3．4 数字地球教案

数字地球

【教学目标】
1．知识与技能：
能够简单“了解”数字地球的含义
2．过程与方法：
（1）运用视频(数字地球与百姓生活)，引导学生得出数字地球的含义；
（2）运用googleearth及资料分析法，得出实现数字地球技术基础；
（3）运用图片帮助学生理解实现数字地球的技术基础，从而加深对数字地球含义的理解。
3．情感态度与价值观：
激发学生的求知欲和对科学技术的热情，从而树立为我国科学发展贡献力量的远大理想。
【教学重难点】
1．数字地球的含义；
2．建立数字地球的技术基础。
【教学过程】
（一）导入
数字地球是在3S技术的基础上产生的，是正在发展中的一项地理信息技术，本节课我们就来了解什么是数字地球？如何建立真正的数字地球？
师：首先，我们来观看视频(数字地球与百姓生活)，看的过程中要认真思考，其中运用了哪些技术？
播放视频：数字地球与百姓生活。
师：请一位同学来回答一下，视频中所描述的生活运用了哪些技术？
生：运用了网络技术，虚拟技术，GPS，GIS。
师：其实，这种看上去有些前卫的“服务”，正是“数字地球”为我们服务的一个缩影。那么到底什么是“数字地球”呢？
顾名思义：就是一个数字化的地球，何谓数字化呢？
生：将获得的信息转化成计算机能够识别的二进制数进行存储。
板书：数字地球：将地球上的信息数字化，并运用网络技术、虚拟技术、3S技术等各种技术建立的一个虚拟地球。
（二）师生活动
师：视频中，我们看到数字地球给我们的生活带来了如此多的方便，那么我们如何去实现它呢？现有的技术水平又如何呢？
要解决这个问题，我们先将全班同学分成两大组，即应用小组和技术小组，每大组又分为不同的小组，各小组的任务和活动要求已经明确的布置给了大家。
1．分组情况及任务：
（1）应用小组
A组：利用本组同学下载的googleearth软件进行“旅游”，并从视觉、听觉、触觉等方面说出与真实游览之间的差距。
B组：将小组同学找出的差距写在黑板上。
（2）技术小组
A组：解决应用小组同学找出的差距，结合本组课前搜集的材料说出实现数字地球的技术基础。
B组：将小组同学的结论写在黑板上。
C组：运用图片（数字地球从数据采集到应用的全过程）描述数字地球的建立过程。
2．活动要求：
（1）以小组为单位，完成各自的任务。
（2）组内要互助合作，不同小组间可以相互交流，当其中一组的代表发言时，其它同学要仔细聆听，待其发言结束后，各组同学可以提问，补充或发表自己的见解。
师：下面我们来看应用小组同学下载的利用数字地球相关技术而制作的软件googleearth，请应用小组A组的代表来进行一次“旅游”，并从视觉、听觉、触觉等方面说出与真实游览之间的差距。
师：如何缩小这种差距呢？下面给大家4分钟的讨论时间，除解决这个问题外，还要根据技术小组搜集的这三段材料，找出实现数字地球的技术基础。
板书
Googleearth游览 真实游览 缩小差距的途径
不清晰（分辨率） 清晰 使用高分辨率的卫星影像
不能身临其境 置身其中 完善虚拟现实技术
无声音 听到各种声音
全球网络和巨量的存储技术
提问：为什么要用卫星影像而不是航空摄影？
生：因为卫星采集信息的速度快，采集的信息量大。
师：下面我们来看几幅图片，加深对实现数字地球技术基础的理解。
投影图片：
虚拟现实技术——数字地球的最大特征与依据（图1，图2）

图1：头戴式虚拟现实成像设备

图2：戴上数据仪器，可以在虚拟空间中体验太空漫步的美妙滋味
高分辨率卫星影像——数字地球的重要信息源（图3，图4，图5）

图3

图4

图5
师：现在技术基础有了，我们如何把它建立起来？
投影图片：数字地球从数据采集到应用的全过程（图6）

图6
师：请技术小组C组的同学给大家描述一下数字地球的建立过程。
生：运用遥感从地球上采集信息，然后进行数字化，转化成计算机能够识别的二进制数进行存储，通过国际互联网实现国际间数据共享，并运用建立数字地球的工具和技术（网络技术、虚拟技术、3S技术等）将其建立起来，最终应用于百姓，使普通百姓通过它能够方便的获得他们所想了解的有关地球的信息。
3．总结：数字地球是地球科学和信息技术发展的一个重要方向，也许不用多久，它就会走进我们的生活，数字地球的实现还需要靠我们大家的共同努力，希望我们的同学能在这个领域贡献一份自己的力量。
4．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。
正方 反方
应用小组 技术小组
利大于弊 弊大于利
（三）未来城市——“数字城市”
教师补充资料，帮助学生了解数字城市
数字城市是数字地球的重要组成部分。它综合运用地理信息系统、遥感、全球定位系统、网络、多媒体及虚拟仿真等技术，以数字的形式获取、存储和再现城市的资源、基础设施、人文、经济等各个方面的信息，从而提高城市管理效率，节约资源和保护环境，为城市可持续发展提供决策支持。
数字城市的内容
城市设施的数字化，城市的网络第（包括互联网、有线电视网、移动通信网、光纤网、广域网、局域网等），城市的智能化（包括网上商务、网上金融、网上教育、网上医院、网上政务等）。
思考：数字城市有什么好处
（学生讨论）
（教师总结）能够为人类创造高效的、信息化的工作环境和舒适方便、安全、现代化的生活环境。
补充资料：
1．数字城市的发展现状
美国：全国约有60个城市正在进行数字化建设。现已建成一批“智能化生活小区（数字社区）”的示范工程；卫生医疗行业建立的“健康网络”，“计算机医生”通过Internet向病人提供会诊和保健咨询；许多学校已开始转向多媒体教学；大多数银行通过电视、计算机和自动出纳机开展业务，并逐步转变成为“虚拟银行”；集成化的全国性各种电子化系统，为公众和政府间的互动提供了方便、快捷的途径。目前，联邦政府、州已全部上网，几乎所有县市都建有自己的站点，并在2003年实现政府管理电子化。
中国：一些城市也在积极投入数字城市建设、并制定了相应的目标。例如：“数字北京”、“数字上海”、“数字广州”、“智能济南”等。其中，北京市明确提出“数字北京”的建设目标是通过建设宽带信息网络、地理信息系统等基础设施平台，整合首都信息资源，建立电子政务、电子商务系统，实现国民经济信息化和公共服务领域的信息化；构建起与信息社会相适应的信息化软环境；发展信息家电、远程教育、网上医疗、建设信息化社区。
2．建立“数字城市”的意义
（1）城市发展：建立数字城市，实现城市信息化，有助于推动社会经济的高速发展，促进城市现代化，增强城市的聚集和扩散功能，提高城市的综合实力。信息化还将带动全球化，是城市融入全球化浪潮的必要条件。
（2）区域发展：城市信息化给农业和农村的发展提供技术、资金和信息上的支撑，加快农村的信息化和现代化进程，从而带动整个区域乃至整个国家的信息化、现代化和全球化。
（3）日常生活：城市信息化使得智能化交通、智能化住宅小区、数字化企业、电子商务、电子金融、电子政务、远程教育、远程医疗、网上娱乐等成为可能，还带动了生态城市和花园城市建设，为居民生产、生活和学习创造更方便、舒适、高效和安全的环境，提高了生活质量。

实现数字地球的技术基础