高二地理湘教版必修三學案 3.4 數(shù)字地球

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111 3.4 數(shù)字地球 學案（湘教版必修3） [學習目標]　1.掌握“數(shù)字地球”的概念。2.通過資料，了解“數(shù)字地球”的關(guān)鍵技術(shù)。3.了解“數(shù)字地球”與GIS、GPS、RS之間的關(guān)系。 一、數(shù)字地球的含義 1．含義：數(shù)字地球是①__________的地球——地球的②____________。 2．制作：將地球上每一點的信息，按照地球的③____________加以整理，然后構(gòu)成一個全球的信息模型。 3．優(yōu)點：可以④________、⑤________地了解地球上的任何一點、任何方面的信息。 4．核心：用⑥______的手段來處理整個地球的⑦________等方面的問題，最大限度地利用⑧________，并使人們能夠通過一定方式，方便地獲得有關(guān)地球的信息。 5．關(guān)鍵技術(shù) (1)⑨________________與高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù) (2)高分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù)：提供最基本的⑩__________數(shù)據(jù) (3)?________技術(shù)：構(gòu)成數(shù)字地球的空間核心技術(shù) (4)空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施：空間數(shù)據(jù)管理體系、空間數(shù)據(jù)交換網(wǎng)、?____________________等 (5)大容量數(shù)據(jù)?________技術(shù) (6)可視化和?____________技術(shù) (7)高性能?________能力 二、數(shù)字地球與我們的生活 1．利用數(shù)字地球的數(shù)據(jù)可掌握各地的?______狀況，有助于恰當部署?________打擊犯罪。 2．可模擬環(huán)境變化對瀕危物種的影響，以便于采取有效措施保護?______________。 3．掌握作物病蟲害及其生長情況，科學?__________、?________，可以提高作物________。 4．學者們可以利用數(shù)字地球開展____________。 探究點一　數(shù)字地球的含義和技術(shù)基礎(chǔ) 【探究材料】 “數(shù)字地球”是1998年當時的美國副總統(tǒng)阿爾戈爾首次提出的。進入21世紀，“數(shù)字地球”成為我國的發(fā)展戰(zhàn)略，其核心思想有兩點：一是用數(shù)字化手段管理好地球；二是最大限度地利用信息資源。 “數(shù)字城市”是“數(shù)字地球”的重要組成部分，它綜合運用地理信息系統(tǒng)、遙感、全球定位系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、多媒體及虛擬仿真等技術(shù)，以數(shù)字的形式獲取、存儲和再現(xiàn)城市資源、基礎(chǔ)設(shè)施、人文、經(jīng)濟等各個方面的信息，從而提高城市管理效率、節(jié)約資源和保護環(huán)境，為城市發(fā)展提供決策支持。 “數(shù)字城市”的內(nèi)容包括：城市設(shè)施的數(shù)字化、城市的網(wǎng)絡(luò)化、城市的智能化?！皵?shù)字城市”能夠為人類創(chuàng)造高效的、信息化的工作環(huán)境和舒適方便、安全、現(xiàn)代化的生活環(huán)境。 1．“數(shù)字地球”的含義是什么？ 　 　 　 　 　 　 2．“數(shù)字地球”的關(guān)鍵技術(shù)主要有哪些？ 　 　 　 　 3．“數(shù)字城市”的主要內(nèi)容有哪些？ 　 4.“數(shù)字城市”建設(shè)的意義是什么？ 　 　 　 　 　 