第四節(jié)數(shù)字地球 第三章地理信息技術應用 學習目標1 了解數(shù)字地球的概念 關鍵技術 2 了解數(shù)字地球與GIS GPS RS之間的關系 3 結合具體案例 理解數(shù)字地球對生活的影響 一 數(shù)字地球的含義 二 數(shù)字地球與我們的生活 內容索引 課堂訓練 一 數(shù)字地球的含義 1 概念數(shù)字地球是的 虛擬的地球 即將有關地球上每一點的信息 按地球的加以整理 構成一個全球的信息模型 2 核心思想 用的手段來處理整個地球的自然和社會等方面的問題 最大限度地利用資源 并使人們能夠通過一定方式 方便地獲得有關地球的信息 信息化 地理坐標 數(shù)字化 3 數(shù)字地球的技術基礎 1 與高速網絡技術 2 高分辨率衛(wèi)星遙感技術 3 與空間數(shù)據(jù)基礎設施 4 技術 5 可視化和虛擬現(xiàn)實技術 6 高性能計算能力 信息高速公路 空間信息技術 大容量數(shù)據(jù)存儲 國土資源 十一五 規(guī)劃綱要 指出 要建成 數(shù)字中國 地理空間框架 初步形成 天上看 地上查 網上管 的國土資源管理運行體系 由此可見 3S 技術將在今后國土整治中發(fā)揮重要作用 據(jù)此回答1 2題 1 下列說法正確的是 GIS技術是地圖的延伸 RS技術是地圖的延伸 GPS技術可以為用戶提供精確的三維坐標 GPS技術可分別處理RS技術和GIS技術提供的圖像和數(shù)據(jù)A B C D 答案 解析 RS技術是人的視力的延伸 GIS技術是地圖的延伸 可處理和分析RS和GPS技術提供的圖像和數(shù)據(jù) GPS技術可以精確測定經緯度和高程 建立三維坐標 2 遙感技術可應用的領域有 人口普查 森林火災的監(jiān)測 礦產資源的勘探 確定考察地點的高程A B C D 答案 解析 遙感技術可廣泛應用于資源勘探和環(huán)境災害監(jiān)測等方面 拓展提升GIS RS GPS與數(shù)字地球之間的關系數(shù)字地球是對真實地球及其相關現(xiàn)象的統(tǒng)一性的數(shù)字化重現(xiàn)與再認識 是遙感技術 全球定位系統(tǒng) 地理信息系統(tǒng) 虛擬技術 網絡技術等多種技術的綜合利用 3S 技術僅僅是數(shù)字地球的部分支撐技術 它們的關系如下圖所示 作為地球信息科學的技術支撐 遙感技術 RS 全球定位系統(tǒng) GPS 地理信息系統(tǒng) GIS 及信息網絡與虛擬技術既互為獨立發(fā)展又相互促進 簡單地說 遙感技術主要用于地理信息數(shù)據(jù)的獲取 全球定位系統(tǒng)主要用于地理信息的空間定位 地理信息系統(tǒng)主要對地理信息數(shù)據(jù)進行管理 查詢 更新 空間分析和應用評價 而信息網絡與虛擬技術主要用于地理信息的傳播 表達和模擬分析 從主要作用分工看 它們對于構成地理信息技術缺一不可 二 數(shù)字地球與我們的生活 治安 警力 生物多樣性 產量 學術研究 數(shù)字化城市管理是指綜合運用多種現(xiàn)代技術對城市進行科學高效管理 系統(tǒng)建設內容涵蓋多個領域 如醫(yī)院利用該系統(tǒng)搶救某危重病人的過程 數(shù)字化城市是數(shù)字地球的一部分 據(jù)此完成1 2題 1 有關 數(shù)字城市 的敘述 錯誤的是A 與 數(shù)字地球 是并列的兩大信息系統(tǒng)B 能以數(shù)字的形式獲取 存儲和再現(xiàn)城市的資源 基礎設施 人文 經濟等方面的信息C 有利于提高城市管理效率D 可以為城市可持續(xù)發(fā)展提供決策支持 答案 2 數(shù)字地球 的作用主要包括 提高城市管理效率 節(jié)約資源和保護環(huán)境 實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展 為人類創(chuàng)造高效的 信息化的工作環(huán)境和舒適 方便 安全 現(xiàn)代化的生活環(huán)境A B C D 答案 解析 數(shù)字城市 是 數(shù)字地球 的一部分 它綜合運用了地理信息系統(tǒng) 遙感 全球定位系統(tǒng) 網絡 多媒體及虛擬仿真等技術 以數(shù)字的形式獲取 存儲和再現(xiàn)城市的資源 基礎設施 人文 