第三章 地理信息技术应用
第四节 数字地球
教学目标
认识数字地球的含义及核心思想；理解数字地球的应用前景。
通过对数字地球相关资料收集及分析，培养学生收集信息、处理信息的能力和自主学习能力；
3、通过对数字地球应用前景畅想，培养学生思维力、想象力；激发探究地理问题的兴趣和动机，培养科学精神。
4、通过数字地球相关知识的学习，让学生感受知识经济特点和科技的日新月异，激发学生求知欲；
5、通过分组讨论，小组合作学习，培养学生合作意识和团队精神
重点 了解数字地球的含义；数字地球的应用前景
难点 数字地球实现的基础、特征依据和信息源
教学方法 图示、比较、讲解
教具准备 遥感图像、多媒体课件
教学过程
（情境引入：）
1、提供美国副总统戈尔演讲资料《数字地球---21世纪认识地球的方式》，通过阅读资料和相关图片，让学生初步感受数字地球，进入学习情境。
2、Google earth 上的上海东方明珠塔照片，在上面找深圳乃至我们学校。
一、数字地球（了解——利用学生已有知识，以讲授为主，感知新知识）
1 基本定义
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。
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 (digital earth)。
2、核心思想
一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。
二是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所想
了解的有关地球的信息。
3、数字地球实现的基础、特征依据和信息源
①数字地球的基础——全球网络与分布式存储（如下图）
②数字地球的最大特征与依据——虚拟现实技术（左下图）
③数字地球的重要信息源——高分辨率卫星影像（右下图）
二、数字地球的应用（围绕下列话题，进行小组合作探究，并展开交流）
“数字地球”与可持续发展；“数字地球”与政府决策；“数字地球”与百姓生活
分组讨论：将全班分成若干个学习小组，各小组选择一个应用领域，然后由小组长组织讨论
交流成果：各小组派代表上讲台汇报和交流讨论的成果。
3、数字地球的具体实际应用：
利用网络上的电子地图查询城镇、交通、旅游等信息；进行网上医院、网上学校、网上购物；进行网络会议，跨国公司的全球办公等。……
三、对数字地球的认识
1、可以利用BBS交流分享彼此认识、进行学习延伸；
2、开放性作业：①小短文：畅想数字地球时代的生活 ②表演：围绕数字地球时代的生活为主题，自编短剧或相声，在班会或科技节上表演 ③辩论会：围绕数字地球对未来生活的影响是利大于弊还是弊大于利开展辩论会
板书设计
一、数字地球
1 基本定义
2、核心思想
3、数字地球实现的基础、特征依据和信息源
数字地球的基础——全球网络与分布式存储
数字地球的最大特征与依据——虚拟现实技术
数字地球的重要信息源——高分辨率卫星影像
二、数字地球的应用
畅想数字地球时代的生活
巩固练习
3.3-----3.4地理信息系统的应用和数字地球 测试题
一、单项选择题
“GIS”的英文名称是Geographical Information System ,，也叫地理信息系统，具有地图处理、数据库和空间分析这三项功能。GIS不仅可以像传统地图一样解决与“地点”和“状况”有关的查询，还能用GIS进行趋势分析和复杂的“模式分析”，还可用“虚拟模拟”进行预测性分析……。据此回答1---2题。
1 如果用GIS来监测森林火灾，可以（ ）
A 用来分析、判断引起火灾的原因 B 预测森林火灾的发生地点
C 预测森林火灾后所造成的后果
D 及时知道火灾地点和范围，分析火势蔓延方向，制定灭火方案
2 有的渔民已经开始利用GIS技术来寻找鱼群，如果普遍引用这一技术，可能（ ）
A 会增加渔业的生产成本
B 会促进渔业生产，加大对渔业资源的开发利用，提高渔民的生活
C 可能导致过度捕捞，使渔业资源枯竭
D 可以使捕鱼量持续增长
3 地理信息系统是（ ）
A 主要是记录地理事物的计算机系统
B 具有空间分析的能力，没有动态预测的能力
C 是专门处理地理空间数据的计算机系统
D 是地理绘图系统
4 地理信息系统的简要程序是（ ）
A 信息源——>空间分析——>数据处理——>数据库——>表达
