2014-2015学年高中地理同步课件：3.4数字地球17张（湘教版必修3）.ppt

1、第四节 数字地球预习新起点预习新起点知能新整合知能新整合学点一学点一典例分析典例分析对应训练对应训练学点二学点二典例分析典例分析对应训练对应训练合作讨论合作讨论数字地球一、数字地球的含义一、数字地球的含义数数字字地地球球的的含含义义数字地球是数字地球是_的地球的地球地球的地球的_对照体。数字地球将有关地球上每一点的信息，按地球对照体。数字地球将有关地球上每一点的信息，按地球的的_坐标加以整理，然后构成一个全球的坐标加以整理，然后构成一个全球的_模型。人们可以快速、形象地了解地球的任何一点、任模型。人们可以快速、形象地了解地球的任何一点、任何方面的信息，从而实现何方面的信息，从而实现“信息就在指

2、尖上信息就在指尖上”的梦想的梦想概念：概念：信息化信息化虚拟虚拟地理地理信息信息核心：核心：用数字化的手段来处理整个地球的用数字化的手段来处理整个地球的_和和_等方面的问题，最大限度地利用资等方面的问题，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地球的信息自然自然特点：嵌入特点：嵌入_地理数据，实现多地理数据，实现多_和三维的地球的表示，即和三维的地球的表示，即“_”_”社会社会海量海量分辨率分辨率虚拟地球虚拟地球信息高速公路与高速网络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高分辨率卫星遥感技术空间信息技术与空间

3、数据基础设施空间信息技术与空间数据基础设施大容量数据存储技术大容量数据存储技术可视化和虚拟现实技术可视化和虚拟现实技术高性能计算能力高性能计算能力数数字字地地球球的的含含义义技术基础技术基础二、数字地球与我们的生活二、数字地球与我们的生活畅想畅想“数字数字地球地球”跨入跨入未来未来世界世界利用数字地球的数据，可掌握各地的治安状况，有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助于恰当部署警力打击犯罪可模拟环境变化对可模拟环境变化对_物种的影响，以便于采取物种的影响，以便于采取有效措施保护生物有效措施保护生物_濒危濒危多样性多样性掌握作物病虫害及其生长情况，科学施药、施肥

4、，掌握作物病虫害及其生长情况，科学施药、施肥，可以提高可以提高_产量产量学者们可以利用数字地球开展学者们可以利用数字地球开展_研究，研究，包括了解人类和环境之间相互依赖的关系包括了解人类和环境之间相互依赖的关系将地球搬进我们的实验室，移进我们的将地球搬进我们的实验室，移进我们的_将世界放在手掌中将世界放在手掌中信息化、网络化、信息化、网络化、_，信息时代的主要特征，信息时代的主要特征信息就在指尖上信息就在指尖上畅想畅想“数字数字地球地球”跨入跨入未来未来世界世界作物作物学术学术计算机计算机全球化全球化返回目录学点一学点一数字地球的含义数字地球的含义1.1.数字地球的含义数字地球的含义概念核心特

5、点2.2.数字地球的技术基础数字地球的技术基础数字地球是信息化的地球数字地球是信息化的地球地球的虚拟对照体。数字地球地球的虚拟对照体。数字地球将有关地球上每一点的信息，将有关地球上每一点的信息，按地球的地理坐标加以整理，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。然后构成一个全球的信息模型。人们可以快速、形象地了解地人们可以快速、形象地了解地球上的任何一点、任何方面的球上的任何一点、任何方面的信息，从而实现信息，从而实现“信息就在指信息就在指尖上尖上”的梦想的梦想用数字化的手段来用数字化的手段来处理整个地球的自处理整个地球的自然和社会等方面的然和社会等方面的问题，最大限度地问题，最大