經濟等各個方面的信息 從而提高城市管理效率 節(jié)約資源和保護環(huán)境 為城市可持續(xù)發(fā)展提供決策支持 而不是直接去實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展 教材P104活動探究提示1 數(shù)字地球是我們星球的真實體現(xiàn) 它使人經歷和使用被集結的大量自然 文化和歷史資料 它包括資料鏈接和各種標準 以至于使它能接近來自遙遠傳感 制圖 統(tǒng)計 醫(yī)學及其他來源的編碼資料 2 略 活動指導 教材P107活動思考提示數(shù)字地球 DigitalEarth 是當代最新的一種概念 通俗地講 就是把地球和人類的各種信息用地圖 地理信息 串起來 裝在電腦網絡中 形成一個全球信息系統(tǒng) 這就叫數(shù)字地球 1 世界上幾乎所有信息都具有地理屬性 比如資源 環(huán)境 災害 人口 氣象 生物 生態(tài) 水文等信息都可以放入數(shù)字地球 2 數(shù)字地球的應用潛力是巨大的 它幾乎涉及人類生活的各個方面 因此 隨著可訪問和可使用的全球地理信息的日益增長以及遙感 全球定位系統(tǒng)等信息技術的實時支持 數(shù)字地球將在虛擬外交 打擊犯罪活動 支持農業(yè)生產等領域取得廣泛應用 此外 數(shù)字地球還將在預測氣候變化 保護生物多樣性 對災害快速反應以及虛擬教育等領域具有廣闊的應用前景 3 社會進步和時代的發(fā)展為數(shù)字地球提供了可能 知識小結 課堂訓練 中央電視臺 探索 發(fā)現(xiàn) 欄目近期播出了 回到恐龍時代 的節(jié)目 眾所周知 恐龍早已滅絕了 但節(jié)目中的各類恐龍及其生活環(huán)境如同真的一樣 完成1 2題 1 上述節(jié)目的播出 體現(xiàn)了哪項關鍵技術的應用A 高速網絡技術B 空間信息技術C 大容量數(shù)據(jù)存儲技術D 可視化和虛擬現(xiàn)實技術 1 2 3 答案 解析 依靠其可視化和虛擬現(xiàn)實技術可跨越時空帶人們回到遠古時代或進入未來 2 有關數(shù)字地球的可視化技術和虛擬現(xiàn)實技術的敘述 正確的是 可視化技術將抽象數(shù)據(jù)具體化 以文本 圖像 聲音和視頻等各種形式表現(xiàn) 可視化技術是實現(xiàn)數(shù)字地球與人交互的窗口和工具 虛擬現(xiàn)實技術只能模擬現(xiàn)實視覺環(huán)境 虛擬現(xiàn)實技術可完成虛擬戰(zhàn)爭 虛擬旅游等過程A B C D 答案 解析 虛擬現(xiàn)實技術不僅能模擬現(xiàn)實的視覺環(huán)境 還能模擬聽覺 嗅覺等現(xiàn)實環(huán)境 1 2 3 3 閱讀材料 回答下列問題 材料一日前 住房和城鄉(xiāng)建設部副部長仇保興在揚州舉辦的城市數(shù)字化發(fā)展論壇上講話時指出 十二五 期間 各地要把城市需求和服務作為數(shù)字城市建設的出發(fā)點 構建城市精細化管理公共信息平臺 實現(xiàn)城市橫向和行業(yè)縱向系統(tǒng)間的協(xié)同 提高城鎮(zhèn)可持續(xù)發(fā)展的規(guī)劃監(jiān)控與管理能力 加強以建筑物和地下管網為核心的數(shù)字化城建檔案建設 基于公共信息平臺促進城建綜合信息資源的開發(fā)和利用 1 2 3 材料二數(shù)字城市 或叫智能城市 屬數(shù)字地球在城市中的集中表現(xiàn) 由于城市化與信息化已經成為我國21世紀社會發(fā)展的大趨勢 數(shù)字城市必將成為信息社會的主要組成部分 數(shù)字城市的建設包括數(shù)字化 網絡化和智能化三方面的工作 數(shù)字城市將城市的基礎設施 功能設施數(shù)字化 建立數(shù)據(jù)庫 并用高速通信網絡連接 實現(xiàn)網絡化管理和調控 數(shù)字城市能夠充分和高效地利用信息 使信息快速流動 不僅提高了對城市的管理效率 而且能大幅度提高生產和貿易效益 擴大生產規(guī)模 增加財富收入 提高服務質量 促進社會經濟發(fā)展 1 2 3 1 由材料一 材料二可以看出 數(shù)字地球的核心是什么 核心是用數(shù)字化的手段來處理地球的自然和社會等方面的問題 最大限度地利用信息資源 2 由材料二可知 建設數(shù)字城