2024-2025學(xué)年高中地理第三章地理信息技術(shù)的應(yīng)用第四節(jié)數(shù)字地球教案含解析中圖版必修3

PAGEPAGE1第四節(jié)數(shù)字地球關(guān)鍵字速記數(shù)字地球?qū)W問核心：一是數(shù)字化、二是利用信息資源?；A(chǔ)：全球網(wǎng)絡(luò)、分布式存儲(chǔ)。應(yīng)用：可持續(xù)發(fā)展、政府決策、百姓生活。歌訣記憶數(shù)字地球應(yīng)用前景數(shù)字地球真奇異，政府決策變牢靠。可持續(xù)發(fā)展需材料，信息多樣易找到。百姓生活喜喧鬧，國(guó)外巡游零鈔票。數(shù)字時(shí)代人變俏，將來生活離不了。eq\a\vs4\al(數(shù)字地球及應(yīng)用前景)一、數(shù)字地球1．概念把地球上每一個(gè)確定點(diǎn)的相關(guān)信息和數(shù)據(jù)組織起來，構(gòu)造一個(gè)能包涵自然和人類大多數(shù)數(shù)據(jù)和信息的虛擬地球。2．應(yīng)用技術(shù)全球定位系統(tǒng)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、虛擬技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。3．核心思想用數(shù)字化手段統(tǒng)一處理地球問題；最大限度地利用信息資源，并使一般百姓獲得地球信息。4．基礎(chǔ)全球網(wǎng)絡(luò)與分布式存儲(chǔ)。5．最大特征與依據(jù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。6．信息源高辨別率衛(wèi)星影像。二、數(shù)字地球的應(yīng)用前景1．?dāng)?shù)字地球與可持續(xù)發(fā)展應(yīng)用空間分析與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，建立數(shù)字化空間試驗(yàn)室，從全球角度探討可持續(xù)發(fā)展問題。2．?dāng)?shù)字地球與政府決策(1)可為國(guó)家大型工程決策供應(yīng)重要的參考數(shù)據(jù)。(2)為政府對(duì)城市的管理供應(yīng)依據(jù)。3．?dāng)?shù)字地球與百姓生活為百姓生活供應(yīng)便利?？山邮苓h(yuǎn)程教化、進(jìn)行網(wǎng)上購物、參與交互消遣項(xiàng)目、巡游各國(guó)風(fēng)景名勝等。圖表解讀虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)圖[信息獲得](1)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)模擬的三維環(huán)境，是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。(2)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以給人們帶來哪些感受？提示：虛擬環(huán)境由計(jì)算機(jī)生成，可使人通過視覺、聽覺、觸覺等感官作用，猶如身臨其境，所以虛擬環(huán)境可以供應(yīng)一種仿真視景。問題探究“數(shù)字北京”“數(shù)字上?！薄皵?shù)字廈門”，發(fā)達(dá)地區(qū)城市正主動(dòng)投入數(shù)字城市建設(shè)之中。1999年北京提出建設(shè)“數(shù)字空間北京”三步走目標(biāo)：2000～2010年，形成“數(shù)字北京”基本框架；2011～2024年，提高首都的數(shù)字化水平；2024～2050年，北京建設(shè)成為現(xiàn)代化國(guó)際數(shù)字城市。思索探究：你知道“數(shù)字城市”是基于哪些技術(shù)基礎(chǔ)上建設(shè)的嗎？提示：數(shù)字城市是遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、虛擬技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的綜合應(yīng)用。學(xué)問升華一、數(shù)字地球與各種應(yīng)用技術(shù)的關(guān)系全球定位系統(tǒng)、遙感、地理信息系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等是數(shù)字地球的基礎(chǔ)。