6、限度地利用资源，并使人利用资源，并使人们能够通过一定方们能够通过一定方式，方便地获得有式，方便地获得有关地球的信息关地球的信息嵌入海量的嵌入海量的地理数据的、地理数据的、多分辨率的多分辨率的和三维的地和三维的地球的表示球的表示要在电子计算机上实现数字地球不是一个很简要在电子计算机上实现数字地球不是一个很简单的事，它需要诸多学科，特别是信息科学技术单的事，它需要诸多学科，特别是信息科学技术的支撑。这其中主要包括：信息高速公路和高速的支撑。这其中主要包括：信息高速公路和高速网络技术、高分辨率卫星遥感技术、空间信息技网络技术、高分辨率卫星遥感技术、空间信息技术与空间数据基础设施、大容量数据存储技术以

7、术与空间数据基础设施、大容量数据存储技术以及可视化和虚拟现实技术。其特点及作用如下表：及可视化和虚拟现实技术。其特点及作用如下表：关键技术信息高速公路和高速网络技术高分辨率卫星遥感技术空间信息技术与空间数据基础设施大容量数据存储技术可视化和虚拟现实技术高性能的计算能力特点容量大，容量大，传输速度传输速度快，在快，在InterneInternett流量爆流量爆发性增长发性增长的驱动下，的驱动下，远程通信远程通信载体速度载体速度在不断加在不断加快快空间分空间分辨率、辨率、光谱分光谱分辨率和辨率和时间分时间分辨率都辨率都非常高，非常高，实现物实现物象清晰，象清晰，判断准判断准确，重确，重访周期访周期

8、短短国家空间数国家空间数据基础设施据基础设施是数字地球是数字地球的基础，包的基础，包括数据管理括数据管理体系、空间体系、空间数据交换网、数据交换网、空间数据交空间数据交换标准等。换标准等。GISGIS将空间将空间信息应用在信息应用在地球研究中地球研究中纳米技纳米技术使硬术使硬盘存储盘存储量大大量大大加大，加大，激光全激光全息存储、息存储、蛋白质蛋白质存储研存储研究取得究取得巨大进巨大进展展可视化可视化可实现可实现数字地数字地球与人球与人交互；交互；虚拟现虚拟现实技术实技术能生成能生成虚拟环虚拟环境，完境，完成各种成各种虚拟过虚拟过程程科学计算将科学计算将使我们突破使我们突破实验和理论实验和理论

9、科学的限制，科学的限制，建模和模拟建模和模拟可以使我们可以使我们能更加深入能更加深入地探索所搜地探索所搜集到的有关集到的有关我们星球的我们星球的数据。我们数据。我们将能够更好将能够更好地认识和分地认识和分析所观测到析所观测到的海量数据，的海量数据，从中找出规从中找出规律和知识律和知识关键技术信息高速公路和高速网络技术高分辨率卫星遥感技术空间信息技术与空间数据基础设施大容量数据存储技术可视化和虚拟现实技术高性能的计算能力作用数字地数字地球海量球海量的数据的数据和成千和成千上万的上万的数据库数据库需要由需要由高速网高速网络技术络技术来连接来连接高分辨率高分辨率卫星遥感卫星遥感技术高频技术高频率地为

10、人率地为人类提供反类提供反映地表动映地表动态变化的态变化的详实数据，详实数据，形成数字形成数字地球的最地球的最基本的空基本的空间数据间数据满足数字地满足数字地球对综合数球对综合数据的处理与据的处理与应用，应用，GISGIS、GPSGPS与网与网络结合，构络结合，构成数字地球成数字地球的空间核心的空间核心技术。空间技术。空间数据基础设数据基础设施能储存管施能储存管理大量空间理大量空间数据数据数数字字地地球球海海量量数数据据的的存存储储可视化能够可视化能够将计算机的将计算机的抽象数据具抽象数据具体化；虚拟体化；虚拟现实技术为现实技术为人类观察自人类观察自然、欣赏景然、欣赏景观、了解实观、了解实体提

11、供了身体提供了身临其境的感临其境的感觉。从而实觉。从而实现数字地球现数字地球的表示以及的表示以及通过数字地通过数字地球实现对各球实现对各种地球现象种地球现象的研究和人的研究和人们的日常应们的日常应用用地球上事地球上事件，差别件，差别很大，只很大，只有高速计有高速计算机才有算机才有能力来模能力来模拟这些现拟这些现象，更好象，更好地认识它地认识它们们返回目录典例分析典例分析【例例11】有关数字地球的含义，下列说法正确的是有关数字地球的含义，下列说法正确的是()()A.A.数字地球是信息化的地球数字地球是信息化的地球B.B.数字地球是虚无缥缈的世界数字地球是虚无缥缈的世界C.C.数字地球的核心是用数