【規(guī)律總結(jié)】 “數(shù)字地球”的關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用 關(guān)鍵技術(shù) 應(yīng)用價值 信息高速公路與高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 能迅速調(diào)集大量所需的數(shù)據(jù) 高分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù) 能提供翔實、動態(tài)的數(shù)據(jù)，形成“數(shù)字地球”最基本的空間數(shù)據(jù) 空間信息技術(shù)與空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施 GIS、GPS與網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成“數(shù)字地球”的空間核心技術(shù)，空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施則提供空間數(shù)據(jù)的管理體系、交換網(wǎng)、交換標準等 大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù) 能集中或分散存儲大量的空間數(shù)據(jù) 可視化和虛擬現(xiàn)實技術(shù) 可視化技術(shù)是實現(xiàn)“數(shù)字地球”與人交互的窗口和工具；虛擬現(xiàn)實(簡稱VR)技術(shù)能夠生成虛擬環(huán)境 高性能計算能力 能處理大量復(fù)雜數(shù)據(jù)，更好地認識和分析地理現(xiàn)象 【考例探究1】　關(guān)于“數(shù)字地球”的正確敘述是(　　) A．“數(shù)字地球”就是指因特網(wǎng) B．“數(shù)字地球”就是指“信息高速公路” C．“數(shù)字地球”將有關(guān)地球上每一點的信息按地球地理坐標加以整理，然后構(gòu)成一個全球的信息模型 D．“數(shù)字地球”的核心就是用數(shù)字化的手段來處理地球上自然方面的問題 探究點二　“數(shù)字地球”的應(yīng)用 【探究材料】 數(shù)字地球是對地圖測繪系統(tǒng)(EOS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)與地理信息系統(tǒng)(GIS)的綜合，目前在社會經(jīng)濟中得到了廣泛利用。以農(nóng)業(yè)為例，它在農(nóng)業(yè)信息遙感、太空農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域有廣闊的研究前景，一些國家利用資源衛(wèi)星進行農(nóng)業(yè)資源調(diào)查、作物長勢和產(chǎn)量監(jiān)測等。例如，美國利用資源衛(wèi)星在估測本國小麥產(chǎn)量的同時，還對其他國家小麥產(chǎn)量進行估測，根據(jù)所得數(shù)據(jù)制定生產(chǎn)布局、儲運、加工等計劃，確定對外貿(mào)易策略，由此每年可獲利數(shù)億美元。 1．根據(jù)材料推斷數(shù)字地球相關(guān)技術(shù)在“我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展”方面可做哪些工作？ 　 　 　 2．在全球問題的研究中，除農(nóng)業(yè)外，還有哪些領(lǐng)域可以應(yīng)用數(shù)字地球的相關(guān)技術(shù)？ 　 　 　 【規(guī)律總結(jié)】 數(shù)字地球的具體應(yīng)用領(lǐng)域及實例 數(shù)字地球最基本的任務(wù)就是全面、及時地提供可信的數(shù)據(jù)，因此其應(yīng)用領(lǐng)域是無處不在的，只要我們能夠想到的方面，數(shù)字地球就能提供幫助，具體舉例說明如下： 應(yīng)用 領(lǐng)域 “數(shù)字地球”舉例 意義 可持 續(xù)發(fā) 展 模擬人類生產(chǎn)生活活動對環(huán)境的影響 制定可持續(xù)發(fā)展對策 數(shù)字化空間實驗室 從全球角度研究可持續(xù)發(fā)展問題 政府 決策 虛擬大型水庫建成后，庫區(qū)周圍和上下游的環(huán)境變化 為修建水庫的可行性和水庫修建后可能出現(xiàn)的問題，提供決策依據(jù) GIS分析犯罪模式和犯罪頻率 合理分配警力資源 百姓 生活 模擬教育、商場、娛樂、風景名勝、博物館、美術(shù)館、藝術(shù)畫廊的景象 坐在家中享受生活 【考例探究2】　下列有關(guān)數(shù)字地球應(yīng)用的敘述，正確的是(　　) A．可以控制犯罪的發(fā)生 B．可為國家大型工程決策提供重要的參考數(shù)據(jù) C．可以控制降水發(fā)生的時間和地點 D．