B信息源——>数据处理——>数据库——> 空间分析——>表达
C信息源——>空间分析——>数据库——>数据处理——>表达
D信息源——>数据库——>数据处理——> 空间分析——>表达
5 下列说法不正确的是（ ）
A GIS技术是地图的延伸
B RS技术是地图的延伸
C GPS技术可为用户提供精密的三维坐标
D GIS技术可分析、处理RS技术和GPS技术提供的图像和数据
6 国家气象局每天为电视新闻提供的卫星云图使用了（ ）
（1）遥感技术RS （2）地理信息系统GIS （3）全球定位系统GPS
A （2）（3） B （1）（2）（3） C （1）（3） D （1）（2）
7 下列属于GIS具体应用的是（ ）
A 精确测定某点的经纬度 B 拍摄城市全景照片
C 城市交通查询 D 城市无线通信
8 有关“数字地球”的正确叙述是（ ）
A “数字地球”就是指因特网
B “数字地球”就是“信息高速公路”
C “数字地球”是用数据通信技术使地球上信息的表达方式日益“数字化”
D “数字地球”只能方便人们的生活，并不能创造实实在在的财富
9关于数字地球的叙述，正确的是（ ）
A 是高科技行业，难以走入我们的生活
B 数字地球是地理工作者的专用工具
C 数字地球发展前景广阔，将日益影响我们的生活
D 数字地球技术主要是指空间探测技术
10 数字地球技术迅速发展，GPS、GIS、RS等相关技术与数字地球关系的叙述，错误的是（ ）
A 促进数字地球技术的发展
B 将逐渐被淘汰，被数字地球技术所取代
C 大量与定位相关的信息需要GPS技术的支持
D RS将为数字地球提供丰富的信息
11 关于数字地球应用的叙述，错误的是（ ）
A 可以从全球角度研究可持续发展 B 可以支持政府决策
C 可以模拟现实情境 D 可以代替政府决策
12在遥感技术中，可以根据植物的反射波谱特征判断植物的生长情况，有助于防灾减灾。根据上述原理，可用遥感技术（ ）
（1）区分阔叶林与针叶林 （2）监测植物病害情况
（3）区分落叶树与常绿树 （4）监测草场退化情况
A（1）（2）（4） B（1）（2）（3） C（1）（3） D（1）（2）（3）（4）
二、 综合题
13 把下列现代化技术与其主要作用连起来。
A 遥感技术 （1）在全球范围内适时导航、定位
B 地理信息系统 （2）感知遥远地物，人视力的延伸
C 全球定位系统 （3）处理各种地理空间数据
14 回答下列问题。
（1） 1998年夏秋，长江流域洪涝灾害的监测主要是靠_____________，该系统的优点是________________________________________________。
（2）查询某地的三维地形或全部（局部）地图信息，靠的是_____________系统。写出该技术的简要程序。
附参考答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6
答案 D C C B B D
题号 7 8 9 10 11 12
答案 C C C B D D
13
A 遥感技术 （1）在全球范围内适时导航、定位
B 地理信息系统 （2）感知遥远地物，人视力的延伸
C 全球定位系统 （3）处理各种地理空间数据
14 （1） 遥感技术（RS），探测范围大，获得资料速度快，周期短，能反映动态的变化；受地面条件限制少，手段多，获得信息量大，用途广。
（2）地理信息系统（GIS）。
信息源 数据处理 数据库 空间分析 表达数字地球 同步练习
一、选择题
1、关于数字地球的理解正确的是
A、数字地球是通过数字对真实地球的一种反映
B、数字地球是地理信息系统技术的延伸
C、数字地球只有通过网络才能实现全球信息共享
D、数字地球的核心思想是用数字来统一处理地球问题
2、数字地球要实现全球信息共享只有通过
A、网络 B、电视 C、电脑 D、电话
3、下列说法正确的是
A、“数字地球”是魏格纳提出的
B、“数字地球”是20世纪50年代原苏联最先提出的
C、数字地球的基础是全球网络与分布式存储
D、现在的国际互联网完全能满足数字地球的需求
4、虚拟环境是一种
A、仿真视景 B、模糊视景
C、真实视景 D、梦幻视景
5、目前世界上商用卫星的分辨率已达到
A、0.61米 B、0.71米
C、0.81米 D、0.91米
6、数字地球实现以后，科学家们可以
A、制定可持续发展的对策
B、控制全球气温升高
C、控制人口增长速度