它們之間的關(guān)系如下所示：二、數(shù)字地球的應(yīng)用應(yīng)用前景作用詳細(xì)表現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展數(shù)字地球的建立，使人類擁有了一個(gè)數(shù)字化的空間試驗(yàn)室，科學(xué)家通過這個(gè)試驗(yàn)室可以從全球角度探討可持續(xù)發(fā)展問題科學(xué)家可便利地獲得地形、森林、資源、氣候、植被、土壤類型、礦產(chǎn)、土地利用變更等方面的信息，應(yīng)用空間分析與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，模擬人類活動(dòng)對(duì)生產(chǎn)和環(huán)境的影響，制定可持續(xù)發(fā)展的對(duì)策政府決策數(shù)字地球可為國(guó)家大型工程決策供應(yīng)重要的參考數(shù)據(jù)；為政府對(duì)城市的管理供應(yīng)依據(jù)①利用數(shù)字地球的技術(shù)可以為是否修建水庫供應(yīng)依據(jù)；②可以通過GIS分析犯罪模式和犯罪頻率，合理安排警力資源百姓生活數(shù)字地球供應(yīng)了前所未有的便利①接受遠(yuǎn)程教化；②網(wǎng)上購物；③參與交互消遣項(xiàng)目；④巡游風(fēng)景名勝方法技巧圖示法理解數(shù)字地球與“3S”技術(shù)之間的關(guān)系典題印證[典例]數(shù)字地球的建立，使人類擁有了一個(gè)數(shù)字化空間試驗(yàn)室，科學(xué)家通過這個(gè)試驗(yàn)室可以從全球角度探討可持續(xù)發(fā)展的問題。下列說法不正確的是()A．利用數(shù)字地球可模擬環(huán)境變更對(duì)物種的影響B(tài)．利用數(shù)字地球可駕馭作物病蟲害及生長(zhǎng)狀況C．利用數(shù)字地球，可以預(yù)料溫室效應(yīng)加劇后，海平面上升將沉沒哪些地區(qū)D．利用數(shù)字地球，可以預(yù)料將來，但無法模擬數(shù)世紀(jì)前的環(huán)境[思維流程][答案]D[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]對(duì)點(diǎn)練數(shù)字地球及應(yīng)用前景數(shù)字地球是數(shù)字化地球儀的簡(jiǎn)稱，它利用多種技術(shù)把地球上的信息數(shù)字化存儲(chǔ)起來，為人類供應(yīng)服務(wù)。據(jù)此完成1～2題。1．下列屬于數(shù)字地球關(guān)鍵技術(shù)的是()①網(wǎng)絡(luò)技術(shù)②高辨別率衛(wèi)星遙感技術(shù)③GIS技術(shù)④虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)⑤GPS技術(shù)⑥無線電通訊A．①②③④⑤B．②③④⑤⑥C．①③④⑤⑥D(zhuǎn)．①②③④⑥2．下列關(guān)于數(shù)字地球的敘述，正確的是()A．?dāng)?shù)字地球包括自然和人類的全部數(shù)據(jù)和信息B．?dāng)?shù)字地球的最大特征是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)C．?dāng)?shù)字地球的基礎(chǔ)是全球網(wǎng)絡(luò)與集中式存儲(chǔ)D．?dāng)?shù)字地球的重要信息源是大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)解析：1.A2.B第1題，數(shù)字地球是全球定位系統(tǒng)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、虛擬技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等各種技術(shù)的綜合應(yīng)用。第2題，數(shù)字地球包含了自然和人類的大多數(shù)數(shù)據(jù)和信息。數(shù)字地球的最大特征是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，基礎(chǔ)是全球網(wǎng)絡(luò)與分布式存儲(chǔ)，重要信息源是高辨別率衛(wèi)星影像。3．?dāng)?shù)字城市的概念是()①用構(gòu)造“數(shù)字地球”的思想和技術(shù)來實(shí)現(xiàn)城市的數(shù)字化②高度信息化的城市③數(shù)字連接的城市④用數(shù)字構(gòu)筑的城市A．①②B．①③C．②③D．②④解析：選A數(shù)字城市在廣義上指城市信息化。