12、字化的手段来处理整个地球的自数字地球的核心是用数字化的手段来处理整个地球的自然地理现象然地理现象D.D.信息高速公路和高速网络技术是数字地球的空间核心技信息高速公路和高速网络技术是数字地球的空间核心技术术AA【解析解析】数字地球是信息化的地球数字地球是信息化的地球地球的虚拟对照体，地球的虚拟对照体，数字地球将有关地球的每一点的信息，按地球的地理坐标加以整数字地球将有关地球的每一点的信息，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，故不是虚无缥缈的世界。数理，然后构成一个全球的信息模型，故不是虚无缥缈的世界。数字地球的核心是用数字化的手段来处理整个地球的自然和社会等字地球的核心是用数字

13、化的手段来处理整个地球的自然和社会等方面的问题。方面的问题。GISGIS、GPSGPS与网络结合，构成数字地球的空间核心技与网络结合，构成数字地球的空间核心技术。术。返回目录对应训练对应训练数字地球最基本的空间数据主要来自数字地球最基本的空间数据主要来自()()A.A.高分辨率卫星遥感技术提供的详细数据高分辨率卫星遥感技术提供的详细数据B.B.高速网络提供的各数据库中的数据高速网络提供的各数据库中的数据C.C.通过信息高速公路收集并整理的各种数据通过信息高速公路收集并整理的各种数据D.GISD.GIS提供的各种空间交换数据提供的各种空间交换数据AA返回目录学点二学点二数字地球与我们的生活数字地

14、球与我们的生活数字地球的建立，使我们拥有了一座规模巨大的、能精确数字地球的建立，使我们拥有了一座规模巨大的、能精确描述地球的数字化空间实验室，我们可以了解全球的资源、环境、描述地球的数字化空间实验室，我们可以了解全球的资源、环境、社会、经济的分布和变化，真正为人类认识自然服务。数字地球社会、经济的分布和变化，真正为人类认识自然服务。数字地球又是一座海量信息库，是世界上最大的地球图书馆，为我们提供又是一座海量信息库，是世界上最大的地球图书馆，为我们提供关于地球的全方位的数据和信息。数字地球的应用领域广泛，如关于地球的全方位的数据和信息。数字地球的应用领域广泛，如预测气候变化、治理环境污染、防灾减

15、灾、保持生物多样性、解预测气候变化、治理环境污染、防灾减灾、保持生物多样性、解决政治或经济危机、增加农业产出等。决政治或经济危机、增加农业产出等。返回目录典例分析典例分析【例例22】数字地球是当代最新的一种概念。通俗地讲，就是把地数字地球是当代最新的一种概念。通俗地讲，就是把地球和人类的各种信息用地图串起来，装在电脑网络中，形成球和人类的各种信息用地图串起来，装在电脑网络中，形成的一个全球信息系统，这就叫数字地球，人类已进入信息社的一个全球信息系统，这就叫数字地球，人类已进入信息社会，数字地球已进入信息社会，数字地球已进入到我们的日会，数字地球已进入信息社会，数字地球已进入到我们的日常生活中，

16、据此回答：常生活中，据此回答：（）下列属于数字地球在我们生产生活中的应用的是（）下列属于数字地球在我们生产生活中的应用的是_。电子商务电子商务网上购物网上购物超级市场超级市场磁悬浮列车磁悬浮列车远程教育远程教育(2)(2)数字地球可以完成各种虚拟过程，请你设计一下如何利用数字地球可以完成各种虚拟过程，请你设计一下如何利用数字地球来打击犯罪。数字地球来打击犯罪。依托数字地球，可以虚拟一些犯罪过程及造成的后果，让一依托数字地球，可以虚拟一些犯罪过程及造成的后果，让一些犯罪者或有犯罪企图者通过用户界面进入这一虚拟环境，让他些犯罪者或有犯罪企图者通过用户界面进入这一虚拟环境，让他虚拟承受犯罪的后果，从

