三维数字地球软件
随着空间信息技术的迅猛发展，计算机硬件性能和网络带宽速度的不断提高，越来越多的“三维数字地球”软件相继问世，为人们的生活带来了翻天覆地的变化。
谷歌地球（GoogleEarth美国）
2005年6月，谷歌（Google）推出谷歌地球（GoogleEarth）这款三维地球软件后，马上得到了全球众多用户的喜爱，无数人领略到了空间信息技术的魅力。伴随着谷歌地球软件在网络上的流行，空间信息技术开始服务于普通老百姓。只要电脑连上互联网，安装好客户端软件，用户就可以在谷歌地球上看到卫星图像、地图、地形和三维建筑，包括外太空的银河系以及大洋峡谷等。
现在谷歌地球已经更新到5.2版，中文版也已推出。最新谷歌地球版本分级有所调整，分为免费版、高级版和企业解决方案3个版本。谷歌公司虽然也提供高级版和企业解决方案，但是在国内鲜有行业方向的深入应用。目前谷歌公司更愿意把谷歌地球打造成一个公共平台，为大众提供公共信息和服务。
世界风（WorldWind美国）
世界风（WorldWind）是美国宇航局的一个开放源代码的项目软件。在国内，这款软件有多种译名，比如“世界风”和“地球放大镜”。和谷歌地球一样，世界风只有连上互联网才能访问服务器上发布的数据。通过世界风我们可以免费使用娜莎（NASA卫星名称）发布的海量数据，包括卫星影像、雷达遥感数据和气象数据等。由于免费，不少空间信息技术人员、学生和科研人员都对世界风产生了浓厚的兴趣。
天际浏览（SkylineTerraExplorer美国）
与谷歌地球和世界风不同，天际（Sky－line）可以提供行业用户使用，在局域网的环境下，也可以搭建三维地理信息系统。但相比较而言，天际价格昂贵，主要适合研究经费充足的单位。
大型三维空间信息系统平台智慧地球之眼（EV-Globe国内）
来自北京国遥新天地信息技术有限公司的大型三维空间信息系统平台智慧地球之眼（EV-Globe）软件，集成最新的地理信息和三维软件技术，具有大范围的、海量的、多源的数据一体化管理和快速三维实时漫游功能，支持三维空间查询、分析和运算，可与常规地理信息系统（GIS）软件集成（地理信息系统软件提供存储、显示、分析地理数据的功能），提供全球范围基础影像资料，方
便快速构建三维空间信息服务系统，亦可快速在二维地理信息系统完成向三维的扩展，是新一代的大型空间信息服务平台。
吉奥地球（GeoGlobe国内）
吉奥地球（GeoGlobe）是武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室和武大吉奥信息技术有限公司联合开发的空间信息网络共享服务平台软件。吉奥地球软件平台采用三层架构，包括吉奥地球三维浏览器、吉奥地球服务器和吉奥地球建模（GeoGlobe3DViewer、GeoGlobeServer和GeoGlobeBuilder）三个部分。其中吉奥地球三维浏览器属于客户端软件，主要实现地球模型的三维可视化并获取服务端发布的数据以及服务。吉奥地球服务器属于服务器端，用于数据和服务的发布，并与地理信息系统平台无缝集成。吉奥地球建模用于数据的管理和组织。
灵图地球（LTEarth国内）
灵图软件公司的灵图地球（LTEarth）是我国最早推出在线服务的三维地球软件。只要下载并安装灵图地球的网页浏览器插件后，就可以在网页浏览器中使用这个三维地球软件。灵图地球的查询定位功能非常强大，三维建筑非常逼真。但与谷歌地球不同的是，灵图地球只能提供国内的详细数据。
数字地球对全球变化与社会可持续发展的作用 全球变化与社会可持续发展已成为当今世界人们关注的重要问题，数字化表示的地球为我们研究这一问题提供了非常有利的条件。在计算机中利用数字地球可以对全球变化的过程、规律、影响以及对策进行各种模拟和仿真，从而提高人类应付全球变化的能力。数字地球可以广泛地应用于对全球气候变化、海平面变化、荒漠化、生态与环境变化、土地利用变化的监测。与此同时，利用数字地球，还可以对社会可持续发展的许多问题进行综合分析与预测，如：自然资源与经济发展，人口增长与社会发展，灾害预测与防御等。我国是一个人口多、土地资源有限、自然灾害频繁的发展中国家、十几亿人口的吃饭问题一直是至关重要的。经过二十年的高速发展，资源与环境的矛盾越来越突出。九八年的洪灾，黄河断流，耕地减少，荒漠化加剧，已经引起了社会各界的广泛关注。必须采取有效措施，从宏观的角度加强土地资源和水资源的监测和保护，加强自然灾害特别是洪涝灾害的预测、监测和防御，避免第三世界国家和一些发达国家发展过程中走过的弯路。数字地球在这方面可以发 挥更大的作用。 数字地球对社会经济和生活的影响 数字地球将容纳大量行业部门、企业和私人添加的信息，进行大量数据在空间和时间分布上的研究和分析。例如国家基础设施建设的规划，全国铁路、交通运输的规划，城市发展的规划，海岸带开发，西部开发。从贴近人们的生活看，房地产公司可以将房地产信息链接到数字地球上；旅游公司可以将酒店、旅游景点，包括它们的风景照片和录象放入这个公用的数字地球上；世界著名的博物馆和图书馆可以将其收藏以图像、声音、文字形式放入数字地球中；甚至商店也可以将货架上的商店制作成多媒体或虚拟产品放入数字地球中，让用户任意挑选。另外在相关技术研究和基础设施方面也将会起推动作用。因此，数字地球进程的推进必将对社会经济发展与人民生活产生巨大的影响。 数字地球与精细农业 21世纪农业要走节约化的道路，实现节水农业、优质高产无污染农业。这就要依托数字地球，每隔 3~5 天给农民送去他们的庄稼地的高分辨率卫星影像，农民在计算机网络终端上可以从影像图中获得他的农田里庄稼的长势征兆，通过 GIS 作分析，制定出行动计划，然后在车载 GPS 和电子地图指引下，实施农田作业，及时地预防病虫害，把杀虫剂、化肥和水用到必须用的地方，而不致使化学残留物污染土地、粮食和种子，实现真正的绿色农业。