湘教版高中地理必修3 3.4《数字地球》优教课件

1、 高 效 上 好 每 节 课 快 乐 上 好 每 天 学 第三章 地理信息技术应用第四节 数字地球 高 效 上 好 每 节 课 快 乐 上 好 每 天 学课 程 标 准 了解数字地球的含义。 高 效 上 好 每 节 课 快 乐 上 好 每 天 学学习目标 1 了解数字地球的含义，理解数字地球涉及的关键技术。学习目标 2 了解数字地球对我们生活的影响。 高 效 上 好 每 节 课 快 乐 上 好 每 天 学 一位年轻孩子去本地的博物馆参观数字地球展览。在戴上显示头盔后，她看见地球从太空中出现，使用数据手套放大电子图象；使用越来越高的分辨率，看见大陆，然后是乡村、城市，最后是私人住房、树木和其他天

2、然和人工的物质。她采用类似“魔毯骑乘”通过地形的3D视图，眼前被发现的行星区域引起她探究的兴趣。当然,地形仅仅是她能与之相互作用的多种数据之一。利用声音识别能力系统,她能够请求关于陆地覆盖、植物和动物的物种分布、实时天气、道路、政治范围以及人口的信息。她也能使她和其它学生收集的作为全球环境的一部分信息具体化。这些信息能被天衣无缝的熔入数字地图或者地形数据。通过使用数据手套单击一个连接按钮，她能够获得她所看见的许多事物更多信息。 高 效 上 好 每 节 课 快 乐 上 好 每 天 学 例如，为全家去黄石国家公园渡假作准备, 她计划徒步去看天然喷泉,她刚刚阅读到关于野牛和洛矶山羊的知识。事实上,在

3、她离开故乡的博物馆之前她能够进行虚拟旅行。她不受限制穿越空间,同样也能穿越时间。在进行虚拟地去巴黎参观卢浮宫的场景旅游之后， 她通过对时间地反向移动，学习法国的历史、细读被数字地球表面覆盖的数字化地图、新闻短片、口述历史、报纸等主要的原始资料。她向自己的电子邮件信箱发送一些有用的信息，以便今后学习。时间序列, 从这里延伸到遥远的过去,能以天、年、世纪、甚至是地质学的纪元,因为那些场合有利于她对恐龙的了解。 看了这些之后，你对数字地球有一定的了解了吗？ 高 效 上 好 每 节 课 快 乐 上 好 每 天 学 高 效 上 好 每 节 课 快 乐 上 好 每 天 学u数字地球：是信息化的地球 地球的

4、虚拟对照体。数字地球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。人们可以快速、形象地了解地球上的任何一点、任何方面的信息，从而实现“信息就在指尖上”的梦想。u通俗地讲，就是用数字的方法将地球、地球上的活动及整个地球环境的时空变化装人电脑中，实现在网络上的流通，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。一、数字地球的概念 高 效 上 好 每 节 课 快 乐 上 好 每 天 学“数字地球”的提出“数字地球”的提出特点技术基础应用时间人物著作1998年1月31日时任美国副总统的阿尔戈尔 数字地球：展望21世纪我们这颗行星 是一种可

5、以嵌入海量地理数据的、多分辩率的和三维的地球的表示，可以在其上添加许多与我们所处星球有关的数据。遥感技术、地理信息系统网络技术、虚拟现实技术可持续发展农灾害、资源、教育等方面 高 效 上 好 每 节 课 快 乐 上 好 每 天 学二、数字地球的技术基础要在电子计算机上实现数字地球不是一件简单的事，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：信息高速公路与高速网络技术、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、高性能计算能力。 高 效 上 好 每 节 课 快 乐 上 好 每 天 学二、数字地球的技术基础1.信息高速公路与高速网络

6、技术 一个数字地球所需要的数据已不能通过单一的数据库来存贮，而需要由成千上万的不同组织来维护。这意味着参与数字地球的服务器将需要由高速网络来连接。 在 Internet 流量爆发性增长的驱动下，远程通信载体已经尝试使用 10G / S 的网络，而每秒 1 015 byte 的因特网正在研究中。相信在 21 世纪将会有更加优秀的宽带高速网供人们使用。 高 效 上 好 每 节 课 快 乐 上 好 每 天 学二、数字地球的技术基础1.信息高速公路与高速网络技术 高 效 上 好 每 节 课 快 乐 上 好 每 天 学二、数字地球的技术基础2.高分辨率卫星遥感技术20世纪的遥感卫星影像，在卫星遥感问世的