即數(shù)字城市將通過建設(shè)寬帶多媒體信息網(wǎng)絡(luò)、地理信息系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)，整合城市信息資源，建立電子政務(wù)、電子商務(wù)、勞動(dòng)社會(huì)保險(xiǎn)等信息化社區(qū)，逐步實(shí)現(xiàn)城市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的信息化，使城市在信息化時(shí)代的競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。4．?dāng)?shù)字地球可以使一般百姓()①周游世界各地②接受遠(yuǎn)程教化③進(jìn)行網(wǎng)上購物④網(wǎng)上求醫(yī)A．①②③④B．②③④C．①②③D．①③④解析：選B數(shù)字地球不會(huì)真正讓人們周游世界各地，但可以供應(yīng)各地的旅游信息。5．?dāng)?shù)字地球?qū)崿F(xiàn)以后，科學(xué)家們可以()A．制定可持續(xù)發(fā)展的對(duì)策B．限制全球氣溫上升C．限制人口增長(zhǎng)和速度D．限制全球貧富差距解析：選A本題主要考查“數(shù)字地球”的應(yīng)用。現(xiàn)在在全球問題的探討中，“數(shù)字地球”可以為很多問題供應(yīng)相關(guān)的信息，從而制定可持續(xù)發(fā)展的對(duì)策，但“數(shù)字地球”不能干脆限制全球氣溫上升、人口增長(zhǎng)的速度、全球貧富差距。6．閱讀下列資料，回答問題。GoogleEarth是一款由Google公司開發(fā)的虛擬地球儀文件，它把衛(wèi)星照片、航空照相和GIS布置在一個(gè)地球的三維模型上。GoogleEarth運(yùn)用了公共領(lǐng)域的圖片、受許可的航空照相圖片、KeyHole間諜衛(wèi)星的圖片和很多其他衛(wèi)星所拍攝的城鎮(zhèn)照片。(1)GoogleEarth所需的數(shù)據(jù)是如何存儲(chǔ)的？這些最基本的空間數(shù)據(jù)是如何獲得的？(2)在GoogleEarth中，可視化技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有何區(qū)分？(3)試舉例說明“數(shù)字地球”在日常生活中的應(yīng)用領(lǐng)域。(4)數(shù)字地球除了在日常生活中應(yīng)用外，還在可持續(xù)發(fā)展探討中發(fā)揮作用，試舉例說明。解析：GoogleEarth是一種數(shù)字地球的雛形，其大量的數(shù)據(jù)信息分散存儲(chǔ)在全球不同數(shù)據(jù)庫中。材料中說明其信息來于衛(wèi)星照片、航空照片?？梢暬夹g(shù)是計(jì)算機(jī)中信息的可視化表達(dá)，而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)重在生成虛擬環(huán)境。“數(shù)字地球”在生產(chǎn)、生活及可持續(xù)發(fā)展探討中應(yīng)用特別廣泛。答案：(1)分散在不同機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫。高辨別率衛(wèi)星遙感技術(shù)。(2)可視化技術(shù)：將計(jì)算機(jī)中的抽象數(shù)據(jù)詳細(xì)化，以文本、圖形、圖像、聲音、動(dòng)畫、視頻等各種形式表現(xiàn)出來，它是實(shí)現(xiàn)數(shù)字地球與人交互的窗口和工具。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)：可以生成虛擬環(huán)境；運(yùn)用視覺、聽覺、嗅覺、觸覺感官與人體的自然技能感受逼真的虛擬環(huán)境，與虛擬世界進(jìn)行交互，完成各種虛擬過程。(3)網(wǎng)上旅游信息查詢、遠(yuǎn)程教化研修等。(4)模擬將來20年森林面積的變更、探討全球生態(tài)環(huán)境的變更趨勢(shì)。課下實(shí)力提升(十三)數(shù)字地球一、選擇題“數(shù)字地球”是1998年美國(guó)前副總統(tǒng)戈?duì)柼岢龅?，?yán)格地講是以計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)和大規(guī)模存儲(chǔ)技術(shù)為基礎(chǔ)，以寬帶網(wǎng)絡(luò)為紐帶，對(duì)地球多辨別率、多尺度、多時(shí)間和多種類的三維描述，也就是模擬地球。