这样一来，农民也成了电脑的重要用户，数字地球就这样飞入了农民家。到那时农民也需要有组织，有文化，掌握高科技。 数字地球与智能化交通 智能运输系统是基于数字地球建立国家和省市、自治区的路面管理系统、桥梁管理系统、交通阻塞、交通安全以及高速公路监控系统，并将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术以及计算机处理技术等有效地集成运用于整个地面运输管理体系，而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合运输和管理系统，实现运输工具在道路上的运行功能智能化。从而，使公众能够高效地使用公路交通设施和能源。具体地说，该系统将采集到的各种道路交通及服务信息经交通管理中心集中处理后，传输到公路运输系统的各个用户（驾驶员、居民警察局、停车场、运输公司、医院、救护排障等部门）。出行者可实时选择交通方式和交通路线；交通管理部门可自动进行合理的交通疏导、控制和事故处理；运输部门可随时掌握车辆的运行情况，进行合理调度。这就使路网上的交通流运行处于最佳状态，改善交通拥挤和阻塞，最大限度地提高路网的通行能力，提高
精选2019-2020年湘教版地理湘教版必修3第四节数字地球习题精选第五十七 篇 第1题【单选题】 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 【答案】： 【解析】： 第2题【单选题】 目前，我国已经建成“数字中国”的地理空间框架，“天上看，地上查，网上管”的国土资源管理运行体系初步形成，大大提升了国土监管能力。据此回答下列问题。 对土地资源“天上看，网上管”，分别运用的现代地理技术是( ) A、遥感和地理信息系统 B、全球定位系统和地理信息系统 C、遥感和全球定位系统 D、全球定位系统和数字地球
从国情出发，我国应用高科技手段开发国土资源动态监管的主要目的有( ) ①严格保护耕地，保障国家粮食安全②指导城市交通运输 ③控制建设用地规模，节约用地④建立灾害预警系统，减少灾毁耕地 A、①② B、③④ C、①③ D、②④ 【答案】： 【解析】： 第3题【单选题】 2008年10月20日，郑州数字化城市管理系统投入综合试运行。它综合运用多种现代技术对城市进行科学高效管理，系统建设内容涵盖多个领域，有关领导现场观看了医院利用该系统抢救某重危病人的过程。数字化城市是数字地球的一部分。据此回答： 能利用数字地球做到的有( ) ①政府官员不必走出办公室就可以到管辖范围亲自视察②不用花钱就可去故宫旅游③学生不用去学校就可听教师同步讲课④人不用亲自去吃饭就饱 A、①② B、①②③ C、①②③④ D、②③④ 【答案】：
4.2工业 一、单选题（共9题；共18分） 1.我国国民经济的主导产业是（） A. 农业 B. 工 业 C. 交通运输 业 D. 旅游业 2.“据新浪财经报道，预计到2017年，中国将成为世界上使用工业机器人最多的国家”。工业机器人的增多给我国带来的影响，下列说法不准确的是（）。 A. 将提高工业创造水 平 B. 将提高劳动生产率 C. 将促进高新技术的应 用 D. 将缓解劳动力过剩的现象 3.近年来，我国地区生产总值居第一位的省份是 A. 北京市 B. 上海 市 C. 福建 省 D. 广东省 4.北京、上海高新技术产业发达，主要原因是这里（）
A. 原料丰富 B. 人口稠 密 C. 环境优 美 D. 科学技术发达 5.下列工业部门中属于重工业的是( ) A. 纺织业 B. 石油工 业 C. 食品工 业 D. 印刷工业 6.我国主要工业区在全国的分布特点是 A. 集中在西部内陆 B. 集中在边境地区 C. 集中在沿海地区 D. 沿海与内陆均衡发展 7.关于中关村高新技术开发区发展的有利条件，叙述正确的是（） A. 城市人口密集劳动力资源丰 富 B. 铁路交通便利 C. 大学、科研机构多，科技教育力量雄厚 D. 政府的大力支持 8.有着“中国硅谷”之称的是（） A. 北京中关村 B. 深圳大亚 湾 C. 广东东 莞 D. 天津滨海新区 9.（2016?大庆）下面属于高新技术产业产品的是（）
A. B. C. D. 二、填空题（共4题；共21分） 10.________ 是国民经济的主导产业，________ 是中国的第一大能源。 11.读中国工业分布图，回答。 (1)从图上可以看出，我国工业分布呈现出沿________ 、沿 ________ 、沿________ 分布的特点。 (2)我国的沿海工业地带集中了我国几个最发达的工业基地，其中最著名的是以为沈阳、大连中心的 ________ 工业基地；以为天津，唐山中心的________ 工业基地；以上海、南京、杭州为中心的 ________ 工业基地；以广州、深圳、珠海为中心的________ 工业基地.(8分)
数字地球的概念与应用 地球是目前人类唯一赖以生存的星球，合理开发与利用地球资源，有效保护与优化地球环境，是全人类共同的责任。然而人类社会在经历了工业革命之后发现，这个强大的物质文明社会的基础——自然资源的供应正在出现危机，人类赖以生存的地球环境正受到自然和人为作用越来越严重的破坏，一系列全球性和区域性的重大资源环境问题正日益严重地威胁着人类的生存和可持续发展。 为了有效地研究和解决有关地球的重大问题，目前世界上许多国家都在积极地发展和运用先进的科学技术，如以遥感（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）为代表的地球空间信息技术，以数字的方式获取、处理、分析和应用关于地球自然和人文要素的地理空间数据，并以此为基础提出解决资源环境问题的科学方案和有力措施，增强对地球的认识能力。人们利用空间信息去认识、开发和保护人类有限的生存空间，研究国民经济建设和社会发展在地域空间上的分布特征、运行状况、资源环境条件和社会经济基础等，进行规划、监测、管理、决策等。与此同时，随着席卷全球的信息技术革命的迅猛发展，人类组织、传输和实现各类与地理坐标有关的海量信息的观念和方式正在发生翻天覆地的变化。随着计算机技术、互联网技术的蓬勃发展，人们设想把有关地球的海量的、多分辨率的、三维的、动态的数据按地理坐标集成起来，形成一个数字地球。借助这个数字地球，人们不论走到哪里，都可以高速地、直观地、按地理坐标了解地球上任何一处、任何方面的信息。 数字地球的概念 数字地球是我们星球的虚拟表示，它包含了人类社会在内的所有
