2021-2022版高中地理中图版必修3学案：第三章 第四节 数字地球

第四节数字地球一、选择题1.第八届国际数字地球会议于2021年8月26~29日在马来西亚古晋市召开。

据此完成第1~3题。

“数字地球”是()①虚拟化的地球②地球仪的一种③用数字化手段处理整个地球的自然和社会等方面问题的地球④依据地球的地理坐标加以整理的A.②③④B.①③④C.①②④D.①②③2国际数字地球学会开发、争辩数字地球的目的是()①用数字化手段处理整个地球的自然和社会等方面问题②最大限度地利用自然资源③便利地获得有关地球的信息④供应运动物体的精确位置、运动方向和速度A.②③④B.①③④C.①②④D.①②③3与会学者和专家可以利用数字地球()①布置警力打击犯罪②模拟环境变化对濒危物种的影响③把握作物病虫害及其生长状况④了解人类和环境之间相互依靠的关系A.②③④B.①③④C.①②④D.①②③解析:第1题,地球仪是为了便于生疏地球,人们仿照地球的外形,依据肯定的比例缩小,制作了地球的模型,不是用数字化手段处理的虚拟地球。

第2题,供应运动物体的精确位置、运动方向和速度接受的是GPS技术。

第3题,布置警力打击犯罪是警方的职责,不是“这些学者和专家”的职责。

答案:1B2D3A4.满足数字地球的海量信息的存储形式是()A.集中于美国某一超大规模计算机B.目前的国际互联网上C.存于人造卫星上D.分布式存储于全球各地的计算机中解析:由于数字地球的信息量特殊大,因此需分布式存储于全球各地的计算机中。

答案:D5.下列关于数字地球中存储信息的叙述,正确的是()①数量巨大且都是真实牢靠的②实行集中式存储,能够快速提取③数字化的信息④高辨别率卫星影像是信息采集的主要来源之一A.①③B.①④C.②③D.③④解析:高辨别率卫星影像是数字地球的重要信息源。

数字地球中存储的信息是数字化的信息,接受分布式存储。

数字地球信息量巨大,而且信息共享,分开存储,故真实性很难保证。

答案:D6.虚拟现实技术是()①数字地球的最大特征与依据②计算机模拟的三维环境③一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统④虚拟环境是一种真实视境A.①②③B.①②③④C.①②④D.①③④解析:虚拟现实技术是数字地球的最大特征与依据,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。

第三章地理信息技术的应用第四节数字地球(一)教材第97页探索思考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、迅速地获取信息和数据；地理信息系统主要是储存、管理、分析数据。

(二)教材第101页复习题“数字地球”是人们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海量数据和与此相关的所有其他数据及应用模型结合起来，在网络里重现真实地球的一个巨系统。

它提供的数据和信息可以让人类能够更有效地利用信息资源，整体性地解决地球问题(与空间位置有关的问题)。

简单地讲，这就是“数字地球”对人类生产和生活的影响。

A级抓基础2014年1月13日，国际数字地球学会中国国家委员会2014年度工作会议在中国科学院遥感与数字地球研究所召开。

会议研讨了当前数字地球及相关领域的基础理论、技术和应用前景。

据此，完成1～3题。

1．这里的“数字地球”是()①全球的信息模型②地球仪的一种③按照地理坐标加以整理的④用数字化手段处理的自然和社会等方面问题的地球A．②③④B．①③④C．①②④D．①②③2．中国科学院开发、研究数字地球的核心是()①用数字化手段处理整个地球的自然和社会等方面问题②最大限度地利用信息资源③方便地获得有关地球的信息④提供运动物体的精确位置、运动方向和速度A．②③④B．①③④C．①②④D．①②③3．与会的学者和专家可以利用数字地球()①恰当布置警力打击犯罪②模拟全球气候对我国物种分布及变迁的影响③评估作物产量④了解人类和环境之间相互依赖的关系A．②③④B．①③④C．①②④D．①②③解析：第1题，地球仪是为了便于认识地球，人们仿造地球的形状按照一定的比例缩小，制作的地球的模型，不是用数字化手段处理的虚拟地球。

