到恐龙时代。
【答案】 1.A 2.D
3.阅读材料,回答下列问题。 专家认为,数字地球是地图测绘、航空卫星遥感、探空和深钻的
深化,是对地观测系统(EOS)、全球定位系统(GPS)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、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。例如,美国在利用资源卫星估测本 国小麦产量的同时,还对其他国家的小麦产量进行估测,根据所得数 据制定生产布局、储运、加工等计划,确定对外贸易策略,由此每年 可获利数亿美元。
1.概念:数字地球是对真实地球及相关现象的统一性的①
重现与再认识。
2.应用技术:全球定位系统、②
、地理信息系统、
③
、网络技术等。
3.核心思想:用④
手段统一处理地球问题;最大限度地
利用⑤
,并使普通百姓便捷地了解地球信息。
4.技术基础:全球网络与分布式存储、⑥
、高分
辨率卫星影像。
二、应用前景
1.可持续发展:可帮助制定⑦
C.用经纬网描述的地球
D.数字城市和数字校园
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.①②
B.③④
C.①②③
④科学研究 D.①②③④
【解析】 数字地球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,然后构成的一个全球的信息模型,即地球的虚拟对 照体;从数字地球的应用上来看,其应用领域非常广泛,几乎包括所 有涉及人类生产、生活的行业。
可以互相讨论下，但要小声点
数字地球是 1998 年美国前副总统戈尔提出的,严格地讲是以计 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, 对地球多分辨率、多尺度、多时间和多种类的三维描述,也就是虚拟 地球。据此回答 1~2 题。
1.数字地球的技术支持包括( )。 ①遥感技术 ②全球定位系统 ③地理信息系统 ④空间信息技术 ⑤虚拟技术 ⑥网络技术
2.在第一部分知识的基础之上,学习“数字地球的应用前景” 部分,对数字地球的未来应用进行展望。数字地球在林业、农业、水 利、地矿、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。
1.数字地球的含义和核心思想。 2.数字地球的应用前景。
1.让学生针对“探索”活动中设计的问题展开讨论,教师总结 导入:到底什么是“数字地球”,它在人类生产生活中应用前景如何? 教学时可先让学生阅读教材中有关数字地球含义的内容,然后引导 学生阅读教材插图 3-4-1 来加深理解。在学生理解数字地球的概念 之后,启发学生讨论:如果要实现真正意义上的全球数字化,根据你 的理解,必须具备哪些条件?(讨论后引出下一个问题)