7、20多年分辨率已经有了飞快的提高，这里所说的分辨率指空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率。空间分辨率指影像上所能看到的地面最小目标尺寸，用像元在地面的大小来表示。高分辨率卫星遥感图像在21世纪将可以优于1米的空间分辨率，每隔3 5天为人类提供反映地表动态变化的翔实数据，从而实现“秀才不出门，能观天下事”的理想。 高 效 上 好 每 节 课 快 乐 上 好 每 天 学二、数字地球的技术基础2.高分辨率卫星遥感技术卫星影像“快鸟”卫星拍摄的中国台湾的卫星影像。“快鸟”卫星拍摄的美国纽约市区的卫星影像。 高 效 上 好 每 节 课 快 乐 上 好 每 天 学二、数字地球的技术基础3.空间信息技术与空间

8、数据基础设施空间信息是指与空间和地理分布有关的信息，据统计，世界上的事情有80与空间分布有关。空间信息用于地球研究即为地理信息系统。为了满足数字地球的要求，将影像数据库、矢量图形库和数字高程模型(DEM)三库一体化管理的GlS软件和网络GPS ，将在21世纪十分成熟和普及。从而可实现不同层次的互操作，一个GIS应用软件产生的地理信息将被另一个软件读取。 高 效 上 好 每 节 课 快 乐 上 好 每 天 学二、数字地球的技术基础3.空间信息技术与空间数据基础设施咨询管理信息管理数据整理地理信息系统全球定位系统 高 效 上 好 每 节 课 快 乐 上 好 每 天 学二、数字地球的技术基础4.大容

9、量数据存储技术数字地球将需要存贮10 1 5字节的（Quadrillions）信息。美国NASA的行星地球计划EOS一AMI1999年上天，每天将产生1 000GB（即1TB ）的数据和信息，1米分辨率影像覆盖广东省，大约有1TB的数据，而广东才是中国的1 / 53。所以要建立起中国的数字地球，仅仅影像数据就有53TB，这还只是一个时刻的多时相的动态数据，其容量就更大了。目前美国的NASA和NOAA已着手建立用原型并行机管理的可存贮1 800TM的数据中心，数据盘带的查找由机器手自动而快速地完成，相信在21世纪，还会有新的突飞猛进。 高 效 上 好 每 节 课 快 乐 上 好 每 天 学二、数

10、字地球的技术基础5.可视化和虚拟现实技术可视化是实现数字地球与人交互的窗口和工具，没有可视化技术，计算机中的一堆数字是无任何意义的。数字地球的一个显著的技术特点是虚拟现实技术。建立了数字地球以后，用户戴上显示头盔，就可以看见地球从太空中出现。 高 效 上 好 每 节 课 快 乐 上 好 每 天 学二、数字地球的技术基础5.可视化和虚拟现实技术头戴式虚拟现实成像设备 高 效 上 好 每 节 课 快 乐 上 好 每 天 学二、数字地球的技术基础6.高性能计算能力 地球是一个复杂的巨系统，地球上发生的许多事件、变化和过程又十分复杂而呈非线性特征，时间和空间的跨度变化大小不等，差别很大，只有利用高速计

11、算机，我们今日和跨世纪的未来，才有能力来模拟一些不能观测到的现象。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。达成学习目标达成学习目标 1 1 高 效 上 好 每 节 课 快 乐 上 好 每 天 学“数字城市”：从广义上说，是通过宽带多媒体信息网络、地理信息系统等基础设施平台，整合城市信息资源并加以充分利用，建立电子商务、电子政务、科技信息系统、劳动和社会保障信息系统等子系统，通过发展信息家电、网上教育、远程医疗，建设信息化社区，最终实现城市国民经济和社会发展的全面信息化。 高 效 上 好 每 节 课 快 乐 上 好 每 天

12、 学“数字化社区”：顾名思义，就是通过数字技术将管理、服务的提供者与每个住户相联结的社区。这种数字化的网络系统，使社区的管理者与住户之间可以实时地进行各种形式的信息交互，由于现代网络浏览器的先进性以及多态的表现性，加上各种网络多媒体技术的应用，从而营造出了一个丰富多彩的虚拟社区。 高 效 上 好 每 节 课 快 乐 上 好 每 天 学 “地球村”：信息高速公路的出现，国际互联网的使用，“数字地球”的产生，“缩小”了我们生活的空间，“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”。 高 效 上 好 每 节 课 快 乐 上 好 每 天 学“数字化生存”：我国 IT

13、界有关人士这样描述未来普通人的数字化生存状态：宽带将代替电话拨号的窄带方式成为家庭和外部信息交流的高速公路。单芯片技术产生的数字产品会不断丰富、满足用户高品质数字化生活的需要。所有产品通过有线网络或无线网络联成一体并实现设备之间的数据交换、资源共享以及自动化控制。达成学习目标达成学习目标 2 2 高 效 上 好 每 节 课 快 乐 上 好 每 天 学 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。据此完成12题。1数字地球的核心思想有()用数字化手段统一处理地球上的问题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用数字统一处理地球上的所有问题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宇宙的信息 A B C DA 高 效 上 好 每 节 课 快 乐 上 好 每 天 学 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。据此完成12题。2数字地球是