第2题，提供运动物体的精确位置、运动方向和速度的是GPS技术。

第3题，布置警力打击犯罪是警方的职责，不是“学者和专家”的职责。

第四节数字地球课科塀准学匀目标丁解救7地球的tt 义.地廉的津艾*识记：敷7：地球的凰用缠域。

理解：融宇地珠与飞h 的关系" 应用；洼ii ■迹宇地昧预电.埠舍思堆；數字地原与 地理雲崔力：运HT3S”悬术*『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口 01数字化重现与再认识，是口 02全球定位系 统、□遥感技术、匚04地理信息系统、口05虚拟技术、网络技术等各种技术的综合应用。

2 .基础一一全球网络与分布式存储I 只有通过圏賈绐才能实规全球信息其享(〉、因Y 数字地球的实现需要大规模的存储空间「信息网络嵌入到每个人的同日常生活信息回俎f 存储到全球各地的计算机中。

回高速竝醴的建设及其传输速度，是,建立数字地球的重要基础3 •最大特征与依据一一口 12虚拟现实技术(1) 虚拟现实：计算机模拟的口 13三维环境，是一种可以□里创建和体验虚拟世界的计算机 系统。

(2) 虚拟环境：由口16计算机生成：可使人通过视觉、听觉、触觉等感官作用，产生口 卫身临其境的感觉，是一种口 18仿真视景。

4 •重要信息源：高分辨率口 19卫星影像。

二、数字地球的应用前景01自主预习固根基主干引导夯墓固本(2)结果＜'模拟圆人类活动对生产和环境的影响•制 定匪1可持续发展的对策 可持续发展数字地球也是一个数字化空间实验室严可 ,以从堅理角度研究町持续发展问题 '为国家大型匸程的决策提供重要的匪考 数据、为政府对城市的管理提供依据3•数字地球与百姓生活：口 05网上购物，接受口06远程教育，参加口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 .③④ C .①③ D .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。

[对点训练]对点练数字地球及应用前景数字地球是数字化地球仪的简称，它利用多种技术把地球上的信息数字化存储起来，为人类提供效劳。

据此完成1～2题。

1．以下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．①②③④⑥2．以下关于数字地球的表达，正确的选项是()A．数字地球包括自然和人类的全部数据和信息B．数字地球的最大特征是虚拟现实技术C．数字地球的根底是全球网络与集中式存储D．数字地球的重要信息源是大容量数据存储技术解析：第1题，数字地球是全球定位系统、遥感技术、地理信息系统、虚拟技术、网络技术等各种技术的综合应用。

第2题，数字地球包含了自然和人类的大多数数据和信息。

数字地球的最大特征是虚拟现实技术，根底是全球网络与分布式存储，重要信息源是高分辨率卫星影像。

3．数字城市的概念是()①用构造“数字地球〞的思想和技术来实现城市的数字化②高度信息化的城市③数字连接的城市④用数字构筑的城市A．①②B．①③C．②③D．②④解析：选A数字城市在广义上指城市信息化。

即数字城市将通过建设宽带多媒体信息网络、地理信息系统等根底设施平台，整合城市信息资源，建立电子政务、电子商务、劳动社会保险等信息化社区，逐步实现城市国民经济和社会的信息化，使城市在信息化时代的竞争中立于不败之地。

4．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数字地球不会真正让人们周游世界各地，但可以提供各地的旅游信息。

5．数字地球实现以后，科学家们可以()A．制定可持续开展的对策B．控制全球气温升高C．控制人口增长和速度D．控制全球贫富差距解析：选A此题主要考查“数字地球〞的应用。