據(jù)此完成1～3題。1．?dāng)?shù)字地球即()A．?dāng)?shù)字化、信息化的虛擬地球B．用數(shù)字度量半徑、體積、質(zhì)量等的地球C．用經(jīng)緯網(wǎng)絡(luò)描述的地球D．?dāng)?shù)字城市和數(shù)字校內(nèi)2．?dāng)?shù)字地球的技術(shù)支持包括()①遙感技術(shù)②全球定位系統(tǒng)③地理信息系統(tǒng)④空間信息技術(shù)⑤虛擬技術(shù)⑥網(wǎng)絡(luò)技術(shù)A．①②③B．④⑤⑥C．①②③④⑤D．①②③④⑤⑥3．信息高速馬路的“路”是指()A．電話線B．一般電纜C．無線傳輸D．光導(dǎo)纖維組成的光纜解析：1.A2.D3.D第1題，數(shù)字地球是指整個(gè)地球經(jīng)數(shù)字化之后由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來管理的技術(shù)系統(tǒng)，即數(shù)字化、信息化的虛擬地球。第2題，數(shù)字地球須要很多學(xué)科，特殊是信息科學(xué)技術(shù)的支撐，如信息高速馬路、高辨別率衛(wèi)星影像、空間信息技術(shù)、大容量數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)技術(shù)、可視化和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，并與遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)技術(shù)相融合。第3題，信息高速馬路是由通信網(wǎng)絡(luò)、多媒體聯(lián)機(jī)數(shù)據(jù)庫以及網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)組成的一體化高速信息電子網(wǎng)絡(luò)。它的“路”是指光導(dǎo)纖維組成的光纜?！皵?shù)字黃河”，就是借助全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量、遙測(cè)、遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)等現(xiàn)代化手段及傳統(tǒng)手段采集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過微波、超短波、光纜、衛(wèi)星等快捷傳輸方式，對(duì)黃河流域及其相關(guān)地區(qū)的自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等要素構(gòu)建一體化的數(shù)字集成平臺(tái)和虛擬環(huán)境。通俗地講，“數(shù)字黃河”就是把黃河裝進(jìn)我們的計(jì)算機(jī)，從而可便利地模擬、分析、探討黃河的自然現(xiàn)象，探究其內(nèi)在規(guī)律，為黃河治理、開發(fā)和管理的各種方案決策供應(yīng)科學(xué)技術(shù)支持。下圖為“數(shù)字黃河”的某一示意圖，讀圖完成4～6題。4．上圖關(guān)于“數(shù)字黃河”的敘述，不正確的是()A．可以用來查閱獲得黃河的有關(guān)信息B．可以用來指導(dǎo)黃河防汛和水量調(diào)度C．對(duì)一般老百姓而言，距離較遠(yuǎn)，價(jià)值不大D．“數(shù)字黃河”的建設(shè)須要不斷完善和更新5．下列關(guān)于“數(shù)字黃河”的敘述合理的是()A．“數(shù)字黃河”與“數(shù)字地球”兩者之間無關(guān)系B．“數(shù)字黃河”是黃河實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略保障，是治黃現(xiàn)代化的必由之路C．“數(shù)字黃河”與“數(shù)字地球”是兩個(gè)同等級(jí)的地理信息管理系統(tǒng)D．“數(shù)字黃河”只不過是紙上談兵之舉，沒有多大的現(xiàn)實(shí)意義6．利用“數(shù)字黃河”難以實(shí)現(xiàn)的是()A．較為精確的降雨預(yù)報(bào)B．實(shí)時(shí)的洪水預(yù)報(bào)C．防洪工程聯(lián)合調(diào)度D．實(shí)現(xiàn)黃河中游的治沙問題解析：4.C5.B6.D本題組考查數(shù)字地球與地理信息技術(shù)的學(xué)問。