单元活动　走进“数字地球”

学习目标：1.认识“数字地球”的概念、支撑技术和主要特点。2.了解“数字城市”“数字校园”的概念和主要应用。3.联系数字地球的发展前景，了解“数字地球”对我们实际生活的意义。

[自 主 预 习·探 新 知]

1．认识“数字地球”

(1)概念：数字地球通俗地讲就是建立一个“虚拟地球”，用数字化的方法将地球上有关的信息转化为数字信息装入计算机中，实现在网络上的流通。

(2)核心思想：用数字化的手段整体性地解决与空间位置相关的问题和最大限度地利用信息资源。

(3)支撑技术：遥感、地理信息系统、全球定位系统技术与信息科学技术的相融合。

(4)主要特点

①空间性、数字性和整体性，并且三者融合统一。

②迅速充实和联网。

③是一种开放式的数据平台，具有立体和动态显示数据的能力。

④以图像、图形、图表、文本报告等多种形式提供局部或全球范围的数据、信息、知识方面的服务，其中提供信息服务是最主要的任务。

⑤其服务对象覆盖全社会层面。

[特别提醒]　 1 数字地球就是数字化地球，目前正处于不断完善之中，还无法满足人们的全部需要。

2 数字地球是虚拟地球，虚拟现实技术是数字地球的最大特征。

2．“数字城市”

(1)概念：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，从而提高城市的管理效率、节约资源和保护环境，为城市的可持续发展提供决策支持。

(2)主要内容

①城市设施的数字化。

②城市的网络化：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。

③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。

(3)作用：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。

3．“数字校园”

(1)概念：数字校园是利用网络、通信技术对校园内的信息资源进行全面的数字化，通过整理加工，使这些信息资源能够有序地运转，从而更好地为教学、科研、管理和生活服务。

(2)目标：为教学、科研、管理和生活服务，把学校建设成既面向校园内，又面向社会的一个超越时间和空间的虚拟学校，使更多的人能够共享教育资源。

(3)应用

①教师能进行电子备课；根据教学需要进行相应的教学操作；还可以进行电子评阅。

②学生可以利用多媒体手段参加教学活动。

[自主诊断]

(1)“数字地球”就是“3S”技术的综合。(　　)

(2)“数字地球”最主要的任务是提供信息服务。(　　)

(3)“数字地球”是“数字城市”的重要组成部分。(　　)

(4)“数字校园”和一般意义上的学校互相排斥。(　　)

【提示】　(1)×　“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。而“3S”技术仅仅是“数字地球”的部分支撑技术。

(2)√

(3)×　“数字城市”是“数字地球”的重要组成部分。

(4)×　 “数字校园”既包括对现实校园内信息资源的数字化处理，也包括把学校建设成超越时空限制的虚拟学校。虚拟学校和一般意义上的学校各有优势和弱点，两者应该互相补充和协调，而不应互相排斥和替代。

[合 作 探 究·攻 重 难]

阅读“数字虚拟生活”材料，完成下列问题。

材料一　当她戴上头盔时，就看到地球出现在太空中。然后通过某个工具，对所看到的影像进行放大。随着分辨率的不断提高，她看见了大陆，然后是乡村、城市，最后是具体的房屋、树木以及其他天然或人造的景观。

材料二　她不受限制地穿越空间和时间。在以虚拟的方式去巴黎卢浮宫参观后，又通过对时间的反向推移，借助新闻短片、报纸等主要的原始资料学习法国的历史。她向自己的电子信箱发送一些有用的信息，留待将来使用。在这里，时间序列可以从现在延伸到遥远的过去，甚至延伸到恐龙时代。

【思考交流】

(1)“数字地球”的支撑技术包括哪些？

(2)材料二中提到了“数字地球”在未来日常生活中的应用，其应用领域主要有哪些？

(3)“数字地球”除了在日常生活中的应用外，还在可持续发展研究和政府决策中发挥作用，试分别举例说明。

【提示】　(1)①遥感技术，②地理信息系统，③全球定位系统，④虚拟技术，⑤网络技术。

(2)网上旅游、远程教育等。

(3)可持续发展：模拟未来20年森林面积的变化，研究全球生态环境变化趋势。政府决策：通过GIS分析犯罪模式和犯罪频率，合理分配警力资源。

[归纳总结]　

1．数字地球与其支撑技术的关系

2．“数字地球”的主要特点

3.“数字城市”的组成和实例

1．“数字地球”其实是信息化的地球，是一个完整的地球信息化模型。据此回答(1)～(3)题。

【导学号：17952105】

(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”属于高新技术，在现实生活中应用不广泛

D．“数字地球”主要应用于全球变暖的研究

(2)“数字地球”的核心思想有(　　)