现在在全球问题的研究中，“数字地球〞可以为许多问题提供相关的信息，从而制定可持续开展的对策，但“数字地球〞不能直接控制全球气温升高、人口增长的速度、全球贫富差距。

第四节数字地球学案●学习目标结合教材内容，了解数字地球的含义。

结合教材及相关资料，理解数字地球的核心思想与关键技术。

（重点＋难点）联系生活实例，理解数字地球的应用前景。

（重点）能够利用网络相关平台，体验数字地球和地理信息技术给我们生活带来的便利，例如利用网络虚拟技术，游览数字地形、立体建筑等。

自主研习一、数字地球概念：对真实地球及其相关现象的统一性的重视与再认识。

应用技术：全球定位系统、网络技术等。

统一处理地球问题基础——全球网络与分布式存储才能实现全球信息共享数字地球的实现需要大规模的数字地球要求信息网络嵌入到每个人的日常生活中的建设及其传输速度，是数字地球建立的重要基础最大特征与依据——虚拟现实技术）虚拟现实的概念：计算机模拟的机系统。

）本质：可对视觉、听觉、触觉产生作用的。

重要信息源——卫星影像问题磁场）阅读下列材料，回答问题。

这是某公司的一项信息化服务演示。

心脏病，在倒地的一刹那，她手臂上的手表式中的地图上迅速找到了她的住址，输氧气……我们的距离也并非遥不可及。

材料中的案例应用了哪些“数字地球”技术？二、数字地球的应用前景的对策。

为国家大型工程决策提供，为城市的管理提供。

为百姓生活提供方便。

问题磁场）你认为数字化生活给我们带来便利的同时，有可能带来哪些烦恼？自主核对：数字化遥感技术虚拟技术数字化手段信息资源）高速宽带网络）仿真视景高分辨率问题磁场）提示：GPS（地理信息系统）和车载电子系统、电子地图等数字地球技术。

可持续发展依据问题磁场）可结合自己的生活体验回答。

疑难探究数字地球的关键技术建立数字地球的关键技术有多种，现如下表所示：技术全球网络分布式存储”技术与数字地球的关系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，球定位系统、地理信息系统、虚拟技术、网络技术等多种技术的综合利用。

“仅是数字地球的部分支撑技术。

它们的关系如下所示：2.数字地球与各关键技术之间的关系数字地球的六大关键技术可以分别理解为对地理信息的获取、处理、存储、传输、转换、交互。

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。

第四节数字地球教学目标1、认识数字地球的含义及核心思想；理解数字地球的应用前景。

2、通过对数字地球相关资料收集及分析，培养学生收集信息、处理信息的能力和自主学习能力；3、通过对数字地球应用前景畅想，培养学生思维力、想象力；激发探究地理问题的兴趣和动机，培养科学精神。

4、通过数字地球相关知识的学习，让学生感受知识经济特点和科技的日新月异，激发学生求知欲；5、通过分组讨论，小组合作学习，培养学生合作意识和团队精神重点了解数字地球的含义；数字地球的应用前景难点数字地球实现的基础、特征依据和信息源教学方法图示、比较、讲解教具准备遥感图像、多媒体课件教学过程（情境引入：）1、提供电影《生死时速》片段，让学生讨论如何运用数字信息化技术解决现实问题，进入学习情境。

2、虚拟参观巴黎卢浮宫博物馆，感受数字地球的魅力。

一、数字地球（了解——利用学生已有知识，以讲授为主，感知新知识）1 基本定义通俗地讲，数字地球（Digital Earth）就是用数字的手法将地球、地球上的活动及整个地球环境的时空变化装入电脑中，实现网上流通，并使之最大限度地为人类的生存、可持续发展和日常的工作、学习、生活、娱乐服务。

严格地讲，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，运用海量地球信息对地球进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述，并利用它作为工具来支持和改善人类活动和生活质量。