第4題，從圖中可知，“數(shù)字黃河”很好地應(yīng)用了地理信息技術(shù)，可以用來查閱獲得黃河的相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施、專業(yè)應(yīng)用等信息，可指導(dǎo)黃河防汛、水量調(diào)度。當(dāng)然，該系統(tǒng)還應(yīng)接著完善，不斷更新，其價(jià)值特別大，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。第5題，本題主要考查學(xué)生利用所學(xué)學(xué)問分析現(xiàn)實(shí)問題的實(shí)力。第6題，“數(shù)字黃河”只能為黃河的管理、治理、澆灌、航運(yùn)、防洪等詳細(xì)方面供應(yīng)強(qiáng)有力的信息服務(wù)，而無法干脆治理黃河中游的泥沙。進(jìn)行交通規(guī)劃時(shí)，須要分析區(qū)域的地質(zhì)地形條件，土壤類型，地基承載力越大、地形坡度越小，車輛的通行實(shí)力越強(qiáng)。(注：疊加分析車輛通行實(shí)力的基本方法：平坦＋巖石＝簡(jiǎn)單；平坦＋砂土＝簡(jiǎn)單；中等＋黏土＝一般；中等＋砂土＝困難；中等＋巖石＝困難；陡峻＋巖石＝困難；陡峻＋砂土＝困難；陡峻＋黏土＝困難)讀下圖，回答7～8題。7．下列車輛通行實(shí)力圖，正確的是()8．可以對(duì)區(qū)域交通流量進(jìn)行分析，并對(duì)路網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)行預(yù)料的現(xiàn)代技術(shù)是()A．RSB．GPSC．GISD．?dāng)?shù)字地球解析：7.B8.C第7題，把坡度圖和土壤圖進(jìn)行疊加，再結(jié)合材料信息，可知B項(xiàng)正確。第8題，GIS可以供應(yīng)反映區(qū)域狀況的各種空間信息，廣泛應(yīng)用于城市管理之中。二、綜合題9．閱讀下列材料，回答有關(guān)問題。2024年4月4日至6日，第十屆國(guó)際數(shù)字地球會(huì)議在澳大利亞悉尼召開，會(huì)議以“數(shù)字地球，變更將來”為主題，來自中國(guó)、美國(guó)、德國(guó)、意大利、澳大利亞、新西蘭等27個(gè)國(guó)家及相關(guān)國(guó)際組織的600余位代表參會(huì)。以農(nóng)業(yè)為例，它在農(nóng)業(yè)信息遙感、太空農(nóng)業(yè)等方面有著廣袤的探討前景。一些國(guó)家利用資源衛(wèi)星進(jìn)行農(nóng)業(yè)資源調(diào)查、作物長(zhǎng)勢(shì)和產(chǎn)量監(jiān)測(cè)等。例如，美國(guó)利用資源衛(wèi)星在估測(cè)本國(guó)小麥產(chǎn)量的同時(shí)，還對(duì)其他國(guó)家小麥產(chǎn)量進(jìn)行估測(cè)，依據(jù)所得數(shù)據(jù)制定生產(chǎn)布局、儲(chǔ)運(yùn)、加工等安排，確定對(duì)外貿(mào)易策略，由此每年可獲利數(shù)億美元。(1)依據(jù)材料推斷，“數(shù)字地球”相關(guān)技術(shù)在“我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展”方面可做哪些工作？(2)在全球問題的探討中，除農(nóng)業(yè)外，還有哪些領(lǐng)域可以利用“數(shù)字地球”的相關(guān)技術(shù)？解析：第(1)題，關(guān)于“數(shù)字地球”及相關(guān)技術(shù)在“我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展”方面可做的工作，一方面要分析影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的因素，包括自然條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件和農(nóng)業(yè)技術(shù)改革對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)的影響。另一方面要分析“數(shù)字地球”相關(guān)技術(shù)對(duì)這些影響因素所能產(chǎn)生的良性影響，再就是要消退現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中所產(chǎn)生的不良影響，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。它應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的布