系统和各种生命形式，并以多维、多尺度、多时相、多层面的信息设施表现出来。数字地球的外观是一个基于计算机的地球，具有交互式功能，是我们对真实地球认识的虚拟对照体，及对真实地球及其相关现象统一性的数字化重现与认识。数字地球这一概念的提出，既是人们认识世界、改造世界的客观需要，更是知识经济、信息社会发展的必然进程。构筑数字地球对于提高人们的生活质量，促进科学技术的进步，实现经济与社会的可持续发展，有十分重要的意义。 自从数字地球这一概念于1998年提出之后，国际社会予以极大关注，很快得到很多国家和地区的广泛认可，我国政府也积极响应。江泽民同志在1998年6月1日接见两院院士时特别提到数字地球。中国科学院地学部及时成立了数字地球战略研究组，提出了《关于“中国数字地球”发展战略的建议》。1999年，中国科学院在北京隆重召开第一届数字地球国际会议，关于数字地球理论与技术的讨论及相关应用研究迅速发展起来。此后，第二、第三、第四、第五届数字地球国际会议分别于2001、2003、2005和2007年在加拿大、捷克、日本、美国成功召开，第六届数字地球国际会议将于2009年9月在北京举办。2006年成立了总部设在中国的国际数字地球学会，以推动数字地球在全球的发展。2008年3月，由国际数字地球学会与英国Taylor & Francis出版集团联合创刊的《国际数字地球学报》出版发行，为全球该领域学者提供了一个研究数字地球的学术交流平台。 数字地球的迅猛发展彰显其重要性。客观地说，数字地球是整合利用共享现有数据和信息资源的最佳途径，数字地球是可持续发展中信息资源的主体与核心，数字地球在社会发展、经济建设、国防安全中有重要作用。数字地球展现了地球科学技术、空间科学技术、信息
第二节地理信息技术在区域地理环境研究中的应用 教学目的： 1．了解遥感、全球定位系统、地理信息系统的原理，以及数字地球的含义。 2．举例说明遥感、全球定位系统、地理信息系统在区域地理环境研究中的应用 教学重难点： 1．遥感、全球定位系统、地理信息系统的原理，以及数字地球的含义 2．遥感、全球定位系统、地理信息系统在区域地理环境研究中的应用 教具准备：有关挂图等、自制图表等 教学方法：比较法、图示分析法、图示法等 教学过程： 第二课时 三、全球定位系统(GPS) 1．概念： 利用卫星，在全球范围内适时进行导航、定位的系统，称为全球定位系统，简称GPS。 2．组成： 空间部分——GPS卫星星座(图)．7)； 地面控制部分—一地面监控系统； 用户设备部分——GPS信号接收机。 3．特点 全能性(陆地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候、连续性和实时性 4．应用 ⑴为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。 ⑵在区域地理环境研究中的应用。 如：野外调查是区域地理环境研究常用的方法之一，全球定位系统可以帮助野外考察人员确定考察点的地理位置(经度和纬度)、高程(海拔)，从而可在野外调查中获得更为精准的数据。 ⑶ 在日常生活中应用——GPS导航 无论是在何时何地，只要拥有GPS信号接收机，就能知道自己前进的方向和所处的地理坐标。利用GPS为导航服务也成为—种新兴的行业(图1．8)。 GPS汽车导航（图1．8）汽车导航装置可显示城市道路图和该车的位置。驾驶员辅入出发点和目的地的地名然后从系统显示的可行路线中选择其中的一条。系统除动态显示该车的位置》L还通过语音提示引导驾驶员把车开到目的地。 5．GPS卫星星座
2019-2020年高中地理 3.4 数字地球教案湘教版必修3 [教学目标] 一、知识与技能 1．了解数字地球的基本原理，培养学生的空间想象能力； 2．能举例说明数字地球的应用前景。 二、过程与方法 运用资料，说明数字地球、数字城市的含义及现实生活中如何综合运用地理信息技术。 三、情感态度与价值观 关注地理信息技术的发展趋势，激发学生对信息技术的求知欲和对科学技术的热情。[教学重点] 数字地球的应用前景。 [教学难点] 数字地球的基本原理。 [教学媒体与教具] 多媒体 [课时安排] 2课时 [讲授过程] 第一课时 【复习提问】“3S”技术之间有何关系？ 实用文档
【点拨】（1）联系：既互为独立发展又相互促进。（2）区别：①全球定位系统主要用于 地理信息的空间定位；②遥感主要用于地理信息数据的获取；③地理信息系统主要用来又对地理信息数据进行管理、查询、更新、空间分析和应用评价。 【新课导入】地理信息技术是现代地理科学研究的主要技术手段之一，包括：GPS、RS、GIS，三者的结合即为数字地球。 【活动】阅读课本，回答：什么是数字地球？ 【板书】第四节数字地球 一、数字地球的含义 【讲解】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。 【投影归纳】指数字化的地球，即把整个地球信息进行数字化后，由计算机网络来管理的技术系统。把地球上每一个确定点（点的范围因需要可大可小）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。 【讨论活动】阅读课本，概括数字地球的原理。 【小组发言，整理归纳】（1）数字地球的核心思想：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。是最大限度地利用资源，并使普通百姓能够通过一定实用文档