把地球上每一个确定点（点的X围因需要可大可小）的相关信息和数据组织起来，然后进一步组合地球上所有这样的点，构造一个能包容自然和人类大多数数据和信息的虚拟地球，这就是数字地球(digital earth)。

2、核心思想一是用数字化的手段来处理整个地球的自然和社会活动诸方面的问题。

二是最大限度地利用资源，并使普通百姓能够通过一定方式方便地获得他们所想了解的有关地球的信息。

3、数字地球实现的基础、特征依据和信息源①数字地球的基础——全球网络与分布式存储（如下图）②数字地球的最大特征与依据——虚拟现实技术（左下图）③数字地球的重要信息源——高分辨率卫星影像（右下图）二、数字地球的应用（围绕下列话题，进行小组合作探究，并展开交流）“数字地球”与可持续发展；“数字地球”与政府决策；“数字地球”与百姓生活1、分组讨论：将全班分成若干个学习小组，各小组选择一个应用领域，然后由小组长组织讨论2、交流成果：各小组派代表上讲台汇报和交流讨论的成果。

必修3第3章第4节数字地球学案【课标要求】了解数字地球的含义【学习目标】1.掌握数字地球的概念，通过相关材料，了解数字地球的提出背景。

2.通过资料，了解数字地球的关键技术。

3.了解数字地球与GIS、GPS、RS之间的关系。

【学习重点】理解数字地球的含义；数字地球的应用前景【学习难点】数字地球实现的基础、特征依据和信息源【学习过程】【自主学习】请同学们先认真阅读课本103—107页全部内容，自主学习并完成下列问题：一、数字地球的含义1.含义：2.制作：3.优点：4.核心：5.关键技术：二、数字地球与我们的生活数字地球与我们的生活有什么关系？【合作探究】阅读下列材料，回答：1999年，首届“数字地球”国际会议在北京召开。

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，是对地测绘系统（EOS）、全球定位系统（GPS）与地理信息系统（GIS）的综合，实现地球圈层间的物质流、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，它对农业信息遥感、太空农业等方面具有广阔的研究前景。

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，美国利用资源卫星在估计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，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，“数字地球”相关技术在“我国农业可持续发展”方面可作哪些工作？（2）在全球问题的研究中，除农业外，还有哪些领域可以利用“数字地球”的相关技术？【巩固训练】1、关于数字地球的理解正确的是A、数字地球是通过数字对真实地球的一种反映B、数字地球是地理信息系统技术的延伸C、数字地球只有通过网络才能实现全球信息共享D、数字地球的核心思想是用数字来统一处理地球问题2、数字地球要实现全球信息共享只有通过A、网络B、电视C、电脑D、电话3、下列说法正确的是A、“数字地球”是魏格纳提出的B、“数字地球”是20世纪50年代原苏联最先提出的C、数字地球的基础是全球网络与分布式存储D、现在的国际互联网完全能满足数字地球的需求4、虚拟环境是一种A、仿真视景B、模糊视景C、真实视景D、梦幻视景5、目前世界上商用卫星的分辨率已达到A、0.61米B、0.71米C、0.81米D、0.91米6、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7、数字地球在建设大型水库方面的作用有A、提供当地的地质条件B、虚拟大型水库建成后库区周围和上下游的环境变化C、提供当地的人口迁移规模D、提供水库的水量和水的流速8、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、①③④参考答案【合作探究】【答案】（1）利用遥感技术进行农业资源利用状况调查；合理布局农业；监测预报气候变化，提高抗灾能力；预测农产品的分布与产量，制定农业生产计划，确定对外贸易战略；监测和预报农业环境污染状况，提出解决措施等。

数字地球【教学目标】1．知识与技能：能够简单“了解”数字地球的含义2．过程与方法：（1）运用视频(数字地球与百姓生活)，引导学生得出数字地球的含义；（2）运用googleearth及资料分析法，得出实现数字地球技术基础；（3）运用图片帮助学生理解实现数字地球的技术基础，从而加深对数字地球含义的理解。