①用数字化手段统一处理地球问题　②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　③用数字统一处理地球上的所有问题　④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．①②　　　　　　　 B．③④

C．①③ D．②④

(3)“数字地球”的关键技术包括(　　)

①信息高速公路　②高分辨率卫星影像　③空间信息技术　④可视化和虚拟现实技术　⑤大容量数据处理与存贮技术　⑥无线电通信

A．①②③④⑤ B．②③④⑤⑥

C．①②③④⑥ D．①③④⑤⑥

(1)A　(2)A　(3)A　[第(1)题，“数字地球”是用数字化的方法将地球上有关的信息转化为数字信息装入计算机中，实现在网络上的流通，是一个“虚拟地球”。它需要信息科学技术的支撑，如信息高速公路、RS、GIS等。“数字地球”技术正越来越多地渗透到城市建设、教育、农业、交通等诸多领域，为经济发展和人民生活提供服务。第(2)题，“数字地球”的核心思想是用数字化的手段整体性地解决与空间位置相关的问题和最大限度地利用信息资源。“数字地球”不能处理地球上的所有问题。第(3)题，“数字地球”的关键技术包括信息高速公路、高分辨率卫星影像、空间信息技术、可视化和虚拟现实技术、大容量数据处理与存贮技术，并与“3S”技术相融合。]

2．中国政府和学术界在“数字地球”的基础上提出“数字中国”的构想。构想中的“数字中国”将建立一个统一完整的国家公用信息网，它集成了国家经济信息网，国土资源信息网、长江流域监控网等网络信息，并促进这些系统的综合利用。据此回答(1)～(2)题。

(1)下列不属于“数字中国”服务领域的工作是(　　)

A．了解长江流域的水土流失情况

B．了解股票行情

C．网上通缉罪犯

D．设计时装

(2)应用互联网技术可能对国家安全构成的直接威胁是(　　)

①在互联网上存在着许多很容易扩散的计算机病毒

②敌对势力利用计算机网络散布谣言，扰乱社会秩序

③外国情报机构可以利用网络技术窃取国家机密

④网上黑客经常破坏一些计算机网站

A．①② B．②④

C．②③ D．③④

(1)D　(2)C　[第(1)题，解答本题要理解“数字中国”的含义。第(2)题，解答本题时要注意题目要求是对国家安全构成的直接威胁。在互联网上存在着许多很容易扩散的计算机病毒和网上黑客经常破坏一些计算机网站，可能间接地威胁国家安全。]

[思 维 建 模·知 规 范]

　下图示意某专题研究建立的地理信息系统(GIS)图层。据此回答(1)～(2)题。

(1)该专题研究的可能是(　　)

A．耕地分类和评价　　　 B．工业分布与交通的关系

C．商业分布和规划 D．学校布局

(2)若利用该地理信息系统进行深埋垃圾场选址，在下列图层中应增加(　　)

①大气污染　②区域规划　③造纸厂、印刷厂分布　④水文地质

A．①② B．①③

C．②③ D．②④

(1)A　(2)D　[第(1)题，根据题中提供的图层，有水系、土地利用、居民点、地形和土壤，可知该专题研究的可能是耕地分类和评价，与工业布局和交通的关系不大。商业分布和规划及学校布局取决于交通运输条件、人口数量等。第(2)题，如果对深埋垃圾场选址，首先应考虑该地的水文地质条件，因为是深埋，处理不好很容易造成地下水污染；另外，深埋垃圾场附近地表比较疏松，有可能产生沼气等气体，故选址时一定要参考当地的区域规划，不能建在居民区、商业区等附近。]

[模板展示]

(1)明确GIS图层由哪些专题地图组成，它们分别表示哪种地理事物的空间分布特征。例如，上图中叠加的专题图层有水系图、土地利用图、地形图、居民点分布图和土壤类型分布图。

(2)明确不同的专题地图反映的地理事物之间的空间联系。例如，从水系图中可以找到河流的上游地带，而河流的上游往往是山地，在地形图中常反映为等高线较为密集的特征。

(3)图层叠加之后会形成一张可以反映多个地理要素分布特征的新地图，在这幅新地图中的某个位置上，我们可以综合考虑各个要素，进行人类生产、生活活动场所选择的评价。

[对点训练]

下图示意某地理专题研究建立的地理信息系统图层。读图，回答下列问题。

甲　山地　　　　　　乙　河流

丙　公路　　　　　　丁　居住区

(1)叠加丙与丁图层可以研究(　　)

A．河流分布 B．地形特征

C．商店布局 D．客货流量

(2)为了较合理地得出丙图，需要叠加的图层有(　　)