数字地球知识点 1、数字地球是什么？ 数字地球的概念最初是由美国前副总统戈尔提出，其核心内容是全球信息数字化。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，以数字的方式获娶处理和应用关于地球自然和人文因素的空间数据，并在此基础上解决全球各种问题。 2、数字地球的核心思想是什么？ 数字地球的核心思想有两点：一是用数字化手段统一处理地球问题；二是最大限度地利用信息资源，并使普通百姓能够通过一定方式方便地获得他们想了解的有关地球的信息。 3、数字地球主要组成？ 数字地球以因特网为基础、以空间数据为依托、以虚拟现实技术为特征，是具有三维界面和多种分辨率浏览器面向公众的开放系统，其主要组成一般包括以下三个部分：数据系统、软硬件系统和应用模型。 4、数字地球的应用对全球变化与社会可持续发展的作用？ 全球变化与社会可持续发展已成为当今世界人们关注的重要问题，数字化表示的地球为我们研究这一问题提供了非常有利的条件。在计算机中利用数字地球可以对全球变化的过程、规律、影响以及对策进行各种模拟和仿真，从而提高人类应付全球变化的能力。数字地球可以广泛地应用于对全球气候变化，海平面变化，荒漠化，生态与环境变化，土地利用变化的监测。与此同时，利用数字地球，还可以对社会可持续发展的许多问题进行综合分析与预测，如：自然资源与经济发展，人口增长与社会发展，灾害预测与防御等。 5、数字地球的应用对社会经济和生活的影响？ 数字地球将容纳大量行业部门、企业和私人添加的信息，进行大量数据在空间和时间分布上的研究和分析。例如国家基础设施建设的规划，全国铁路、交通运输的规划，城市发展的规划，海岸带开发，西部开发。从贴近人们的生活看，房地产公司可以将房地产信息链接到数字地球上；旅游公司可以将酒店、旅游景点，包括它们的风景照片和录象放入这个公用的数字地球上；世界著名的博物馆和图书馆可以将其收藏以图像、声音、文字形式放入数字地球中；甚至商店也可以将货架上的商店制作成多媒体或虚拟产品放入数字地球中，让用户任意挑选。另外在相关技术研究和基础设施方面也将会起推动作用。因此，数字地球进程的推进必将对社会经济发展与人民生活产生巨大的影响。
数字地球 [学习目标定位] 1.了解数字地球的概念、关键技术。2.了解数字地球与GIS、GPS、RS之间的关系。3.结合具体案例，理解数字地球对生活的影响。 一、数字地球的含义 自主预习 1．概念 数字地球是①信息化的、虚拟的地球，即将有关地球上每一点的信息，按地球的②地理坐标加以整理，构成一个全球的信息模型。 2．核心思想：用③数字化的手段来处理整个地球的自然和社会等方面的问题，最大限度地利用资源，并使人们能够通过一定方式，方便地获得有关地球的信息。 3．数字地球的技术基础 (1)④信息高速公路与高速网络技术。 (2)高分辨率卫星遥感技术。 (3)⑤空间信息技术与空间数据基础设施。 (4)⑥大容量数据存储技术。 (5)可视化和虚拟现实技术。 (6)高性能计算能力。 4．思考教材P104活动提出的问题。 合作探究 阅读材料，回答问题。 不久前有媒体报道，英国一个小偷将“谷歌地球”当成作案工具，利用它锁定不少建筑的铅质屋顶，盗走大约价值14万美元的铅。借助“谷歌地球”，小偷还事先找好“撤离路线”。这个小偷的行为自然可恨，但是他巧妙利用Google为自己服务的思路倒是值得借鉴。实际上，利用GoogleEarth可带你飞往地球上的任何地方，可以在Google地球上看到卫星图像、地图、地形和3D建筑以及大洋、峡谷，包括外太空的银河系。可以探索丰富的地理知识，保存你游览过的地点，并将其与他人分享。 (1)GoogleEarth有哪些具体功能？ (2)有人直接把GoogleEarth翻译成数字地球，这种说法科学吗？ (3)数字地球涉及的关键技术各有哪些主要功能？ 答案(1)结合卫星图片、地图以及强大的Google搜索技术，可获得地球上的任何地理信息。如从太空漫游到邻居一瞥，搜索学校、公园、餐馆、酒店等，获取驾车指南，提供3D地形和建筑物，其浏览视角支持倾斜或旋转，保存和共享搜索和收藏夹，添加自己的注释等。(2)不科学。数字地球是地球数据信息的数字化，然后用三维成像的方式展示出来，是纯数
数字地球（上） 当你来到一个繁华而陌生的都市，它能给你指点迷津，帮你顺利快捷地抵达目的地；当你憧憬着将一片荒芜的土地改造成瓜果飘香的良田时，它能为你提供地形、气候、土壤等自然条件的信息，帮助你科学地评估该地区的发展前景；当某地发生了自然灾害或突发事件，它能帮助你迅速了解灾情和现场情况，找出最佳的救助方法和应急措施；利用虚拟现实技术，它还可以模拟地球的演变过程，帮你回到远古时代，甚至进入未来世界。这就是神奇的数字地球。 数字地球是近几年才提出的一个概念。2000年2月，“奋进号”航天飞机发射上天，绘制全球数字地形图，实际上已经开始了构建数字地球的基本工作。 数字地球应该说是对我们真实的地球的一种数字化的重现。在这样一种条件下，人们就可以坐在家里头或者办公室里面，不用到实地去，对我们的地球进行一种三维的、可视化的信息检索和空间漫游。 数字地球是一个与地球相对应的动态的虚拟地球，是整个地球的环境资源和人文信息在计算机中的缩影，主要包括专业的数据与信息的获取、更新、存储、处理、提取、分析和传播等体系。在三维空间数据基础上发展起来的数字地球可以包容80％以上的人类信息，将为信息高速公路乃至未来的信息社会提供内容丰富，形式多样的信息和资源。 目前，地球是人类唯一的家园，合理地开发与利用地球资源，有效保护与优化地球环境，是全人类共同的责任。为了研究和解决有关地球的重大问题，世界上许多国家正在积极发展和运用先进的地球信息技术，如遥感（RS）地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS），以数字的方式获取、处理和分析有关地球自然和人文方面的空间数据，并希望以此为基础，更好地解决人类可持续生存与发展的诸多复杂问题。 数字地球的概念就是在这样的背景下应运而生的。人们提出：把有关地球的海量的、多分辨率的、三维的、动态的数据按照统一的地理座标集成起来，形成一个数字化的地球，最大限度地开发和利用信息资源。借助于信息传递的数字化和网络化，通过这个数字地球，用户就可以在办公室的终端或者会议室的大屏幕投影上，按着地理座标
