第二节 数字地球和数字城市 课件

课件21张PPT。第二节 数字地球和数字城市 对于“数字地球”，我们可以假设下面场景：当戴上显示头盔时，我们看到的地球与从太空中看到的一样。通过数据手套，我们可以将看到的影像地球逐级放大，直到可以看到各大洲以及不同地区、国家和城市的内容，甚至可以看到具体的房屋、树木以及其他自然或人造的对象。当发现我们自己感兴趣的地区时，可以通过三维显示方式对一个地区进行研究，并可以看到该地区的立体景观。 数字地球的含义 通过系统的声音识别能力，我们可以查询陆地景观的各种信息，还可以对地球上的各种动植物种类进行区分，同时了解到实时的天气、道路、建筑物、人口和社会信息。我们不仅可以进行空间上的旅行，而且还可以在时间上任意遨游。我们可以倒退一段时间，通过覆盖在数字地球的数字地图、新闻影片、民间传说或报纸，了解各大陆古老的历史和民风民俗。这种时间的伸缩可以是几天、几年或几个世纪，甚至可以倒退到地质时代的侏罗纪去了解有关恐龙的信息。那什么是数学地球呢？ 数字地球是数字化的地球，更确切的讲，是信息化的地球。通过遥感技术、全球定位系统、地理信息系统、虚拟现实技术、网络技术等多种技术的综合应用，把地球上每一个确定点的相关信息和数据组织起来，并进一步组合地球上所有类似的点，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。 数字地球以地理坐标为依据，具有多种分辨率的海量数据，可用多媒体和虚拟现实技术进行多维表达，是一个具有空间化、数字化、网络化、智能化和可视化特征的技术系统。形象地说，数字地球指整个地球经数字化之后由计算机网络来管理的技术系统。数字地球的特点一是用数字化手段统一处理地球问题；二是最大限度的利用信息资源。 数字地球的核心思想数字地球主要由数据、操作平台和应用模型组成。数字地球的组成数据包括全球大、中、小比例尺的空间数据，如各类多光谱、多时相、高分辨率的遥感卫星影像、航空影像、数字地图等，以及相关领域的文本数据，如资源、环境、人口、全球变化等文本信息。
操作平台是一种开放式、分布式的、基于网络环境的软件系统，可以对各类数据进行更新、查询、处理和分析。
应用模型是解决包括资源、环境、全球变化等各专业领域问题的一整套方法和计算机程序。建立数字地球的关键技术一、全球高速网络与分布式大规模存储
二、高分辨率遥感影像
三、虚拟现实技术
四、互操作技术建设数字地球的意义
数字地球是未来信息资源的主体。人们在日常生活中所接触和利用的信息，有80%与地理空间位置有关，可以被纳入数字地球中。信息社会的发展，将改变人类的生存和发展方式，未来利益的分配和冲突也将会在很大程度上依赖对数字地球的控制。
数字地球为地球科学的知识创新与理论深化研究创造了实验条件，为信息科学技术的研究和发展提供了试验基地和没有“因墙”的开放实验室，数字地球将成为没有校园的、最开放的学校。数字地球建设将是一场具有深远意义的技术革命，并会促进新产业的诞生和产业规模的扩大，创造出更多就业机会。
●合作探究
阅读下面材料，回答问题。
小明本来计划去上海世博会游玩，结果因为暴雨，飞机无法起飞而使他的世博之旅无法进行，小明很是懊恼，爸爸给小明出了个主意，让他在网上打开“网上世博”的主页(http：//www.expo.con)进行一次网上游世博。于是小明兴致勃勃地参观了很多国家的展览馆。(1)“网上世博会”主要利用了什么技术？这两个技术有何区别？
提示：可视化和虚拟现实技术。区别：可视化技术：将计算机中的抽象数据具体化，以文本、图形、图像、声音、动画、视频等各种形式表现出来，它是实现数字地球与人交互的窗口和工具。虚拟现实技术：可以生成虚拟环境，运用视觉、听觉、嗅觉、触觉感官与人体的自然技能感受逼真的虚拟环境，与虚拟世界进行交互，完成各种虚拟过程。(2)这件事之后，小明忽然发现，神秘的“数字地球”原来与我们的生活息息相关。聪明的你，能利用数字地球给下面的难题找出解决办法吗？
①小明想体验一下驾驶飞机的感觉，但是根据现实条件他是不可能去真正学习驾驶飞机的。
②爷爷奶奶想到北京去玩几天，但是他们很难看懂平面的地图。
③小明的同学很想游历世界，到异国他乡的街头去看一看。
提示：①利用飞机模拟驾驶系统去体验一下。②利用北京三维地图，可以查看接近实景的地图，易于老人理解。③利用“街景地图”服务(如“谷歌街景”服务)，在网上查看异国街头景观。什么是数字城市? 数字城市是数字地球的重要组成部分，是数字地球应用最集中的体现。通俗地讲，就是以数字的形式将整个城市、城市中的活动及城市环境的时空变化输入计算机中，实现在网络上的流通，最大限度地为城市的可持续发展和人们日常的工作、生活、娱乐等提供服务。
“数字北京”的概念是1999年底提出来的。数字北京工程将通过建设宽带多媒体信息网络、地理信息系统等基础设施平台，整合信息资源，建立电子政务、电子商务、社会劳动保障等信息系统及信息化社区，逐步实现全市国民经济和社会信息化。2003年，北京已经建设了数百个宽带小区，数以万计的用户正享受着数字生活。
数字北京目前已经应用于北京市城市规划管理、“数字绿化隔离带”、“数字中关村”、“数字西城”、农业土地利用、水利防洪、气象与大气环境污染、公路养护建设等诸多领域。
普通的北京市民目前已经逐渐感受到了数字北京带来的便利。如，数字化交通建设能够为出行的人们提供实时的交通路况信息，同时也为交通管理部门及时掌握交通状况，实现快速交通监控提供了可能。另外，数字北京在远程教育、文化娱乐、商业活动等领域也显示出了前所未有的优势。 除了运用与数字地球相同的技术外，数字城市的关键技术还包括：三维地理信息系统技术，即建立三维数字城市模型的技术；建立基础设施模型的技术，如建立城市建筑设施、交通设施、能源设施等模型的技术。
建立数字地球的关键技术数字城市的应用 数字城市可以在城市规划与设计、城市管理与服务、城市突发事件处理、政府决策等方面发挥巨大的作用。
为什么说数字地球是形成“地球村”的技术支持？
提示：“数字地球”的出现实现了信息高速公路和国际互联网的广泛使用，“缩小”了我们的生活空间，“缩短”了我们联系交流的时间，使我们生活的世界成为一个全球性。同时形成“地球村”。谢 谢