可以控制地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生 【巧學速記】 數(shù)字地球與“3S”技術(shù)之間的關(guān)系 數(shù)字地球的研究和建設(shè)為“3S”技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了條件，“3S”技術(shù)的發(fā)展為數(shù)字地球的建設(shè)提供了技術(shù)支持，具體關(guān)系如下圖所示： 【反思小結(jié)】 重要知識點 關(guān)鍵點總結(jié) 我的反思 數(shù)字地球的含義 數(shù)字地球的概念、關(guān)鍵技術(shù)是最基本的地理知識，需要重點掌握 數(shù)字地球與我們的生活 數(shù)字地球的應(yīng)用，對我們生活的影響應(yīng)理解掌握 參考答案 課前準備區(qū) ①信息化?、谔摂M對照體?、鄣乩碜鴺恕、芸焖佟、菪蜗蟆、迶?shù)字化　⑦自然和社會　⑧資源?、嵝畔⒏咚俟贰、饪臻g　?空間信息　?空間數(shù)據(jù)交換標準　?存儲　?虛擬現(xiàn)實 ?計算　?治安　?警力　?生物多樣性　?施藥　?施肥　產(chǎn)量　學術(shù)研究 課堂活動區(qū) 探究點一 1．數(shù)字地球，通俗地講就是建立一個“虛擬地球”，用數(shù)字化的方法，將地球上的所有信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息裝入計算機中，實現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上流通。它的應(yīng)用領(lǐng)域小到人們?nèi)粘５墓ぷ?、生活、娛樂等，大到人類的生存與可持續(xù)發(fā)展。嚴格地講，數(shù)字地球是以計算機技術(shù)、多媒體技術(shù)和大規(guī)模存儲技術(shù)為基礎(chǔ)，以寬帶網(wǎng)絡(luò)為紐帶，運用海量地球信息對地球進行了多分辨率、多尺度、多時空和多種類的三維描述，并利用它作為工具來支持和改善人類的活動和生活質(zhì)量。 2．關(guān)鍵技術(shù)：信息高速公路和高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、高分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù)、空間信息技術(shù)與空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，可視化和虛擬現(xiàn)實技術(shù)、高性能計算能力。 3．城市設(shè)施的數(shù)字化、城市的網(wǎng)絡(luò)化、城市的智能化。 4．意義：能夠充分和高效地利用信息，使信息快速流動，提高對城市的管理效率，提高生產(chǎn)和貿(mào)易效益，擴大生產(chǎn)規(guī)模，增加財富收入，節(jié)約資源和保護環(huán)境，提高服務(wù)質(zhì)量，促進社會經(jīng)濟發(fā)展，為人類創(chuàng)造高效的、信息化的工作環(huán)境和舒適方便、安全、現(xiàn)代化的生活環(huán)境。 考例探究1　C　[因特網(wǎng)、信息高速公路都與數(shù)字地球有關(guān)，但它們并不等同于數(shù)字地球，數(shù)字地球是一個龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)，涉及諸多關(guān)鍵技術(shù)，信息高速公路和高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是其關(guān)鍵技術(shù)。數(shù)字地球不僅可以處理自然方面的問題，還可以處理社會問題。] 探究點二 1．土地資源利用狀況調(diào)查，合理布局農(nóng)業(yè)；監(jiān)測預(yù)報氣候變化，旱澇、長勢、產(chǎn)量預(yù)測，提高抗災(zāi)能力；農(nóng)業(yè)污染環(huán)境狀況監(jiān)測與預(yù)報，并提出解決措施等。 2．全球溫室效應(yīng)；海平面上升；臭氧層破壞；地震分布帶；地形遙感；全球生態(tài)環(huán)境監(jiān)測；全球氣候預(yù)報；生物分布；生產(chǎn)結(jié)構(gòu)監(jiān)測等。 考例探究2　B　[數(shù)字地球能夠及時提供地球表面各點信息，虛擬過去和將來的環(huán)境變化，為人們處理自然和社會方面的問題提供信息服務(wù)，但數(shù)字地球本身無法控制自然現(xiàn)象和人類社會的發(fā)展變化。] 111