摘要“数字地球”是遥感、遥测、数据库与地理信息系统、全球定位系统、互联网/万维网、仿真与虚拟技术等现代科技的高度综合集成和升华。“数字黄河”是从数字地球外延而来，其关键的支撑技术是空间数据共享平台、元数据管理、空间数据仓库、异构环境管理复杂数据对象、分布式海量数据存储技术、无级比例尺模型等。 关键词数字地球数字黄河关键技术 一、“数字地球”的基本概念 由来：1998年1月，美国前副总统戈尔在加利福尼亚科学中心发表了题为“数字地球：21世纪认识地球的方式”的报告。 要点：在三维地球的数字框架上，按照地理坐标集成有关的海量空间数据及相关信息，构建一个数字化的地球，即“数字地球”，为人们认识、改造和保护地球提供一种重要的信息源和新技术手段。 实质：数字地球是遥感、遥测、数据库与地理信息系统、全球定位系统、互联网络（Internet）/万维网（Web）、仿真与虚拟技术等现代科技的高度综合集成和升华，是当今科技发展的制高点。 推进：“数字地球”计划与我国的“国家信息化”或“国民经济信息化”的战略目标是一致的，在国内也引起了我国领导人与科技界极大的关注。“数字地球”计划是中国21世纪信息产业发展的切入点，是我国实施可持续发展战略的技术保障。实现“数字地球”计划是关系到国家和国防的安危以及经济和科技发展战略的重大问题。 内涵与外延：“数字地球”的内涵实质上是信息化的地球，包括地球大部分要素的数字化、网络化、智能化、可视化的全部过程。外延包括数字区域与数字行业，如数字北京、数字福建、数字铁路、数字国土等。 数字地球的基础技术：多种分辨率的遥感技术、快速定位技术、以计算机为核心的WebGIS与Open GIS技术以及高速计算机通信网络技术等。 二、“数字地球”的支撑技术 “数字地球”的学科交叉与知识融合模式可概括为： 3S（GIS/RS/GPS）+NET+VR 其中：GIS为地理信息系统；RS为遥感技术，GPS为全球定位系统；NET为网络；VR为虚拟现实。 关键技术包括分辨率的卫星遥感技术，海量数据的快速存储与处理技术，高速网络技术，WebGIS与OpenGIS的互操作技术，多分辨率多维数据的融合与主体动态表达技术，仿真与虚拟技术，元数据Metadata技术。 从“数字地球”与“数字黄河”应用需求看，应重点考虑以下关键支撑技术： 1.空间数据共享平台 地理空间信息具有基础性、区域性、共享性、综合性和分布性，已得到广泛的重视和应用。由于缺乏协调和管理，各个系统之间是独立的，对基础数据进行了重复采集和数字化，系统间缺乏交流和共享，不能适应信息化和网络化的要求，限制了地理信息的广泛应用。 空间数据共享平台由通信网络、空间信息资源、空间信息处理服务和用户操作界面构成，实现各专业部门对基础信息和处理功能的共享，以及各专业部门信息和处理功能间的集成和融合的框架。 空间信息资源包括各种类型的数字地理空间信息和空间参考信息，具体有电子地
谈谈你对数字地球的认识 数字地球，首先是数字，而二十一世纪的数字，是建立在计算机科学的基础之上。 从1964年的“埃尼阿克”(ENIAC）的诞生到现在，我们的生活发生了翻天覆地的变化。当我们早上起来，打开自己的PDA，查看备忘录，收发邮件；之后打开电脑，浏览新闻；出门购物，商家用网络管理自己的商品，确保您购物愉快；行车上路，交通部门对特殊路段进行实时监控，方便人们出行；吃饭的时候，可以上网浏览一下餐馆信息。这些我们生活的方方面面都已经里不开计算机。现在的人们，一顿饭不吃可以，但是一天不上网，那是不行。当人们从计算机科学中获得便利的时候，我们更希望它能更好的服务与我们。 这样，我们更加需要一个极为数字的地球，来满足我们。 数字地球，一个以地球坐标为依据的、具有多分辨率的海量数据和多维显示的地球虚拟系统。 首先，我们需要足够精确的地球信息，精确到地球上每一平方米的土地，甚至是地面以下的；足够大的网络带宽，够我们顺畅的浏览；足够海量的数据库，能够存储下巨大的地球信息。当然，这些只是首先，只是我们建立数字地球的一些根本需求。 当世界上有80%的事情都和空间信息有关的时候，那么数据的采集将变得十分的困难。试想一下，把时间暂停在这一秒，看看我们周围，有多少事情发生；再前进一秒，看看那些事情已经改变。而我们，肯定不只是希望看到一秒的地球，我们渴望看到过去，看到未来。 要建立起整个中国的数字地球时，仅影响数据就有53T，而中国的面积只占地球面积的1.88%。面对这样的海量数据，存储，查找等方面都是难题，由此，元数据库的建设是非常必要的。它是关于数据的数据，通过它可以了解有关数据的名称、位置、属性等信息，从而大大减少用户寻找所需数据的时间。 其次，信息不能只是仅仅的存储，还需要进行计算才能够被人们所使用，而地球上发生的大部分的事，都是非线性的，变化过程复杂，而空间时间跨度又大，这样计算的难度呈几何倍数增加，我们只能依靠于超级计算机的计算能力，及开发新的算法。利用数据挖掘（Data Mining）技术，我们将能够更好地认识和分析所观测到的海量数据，从中找出规律和知识。