A．甲与乙 B．甲与丁

C．乙与丁 D．甲、乙、丁

(1)C　(2)D　[第(1)题，丙图层是交通分布，丁图层是人口分布，与人口和交通相关的是商店布局。第(2)题，交通建设首先要考虑尽可能多地连接居民点，以获得经济效益，在具体选线上，还要考虑到地形和河流等自然条件，以降低建设成本。]

[课堂小结]

[当 堂 达 标·固 双 基]

题组1　“数字地球”的含义

数字地球是信息化的地球——地球的虚拟对照体。结合所学内容，回答1～3题。

【导学号：17952107】

1．数字地球的核心是(　　)

A．应用信息技术将地球每个角落紧密联系起来

B．用数字化的手段来处理整个地球的自然和社会等方面的问题

C．运用电脑将地球的所有重要数据储存起来

D．用数字表示地球的所有地理特征

2．数字地球数据传输的基础是(　　)

A．网络　　　　　 B．虚拟现实技术

C．GIS D．数据存储技术

3．目前数字地球中存储的信息是(　　)

①数量巨大且都是真实可靠的　②采取分散式存储，能够快速提取　③数字化的信息　④高分辨率卫星影像是信息采集的主要来源之一

A．①② B．②③

C．③④ D．①④

1．B　2.A　3.C　[第1题，通俗地讲，数字化手段就是用数字的方法将地球、地球上的活动及整个地球的时空变化全部数字化并装入电脑中，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。其核心就是用数字化的手段来处理整个地球的自然和社会等方面的问题，最大限度地利用资源，并使人们能够通过一定的方式，方便地获得有关地球的信息。第2题，数字地球的信息传输靠信息高速公路，即高速网络。第3题，数字地球的数据量极大，初步估算将要存储1015字节的信息，而且每天还会产生大量的信息，所以这些信息只有分散地存储到全球各地的计算机中。数字地球存储的信息是否真实可靠，取决于信息的提供者。目前的互联网还无法满足快速提取的要求。]

题组2　“数字地球”的应用

数字地球其实就是信息化的地球，是一个完整的地球信息化的模型。据此完成4～6题。

4．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

5．数字地球在建设大型水库方面的作用是(　　)

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

6．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．①②④ B．②③④

C．①②③ D．①③④

4．A　5.B　6.B　[第4题，数字地球实现以后，通过全球信息共享，依靠计算机的虚拟现实技术，对地球上的各种空间信息数据综合分析处理，可制定可持续发展的对策。第5题，利用数字地球的技术虚拟大型水库建成后库区周围和上下游的环境变化，可为决策者提供依据。地质条件、水量、流速及人口迁移规模均需实地调查、统计获得。第6题，数字地球可广泛应用于我们生活的方方面面，我们可通过数字地球领略世界各地的各种信息，但却不能让我们去世界各地。]

2017年5月13日至14日，第八届全国数字校园建设与创新发展高峰论坛在杭州举行。论坛期间，围绕“人工智能与未来教育技术”主题，来自全国各地的专家学者和企业代表一起交流研究心得。读“数字校园”的应用图，回答7～8题。

【导学号：17952108】

7．“数字校园”是指(　　)

A．对校园内的信息资源进行全面的数字化

B．远程教育和网上学校

C．计算机辅助教学

D．虚拟学校

8．有关未来借助于“数字校园”技术之后，地理教学的变化的说法，不正确的是(　　)

A．不再使用地球仪，学生只要戴上显示头盔，就能看见太空中的地球

B．对于区域的学习，利用声音识别系统，就能够得到关于行政区域范围、动植物物种分布、人口等各方面的信息

C．课堂上不再需要教师，学生完全靠计算机自学

D．可以通过“数据手套”单击链接按钮来获得有关区域更多的信息

7．A　8.C　[第7题，“数字校园”是利用网络、通信技术对校园内的信息资源进行全面的数字化，通过整理加工，使这些信息资源能够有序地运转，从而更好地为教学、科研、管理和学习服务。第8题，虽然“数字校园”技术能大大丰富课堂教学，但教学依然离不开教师的引导作用。]

[教材活动点拨]

教材P72　活动

1．结合前面的介绍，从生产、生活、学习等各个方面着手观察，做生活的有心人。

2．联系你自己的亲身经验和体会，访问你身边的同学和朋友，总结数字化生活带来的便利和烦恼。

教材P74　活动

“网络大学”反映了“数字校园”的一个侧面，希望大家积极动手，切实体会“数字校园”在现代教育中所能发挥的重要作用。

2019高中地理 第三单元单元活动 走进“数字地球”学案 鲁教版必修3