17、而减少犯罪，还可以在现实中利用数字虚拟承受犯罪的后果，从而减少犯罪，还可以在现实中利用数字地球来跟踪犯罪团伙，通过收集关于犯罪活动的频率和分布的信地球来跟踪犯罪团伙，通过收集关于犯罪活动的频率和分布的信息，使城市重新部署警力，从而有效打击犯罪。息，使城市重新部署警力，从而有效打击犯罪。【解析解析】本题考查了数字地球的具体应用，这就要求学生对本题考查了数字地球的具体应用，这就要求学生对数字地球的含义有一个深刻的理解。数字地球的含义有一个深刻的理解。返回目录对应训练对应训练“数字地球数字地球”可使普通百姓可使普通百姓()()周游世界各地周游世界各地接受远程教育接受远程教育进行网上购物进行网上购物网

18、上求医网上求医A.A.B.B.C.C.D.D.BB返回目录1.1.什么是虚拟现实？有何发展前景？什么是虚拟现实？有何发展前景？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（拟世界（Virtual WorldVirtual World）的计算机系统。虚拟环境是由计算机生成）的计算机系统。虚拟环境是由计算机生成的，它通过人的视、听、触觉等作用于用户，使之产生身临其境的感的，它通过人的视、听、触觉等作用于用户，使之产生身临其境的感觉的视景仿真。这是一门涉及计算机、图像处理与模式识别、语言和觉的视景仿真。这是一门涉及计算机、图像处理

19、与模式识别、语言和音响处理、人工智能技术、传感与测量、仿真、微电子等技术的综合音响处理、人工智能技术、传感与测量、仿真、微电子等技术的综合集成技术。用户可以通过计算机进入这个环境并能操纵系统中的对象集成技术。用户可以通过计算机进入这个环境并能操纵系统中的对象并与之交互。三维环境下的实时性和可交互性是其主要特征。并与之交互。三维环境下的实时性和可交互性是其主要特征。虚拟现实不是真的，也不是现实，它只是一个在桌面上可实时虚拟现实不是真的，也不是现实，它只是一个在桌面上可实时地做交互式三维图形用户界面的工具。就像窗口系统及鼠标驱动用户地做交互式三维图形用户界面的工具。就像窗口系统及鼠标驱动用户界面一

20、样，虚拟现实可使得运用计算机更加有效、透明。根据设计者界面一样，虚拟现实可使得运用计算机更加有效、透明。根据设计者的构想，用户可以沉浸到数据空间中，将用户在一定时间内与现实环的构想，用户可以沉浸到数据空间中，将用户在一定时间内与现实环境相隔离，然后投入到可实时交互的虚拟环境中，并且驾驭其中的数境相隔离，然后投入到可实时交互的虚拟环境中，并且驾驭其中的数据，使人有一种身临其境的感觉。据，使人有一种身临其境的感觉。虚拟现实的应用领域十分广泛，主要在工程设计、计算机虚拟现实的应用领域十分广泛，主要在工程设计、计算机辅助设计（）、数据可视化、飞行模拟、多媒体远程教育、辅助设计（）、数据可视化、飞行模拟

21、、多媒体远程教育、远程医疗、艺术创作、游戏、娱乐等方面。远程医疗、艺术创作、游戏、娱乐等方面。2.2.遥感技术在数字地球的建设中起什么作用？遥感技术在数字地球的建设中起什么作用？遥感技术可为数字地球的建设提供反映地表地理要素动态遥感技术可为数字地球的建设提供反映地表地理要素动态变化的详实数据，满足测图、农业、资源、环境、交通等多方变化的详实数据，满足测图、农业、资源、环境、交通等多方面的应用，形成数字地球最基本的空间数据。面的应用，形成数字地球最基本的空间数据。3.3.信息时代数字地球的主要特征是什么？信息时代数字地球的主要特征是什么？信息化、网络化、全球化是信息时代数字地球的主要特征。信息化、网络化、全球化是信息时代数字地球的主要特征。返回目录