科学计算将使我们突破实验和理论科学的限制，建模和模拟可以使我们能更加深入地探索所搜集到的有关我们星球的数据。 最后，将所有“大菜”呈现在我们眼前的是可视化技术，只有实现了可视化，我们之前的所有努力才没有白费，我们才能够真正享受到数字地球带给我们的便利。有了可视化，我们才能真正的坐在家里，去看帕特浓神庙，去看孟菲斯的金字塔，去看第一缕阳光，照耀在本初子午线上。当我们可以坐在家里，却看着自己在商店试衣服；当我们在出门前就可以避开堵车，选定行车路线；当我们决定去旅游时，可以提前安排好自己的一切衣食住行；那样，才是数字地球的真正意义。 在数字地球中，最根本的是地球空间信息科学，地球空间信息科学的技术体系中最基础和基本的技术核心是"3S"技术及其集成。所谓"3S"是全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）和遥感（RS）的统称。没有"3S"技术的发展，现实变化中的地球是不可能以数字的方式进入计算机网络系统的。 你也许会问，数字地球究竟会给我们什么方面带来大的影响？答案是：所有。对全球变化与社会可持续发展，对社会经济和生活，对精细农业，对智能化交通，对Cybercity，对专家服务，甚至包括现代化战争。 现在，全球变暖，土地荒漠化，赤潮，冰川溶解，洪水，飓风······这些都可以在计算机中利用数字地球可以对全球变化的过程、规律、影响以及对策进行各种模拟和仿真，从而提高人类应付全球变化的能力。与此同时，利用数字地球，还可以对社会可持续发展的许
地理信息系统复习思考题 第一章导论 1、解释：信息、数据、地理信息、地理数据、地理信息系统 2、地理信息有何特点？ 3、地理信息系统与CAD、数字制图、一般事务管理有何主要区别？ 4、地理信息系统有哪些类型？ 5、G IS的基本构成有哪些？务部分的主要作用？ 6、G IS的基木功能有哪些？并筒要说明。 7、G IS主要应用在哪些方面？ 8、G IS的发展主要经历了哪4个阶段？备有何主要特点？ 第二章空间信息基础 1、G IS中为什么要考虑地图投影？我国大比例尺采用什么投影方式？ 2、地理空间实体的三要素是什么？它们之间的关系是怎样的？ 3、空间数据的基本特征有哪些？地理信息的数字化描述方法有哪些？ 4、地图投影有哪些类型？ 5、解释：地图投影、拓扑、空间数据、元数据 6、空间对象的描述要素有哪些？ 7、拓扑关系中有哪儿种基本的拓扑关系？其基本含义是什么？在GIS+用拓扑有什么主要作用？ 8、什么是地理空间数据？有哪些类型，并简要说明。 9、地理信息系统的应用功能主要包括哪些方面，并简要说明。 10、地形图“都江堰”的编号是H48G024026,简要说明其编号的含义。 第三章空间数据结构 1、空间实体可抽象为哪几种基本类型？它们在矢量数据结构和栅格数据结构分别是如何表示的? 2、叙述四种栅格数据存储的压缩编码方法。 3、试写出矢量和栅格数据结构的模式，并列表比较其优缺点。 4、叙述由矢景数据向栅格数据的转换的方法。 5、叙述由栅格数据向矢量数据的转换的方法。 6、简述栅格到矢量数据转换细化处理的两种基木方法。 7、解释：地理空间、栅格数据、矢量数据、空间数据结构 8、费尔曼链码的含义是什么？如何取值？ 9、游程编码的含义是什么？有哪2种方式？ 10、块码给栅格数据编码的方式是什么？ 11、四叉树编码的基木思想是什么？ 12、矢量数据的获取方式有哪些？ 13、DIME编码什么？有何特点？
第四节数字地球 [生活链接] 2019年是国际数字地球会议召开的第二十年。20年来，特别是近年来随着大数据和人工智能等技术的进步，数字地球科学技术在促进可持续发展、应对全球环境变化和灾害应急管理方面发挥着越来越重要的作用。 课程标准学习目标核心素养 了解数字地球的 含义。 了解：谷歌地球、街景地图等数字地图。 知道：数字地球的基本含义。 理解：数字地球各项技术的作用及各项技术的 关系。 应用：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。 综合思维：了解数字地 球的应用前景。 地理实践力：运用电子 地图，查询学校、附近 城镇、交通、旅游等信 息。 自主预习固根基主干引导夯基固本 一、数字地球的含义 101信息化的地球——地球的02虚拟对照体。 203地理坐标加以整理，然后构成一个全球的信息模型。 3．优点：可以快速、形象地了解地球上的任何一点、任何方面的信息。 404数字化的手段来处理整个地球的05自然和社会等方面的问题，最大限06资源，并使人们能够通过一定方式，方便地获得有关地球的信息。 5．关键技术 ? ? ?信息高速公路与高速网络技术 高分辨率卫星遥感技术 07空间信息技术与空间数据基础设施 大容量数据存储技术 08虚拟现实技术 高性能计算能力 [自我探究] “3S”与数字地球有何关系？ [答案] “3S”是数字地球的技术基础和核心，一方面数字地球的研究和建设为“3S”技术的发展创造了条件，另一方面“3S”技术的发展为数字地球的建设提供了技术支持。
二、数字地球与我们的生活 [自我探究] “地球村”与“数字地球”有什么相关性？ [答案] “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”了我们联系交往的时间，使我们生活的世界成为一个全球性、同时性的“地球村”。 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 C．用经纬网络描述的地球 D．“信息高速公路” 答案 A 解析数字地球是将地球上每一点的信息经过数字化后呈现出的虚拟地球。 2．数字地球数据传输的基础是( ) A．高速网络技术B．可视化技术 C．高分辨率卫星遥感技术D．大容量数据存储技术 答案 A 解析数字地球数据传输的基础是高速网络技术；高分辨率遥感技术可以为数字地球提供基本空间数据。 [教材P104活动] 1．略。 2．数字地球是我们星球的模拟体现，它汇集了人的经验，并使用了大量自然、文化和历史数据。根据用户的兴趣提供数据接口和标准，使获得的地理参照数据在遥感、制图、统计、医学材料和其他来源的基础上为用户所利用。 [教材P107活动]