3．情感态度与价值观：激发学生的求知欲和对科学技术的热情，从而树立为我国科学发展贡献力量的远大理想。

【教学重难点】1．数字地球的含义；2．建立数字地球的技术基础。

【教学过程】（一）导入数字地球是在3S技术的基础上产生的，是正在发展中的一项地理信息技术，本节课我们就来了解什么是数字地球？如何建立真正的数字地球？师：首先，我们来观看视频(数字地球与百姓生活)，看的过程中要认真思考，其中运用了哪些技术？播放视频：数字地球与百姓生活。

师：请一位同学来回答一下，视频中所描述的生活运用了哪些技术？生：运用了网络技术，虚拟技术，GPS，GIS。

师：其实，这种看上去有些前卫的“服务”，正是“数字地球”为我们服务的一个缩影。

那么到底什么是“数字地球”呢？顾名思义：就是一个数字化的地球，何谓数字化呢？生：将获得的信息转化成计算机能够识别的二进制数进行存储。

板书：数字地球：将地球上的信息数字化，并运用网络技术、虚拟技术、3S技术等各种技术建立的一个虚拟地球。

（二）师生活动师：视频中，我们看到数字地球给我们的生活带来了如此多的方便，那么我们如何去实现它呢？现有的技术水平又如何呢？要解决这个问题，我们先将全班同学分成两大组，即应用小组和技术小组，每大组又分为不同的小组，各小组的任务和活动要求已经明确的布置给了大家。

1．分组情况及任务：（1）应用小组A组：利用本组同学下载的googleearth软件进行“旅游”，并从视觉、听觉、触觉等方面说出与真实游览之间的差距。

B组：将小组同学找出的差距写在黑板上。

（2）技术小组A组：解决应用小组同学找出的差距，结合本组课前搜集的材料说出实现数字地球的技术基础。

第四节数字地球一、数字地球1．概念把地球上每一个确定点的相关信息和数据组织起来，构造一个能包容自然和人类大多数数据和信息的虚拟地球。

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。

3．核心思想（1）用数字化手段统一处理地球问题。

（2)最大限度地利用信息资源，并使普通百姓获取地球信息。

4．基础全球网络与分布式存储。

5．最大特征与依据虚拟现实技术.6．信息源高分辨率卫星影像。

二、数字地球的应用前景1．数字地球与可持续发展应用空间分析与虚拟现实技术,建立数字化空间实验实，从全球角度研究可持续发展问题。

2．数字地球与政府决策（1）可为国家大型工程决策提供重要的参考数据。

（2)为政府对城市的管理提供依据.3．数字地球与百姓生活为百姓生活提供方便.可接受远程教育、进行网上购物、参加交互娱乐项目、游览各国风景名胜等。

数字地球及应用前景——-——-—情景导入先思考——-————中央电视台“探索·发现”频道曾播出过《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环境。

（1)这体现了什么技术的应用？提示：数字地球中的虚拟现实技术.（2)“数字地球”在现实生活中已经广泛应用，试举例说明。

提示：可视电话、网络购物、电视会议、视频点播等。

——-- 图表信息想周到-—-（教材P99图示)虚拟现实技术图［信息获取］(1)虚拟现实技术是利用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。

(2)虚拟现实技术可以给人们带来哪些感受？提示:虚拟环境由计算机生成，可使人通过视觉、听觉、触觉等感官作用，如同身临其境,所以虚拟环境可以提供一种仿真视景。

——————- 核心要点掌握好-—-———-一、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：二、数字地球的应用百姓生活数字地球提供了前所未有的方便①接受远程教育;②网上购物；③参加交互娱乐项目；④游览风景名胜-———-——方法技巧很重要——————-图示法理解数字地球与“3S”技术之间的关系—-———-—应用体验不可少—-——-——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1～3题。