D、控制全球贫富差距
7、数字地球在建设大型水库方面的作用有
A、提供当地的地质条件
B、虚拟大型水库建成后库区周围和上下游的环境变化
C、提供当地的人口迁移规模
D、提供水库的水量和水的流速
8、数字地球可以使普通百姓
①周游世界各地②接受远程教育③进行网上购物④网上求医
A、①②③④ B、②③④
C、①②③ D、①③④
二、综合题
9、什么是数字地球？数字地球的核心思想有哪些？
一、选择题
1、C2、A3、C4、A
5、A 6、A7、B8、B
二、综合题
9、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。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。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。(共26张PPT)
你能从中看出什么不寻常？
遥感技术
全球定位系统
地理信息系统
数字地球
空间定位
获取信息
处理分析信息
信息组合
教材中的地位
3.4数字地球
教学目标
1、了解数字地球的含义，理解数字地球的核心思想；
2、理解数字地球包含哪些重要的技术基础。
3、探索数字地球的应用。
通俗地讲，数字地球就是把地球上所有的事物和活动及整个地球环境和变化信息装入电脑中，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。
一、数字地球概论
放声朗读下面关于数字地球描述，思考：什么是数字地球？
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(digital earth)。
1、数字地球的基本定义
1）用数字化的手段来处理整个地球的自然和社会活动等方面的信息。
2）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所想了解的有关地球的信息。
2、数字地球的核心思想
[学生活动]用更简明的词语，总结数字地球的核心思想
1、数字地球的基础
3、数字地球的信息呈现方式
2、数字地球的重要信息源
二、数字地球技术基础
——全球网络与大容量存储技术
——高分辨率卫星影像
——虚拟现实技术
（最大特征）
2.你觉得完成“数字地球建设”了吗？为什么？
1.谈谈你对数字地球的认识？ (共2分钟)
学生活动：
三、数字地球应用前景
小组合作（每组4分钟内）
科幻故事大赛
分享你们的精彩故事。其他同学在听的时候可以随时举手可他们的工作出难题，让他们出人用地理信息技术解决。最后故事最引人入胜的组授予最佳科幻编剧奖；解决随机问题最快最好的组授予职业技能标兵奖；提出问题最有水平的授予最高素质佳公民奖。
三、数字地球的应用前景
4.4 数字地球（知识小结）
1.数字地球的含义：
2.数字地球的核心思想有两点：
3.数字地球基础：
4.数字地球呈现方式（最大特征）：
5.数字地球信息源：
①数字化地球信息②利用信息
一、数字地球概论
二、数字地球的基础
三、数字地球的应用
能包容自然和人类大多数数据和信息的虚拟地球。
全球网络与大容量存储
虚拟现实技术
高分辨率卫星影像
遥感技术
全球定位系统
地理信息系统
开放性作业
小短文：畅想数字地球时代的生活。
辩论会：围绕数字地球对未来生活的影
响是利大于弊还是弊大于利开
展辩论会。
拓展网络资源
1、 中科院遥感所
2、www.:8086
中国地球系统科学数据共享网
3、www. 中国科学院网
4、www.hua2.com 中华地图网
5、http://www.china001.com
数字中国
6、www. 中国卫星导航网
7、www. 一起地图网
8、www. 数字城市网
9、 数字地球网
1、数字地球的基础
数字地球需要包含地球全部的信息，如此多的数据信息如何存储呢？（同桌探讨）
全球网络和
大容量存储技术
[思考：现在的网络状况能不能满足数字地球的需要？]
2、数字地球的重要信息源
高分辨率卫星
卫星图片＝数字地球？
3、数字地球的信息呈现方式
——虚拟现实技术
http:///data/3dvenues/
美国纽约市区的卫星影像
比较起始画面和终了画面哪个尺度大？哪个分辨率高？
地图层
卫图层
叠加
叠加效果
卫星图层
地图层
卫图层
叠加
地图层
地图层
卫图层
叠加