第35卷第2期 2010年2月武汉大学学报 信息科学版Geo matics and Informat ion Science of W uhan U niver sity V ol.35N o.2Feb.2010收稿日期:2010 01 11。项目来源:国家973重点基础研究发展计划资助项目(2010CB731800);国家863计划资助项目(2009AA121404);国家自然科学基金重点资助项目(N010978003)。 文章编号:1671 8860(2010)02 0127 06文献标志码:A 从数字地球到智慧地球 李德仁1 龚健雅1 邵振峰1 (1 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,武汉市珞喻路129号,430079) 摘 要:分析了数字地球的发展及其取得的成就,探讨了伴随着IT 技术、通信技术和传感器技术的发展而出现的传感器网络和物联网这一新的基础设施,设计了基于全IP 架构的物联网的平台框架和典型应用,并展望了从数字地球发展到智慧地球的趋势和美好前景。 关键词:数字地球;传感器网络;物联网;智慧地球;数据服务;功能服务 中图法分类号:P208 1 数字地球及其取得的成就 美国前副总统阿尔 戈尔在1998年提出数 字地球时,就勾勒出一个诱人的虚拟地球景象,使 真实地球作为一个虚拟地球进入了互联网,使普 通老百姓甚至小孩子都能方便地运用一定的科学 手段了解自己所想了解的有关地球的现状和历 史,既能获得自然方面的信息,如地形、地貌、地质 构造、山脉河流、矿藏分布、气候气象等,又能获得 人文方面的信息,如经济、文化、金融、人口、交通、 风土人情等[1]。这个虚拟的数字地球以空间位置 为关联点,整合相关资源(以地理信息系统和虚拟 现实技术集成各类数据资源),实现了 秀才不出 门,能知天下事!(see every thing on Web),见彩 色插页?图1。 数字地球是一个无缝的覆盖全球的地球信息 模型,它把分散在地球各地的从各种不同渠道获 取到的信息按地球的地理坐标组织起来,既能体 现出地球上各种信息(自然的、人文的、社会的) 的内在有机联系,又便于按地理坐标进行检索和 利用。数字地球是信息化的地球,它包括全部地 球资料的数字化、网络化、智能化和可视化的过 程。其核心思想是用数字化手段整体性地解决地 球问题,并最大限度地利用信息资源。数字地球 从数字化、数据构模、系统仿真、决策支持一直到 虚拟现实,是一个开放的复杂的巨系统,是一个全 球综合信息的数据系统工程。数字地球的特点是空间性、数字性和整体性,它有自己的理论体系、技术体系、应用体系、工程体系,在这样的数字地球上,世界各国共同建立了GEOSS (g lobe earth observatio n system of systems)系统,提出了十年行动计划,旨在从9个方面支持社会可持续发展:#减少自然或人为灾害所造成的生命财产损失;?了解环境因素对人类健康和生命的影响;%改善对能源资源的管理;&了解、评价、预测以及适应气候变异与变化;?了解水循环,改善水资源的管理;(改善气象信息、天气预报与预警;)提高对陆地、海岸、海洋生态系统的保护与管理;?支持可持续农业,减少全球荒漠化;+了解、监测和保护生物多样性。下面从十多年的发展来总结一下数字地球所取得的主要成就。1.1 数字地球实现了从二维到三维的跨越地图长期以来被认为是表达、传输和研究地理信息的最佳方式或载体,然而近年来这一观念已被打破了。数字地球作为一个三维的地球信息模型,便被认为是迄今为止人类掌握地球表面信息最好的方式。它的出现使人类在描述和分析地表空间事物的信息上获得了一次飞跃,,,从二维到三维的突破。彩色插页?图2为泰州市人民公园精细真三维模型。
第三章地理信息技术应用第四节数字地球 1．数字地球的基本含义。 2．数字地球各项技术的作用及各项技术的关系。 3．利用生活实例分析数字地球对生活及社会发展的影响。 一、数字地球的含义 1．含义 数字地球是信息化的地球——地球的虚拟对照体。 2．制作 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。 3．优点 可以快速、形象地了解地球上的任何一点、任何方面的信息。 4．核心 用数字化的手段来处理整个地球的自然和社会等方面的问题，最大限度地利用资源，并使人们能够通过一定方式，方便地获得有关地球的信息。 5．关键技术 (1)信息高速公路与高速网络技术。 (2)高分辨率卫星遥感技术。 (3)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。 (5)可视化和虚拟现实技术。 (6)高性能计算能力。 二、数字地球与我们的生活 (1)利用数字地球的数据，可掌握各地的治安状况，有助于恰当部署警力打击犯罪。 (2)可模拟环境变化对濒危物种的影响，以便于采取有效措施保护生物多样性。 (3)掌握作物病虫害及其生长情况，科学施药、施肥，可以提高作物产量。 (4)学者们可以利用数字地球开展学术研究。
读教材P105图3－56，探究下列问题。 探究据图分析怎样理解高分辨率？ 提示：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；时间分辨率是指重访周期的长短，目前一般对地观测卫星的重访周期为15～25天。 [总结深化] 1．数字地球的概念 2．数字地球的关键技术
读书报告：地球空间信息学与数字地球 引言：最近有幸拜读了中国科学院院士、中国工程院院士李德仁的文章《地球空间信息学与数字地球》，感觉颇受教益。李德仁教授，中国科学院院士，中国工程院院士，主要从事地理信息系统、摄影测量与遥感等领域的教学和科学研究工作。代表成果：高精度摄影测量定位理论与方法；GPS辅助空中三角测量；SPOT卫星像片解析处理；数学形态学及其在测量数据库中的应用；面向对象的GIS理论与技术；影像理解及像片自动解译以及多媒体通信等。地球空间信息科学(Geo-Spatial Information Science——Geomatics)是以全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感(RS)等空间信息技术为主要内容，并以计算机技术和通讯技术为主要技术支撑，用于采集、量测、分析、存储、管理、显示、传播和应用与地球和空间分布有关的数据的一门综合和集成的信息科学和技术。地球空间信息科学是以“3S”技术为代表，包括通讯技术、计算机技术的新兴学科。它是地球科学的一个前沿领域，是地球信息科学的重要组成部分，是数字地球的基础。美国副总统戈尔在《数字地球——认识21世纪我们这颗星球》的报告中阐述了数字地球的概念。所谓“数字地球”，可以理解为对真实地球及其相关现象统一的数字化重现和认识。其核心思想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，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想要了解的有关地球的信息，其特点是嵌入海量地理数据，实现对地球的多分辨率、三维描述，通俗地说就是虚拟地球。 内容概述：叙述了地球空间信息学和数字地球的基本概念。讨论了地球空间信息学的形成、理论基础和技术体系，以及数字地球的关键技术和应用。分析了两者的相互关系，提出空间数据基础设施是数字地球的基本建设，发展数字地球为传统测绘行业带来了一个极好的发展机遇和一系列的挑战。 1 地球空间信息学 1.1 地球空间信息学的形成 空间定位技术、航空和航天遥感、地理信息系统和互联网等现代信息技术的发展及其相互间的渗透，逐渐形成了地球空间信息的集成化技术系统。近二三十年来，这些现代空间信息技术的综合应用有了飞速发展，使得人们能够快速及时和连续不断地获得有关地球表层及其环境的大量几何与物理信息，形成地球空间数据流和信息流，从而促成了“地球空间信息科学”的产生。 1.2 地球空间信息学的理论基础 地球空间信息科学理论框架的核心是地球空间信息机理。地球空间信息机理作为形成地球空间信息科学的重要理论支撑，通过对地球圈层间信息传输过程与物理机制的研究，揭示地球几何形态和空间分布及变化规律。主要内容包括：地球空间信息的基准、标准、时空变化、认知、不确定性、解译与反演、表达与可视化等基础理论问题。 1.3 地球空间信息学的技术体系 地球空间信息科学的技术体系是指贯穿地球空间信息采集、处理、管理、
EV-Globe EV-Globe具有大范围、海量、多源（包括DEM、DOM、DLG、三维模型等）数据一体化管理和快速三维实时漫游功能，支持三维空间查询、分析和运算，可与常规GIS软件、三维CAD设计成果无缝集成，提供全球范围基础影像资料，方便快速构建三维空间信息系统，亦可快速在二维GIS系统完成向三维的扩展，是新一代的大型三维空间信息平台。 EV-Globe产品主要提供形式： 1. EV-Globe SDK：即EV-Globe二次开发包 2. EV-Globe Pro：即EV-Globe桌面端平台 3. EV-Globe Web：即EV-Globe网络发布端平台 4. EV-Globe Creator：即EV-Globe数据制作工具 5. EV-Globe Dataset：即EV-Globe已制作完成的影像数据集 优点：功能强大，用户可以定制功能，内核使用的是worldwind,提供C#版本的SDK。二次开发包基于EV-Globe提供的开发接口，用户可以方便的进行各种功能定制，甚至将EV-Globe嵌入到各类信息系统中。SDK以.net环境将EV-Globe的相关接口封装在动态链接库(dll)中，用户只要搭建好开发环境，引用相关的dll，就可以开发出自己的应用系统。支持插件的开发，EV-Globe内置的插件有三维星空、
天空、经纬网、云层、大气等。 缺点：不开源，二次开发包需要购买，.net版本是基于DirectX的，相关资料比较少,开发的难度比较大。 Sharpmap SharpMap是一个基于.net 2.0使用C#开发的Map渲染类库，可以渲染各类GIS数据（目前支持ESRI Shape和PostGIS格式），可应用于桌面和Web程序。 实现了以下功能： 1支持的数据格式：PostGreSQL/PostGIS，ESRI Shapefile，支持WMS layers，支持ECW 和JPEG2000 栅格数据格式； 2 Windows Forms 控件，可以移动和缩放； 3 通过HttpHandler支持https://www.doczj.com/doc/d17990988.html,程序； 4 点、线、多边形、多点、多线和多多边形等几何类型和几何集合（GeometryCollections）等OpenGIS Simple Features Specification ； 5 可通过Data Providers（增加数据类型支持）、Layer Types（增加层类型）和Geometry Types等扩展 6 图形使用GDI+渲染，支持anti-aliased等。 优点： 1基于C#开发，具备GIS的基本功能； 2容易入手，使用简单； 3开源，网上有详细的介绍资料。 缺点：