第四節數字地球 第三章地理信息技術應用 學習目標1 了解數字地球的概念 關鍵技術 2 了解數字地球與GIS GPS RS之間的關系 3 結合具體案例 理解數字地球對生活的影響 一 數字地球的含義 二 數字地球與我們的生活 內容索引 課堂訓練 一 數字地球的含義 1 概念數字地球是的 虛擬的地球 即將有關地球上每一點的信息 按地球的加以整理 構成一個全球的信息模型 2 核心思想 用的手段來處理整個地球的自然和社會等方面的問題 最大限度地利用資源 并使人們能夠通過一定方式 方便地獲得有關地球的信息 信息化 地理坐標 數字化 3 數字地球的技術基礎 1 與高速網絡技術 2 高分辨率衛星遙感技術 3 與空間數據基礎設施 4 技術 5 可視化和虛擬現實技術 6 高性能計算能力 信息高速公路 空間信息技術 大容量數據存儲 國土資源 十一五 規劃綱要 指出 要建成 數字中國 地理空間框架 初步形成 天上看 地上查 網上管 的國土資源管理運行體系 由此可見 3S 技術將在今后國土整治中發揮重要作用 據此回答1 2題 1 下列說法正確的是 GIS技術是地圖的延伸 RS技術是地圖的延伸 GPS技術可以為用戶提供精確的三維坐標 GPS技術可分別處理RS技術和GIS技術提供的圖像和數據A B C D 答案 解析 RS技術是人的視力的延伸 GIS技術是地圖的延伸 可處理和分析RS和GPS技術提供的圖像和數據 GPS技術可以精確測定經緯度和高程 建立三維坐標 2 遙感技術可應用的領域有 人口普查 森林火災的監測 礦產資源的勘探 確定考察地點的高程A B C D 答案 解析 遙感技術可廣泛應用于資源勘探和環境災害監測等方面 拓展提升GIS RS GPS與數字地球之間的關系數字地球是對真實地球及其相關現象的統一性的數字化重現與再認識 是遙感技術 全球定位系統 地理信息系統 虛擬技術 網絡技術等多種技術的綜合利用 3S 技術僅僅是數字地球的部分支撐技術 它們的關系如下圖所示 作為地球信息科學的技術支撐 遙感技術 RS 全球定位系統 GPS 地理信息系統 GIS 及信息網絡與虛擬技術既互為獨立發展又相互促進 簡單地說 遙感技術主要用于地理信息數據的獲取 全球定位系統主要用于地理信息的空間定位 地理信息系統主要對地理信息數據進行管理 查詢 更新 空間分析和應用評價 而信息網絡與虛擬技術主要用于地理信息的傳播 表達和模擬分析 從主要作用分工看 它們對于構成地理信息技術缺一不可 二 數字地球與我們的生活 治安 警力 生物多樣性 產量 學術研究 數字化城市管理是指綜合運用多種現代技術對城市進行科學高效管理 系統建設內容涵蓋多個領域 如醫院利用該系統搶救某危重病人的過程 數字化城市是數字地球的一部分 據此完成1 2題 1 有關 數字城市 的敘述 錯誤的是A 與 數字地球 是并列的兩大信息系統B 能以數字的形式獲取 存儲和再現城市的資源 基礎設施 人文 經濟等方面的信息C 有利于提高城市管理效率D 可以為城市可持續發展提供決策支持 答案 2 數字地球 的作用主要包括 提高城市管理效率 節約資源和保護環境 實現城市的可持續發展 為人類創造高效的 信息化的工作環境和舒適 方便 安全 現代化的生活環境A B C D 答案 解析 數字城市 是 數字地球 的一部分 它綜合運用了地理信息系統 遙感 全球定位系統 網絡 多媒體及虛擬仿真等技術 以數字的形式獲取 存儲和再現城市的資源 基礎設施 人文 經濟等各個方面的信息 從而提高城市管理效率 節約資源和保護環境 為城市可持續發展提供決策支持 而不是直接去實現城市的可持續發展 教材P104活動探究提示1 數字地球是我們星球的真實體現 它使人經歷和使用被集結的大量自然 文化和歷史資料 它包括資料鏈接和各種標準 以至于使它能接近來自遙遠傳感 制圖 統計 醫學及其他來源的編碼資料 2 略 活動指導 教材P107活動思考提示數字地球 DigitalEarth 是當代最新的一種概念 通俗地講 就是把地球和人類的各種信息用地圖 地理信息 串起來 裝在電腦網絡中 形成一個全球信息系統 這就叫數字地球 1 世界上幾乎所有信息都具有地理屬性 比如資源 環境 災害 人口 氣象 生物 生態 水文等信息都可以放入數字地球 2 數字地球的應用潛力是巨大的 它幾乎涉及人類生活的各個方面 因此 隨著可訪問和可使用的全球地理信息的日益增長以及遙感 全球定位系統等信息技術的實時支持 數字地球將在虛擬外交 打擊犯罪活動 支持農業生產等領域取得廣泛應用 此外 數字地球還將在預測氣候變化 保護生物多樣性 對災害快速反應以及虛擬教育等領域具有廣闊的應用前景 3 社會進步和時代的發展為數字地球提供了可能 知識小結 課堂訓練 中央電視臺 探索 發現 欄目近期播出了 回到恐龍時代 的節目 眾所周知 恐龍早已滅絕了 但節目中的各類恐龍及其生活環境如同真的一樣 完成1 2題 1 上述節目的播出 體現了哪項關鍵技術的應用A 高速網絡技術B 空間信息技術C 大容量數據存儲技術D 可視化和虛擬現實技術 1 2 3 答案 解析 依靠其可視化和虛擬現實技術可跨越時空帶人們回到遠古時代或進入未來 2 有關數字地球的可視化技術和虛擬現實技術的敘述 正確的是 可視化技術將抽象數據具體化 以文本 圖像 聲音和視頻等各種形式表現 可視化技術是實現數字地球與人交互的窗口和工具 虛擬現實技術只能模擬現實視覺環境 虛擬現實技術可完成虛擬戰爭 虛擬旅游等過程A B C D 答案 解析 虛擬現實技術不僅能模擬現實的視覺環境 還能模擬聽覺 嗅覺等現實環境 1 2 3 3 閱讀材料 回答下列問題 材料一日前 住房和城鄉建設部副部長仇保興在揚州舉辦的城市數字化發展論壇上講話時指出 十二五 期間 各地要把城市需求和服務作為數字城市建設的出發點 構建城市精細化管理公共信息平臺 實現城市橫向和行業縱向系統間的協同 提高城鎮可持續發展的規劃監控與管理能力 加強以建筑物和地下管網為核心的數字化城建檔案建設 基于公共信息平臺促進城建綜合信息資源的開發和利用 1 2 3 材料二數字城市 或叫智能城市 屬數字地球在城市中的集中表現 由于城市化與信息化已經成為我國21世紀社會發展的大趨勢 數字城市必將成為信息社會的主要組成部分 數字城市的建設包括數字化 網絡化和智能化三方面的工作 數字城市將城市的基礎設施 功能設施數字化 建立數據庫 并用高速通信網絡連接 實現網絡化管理和調控 數字城市能夠充分和高效地利用信息 使信息快速流動 不僅提高了對城市的管理效率 而且能大幅度提高生產和貿易效益 擴大生產規模 增加財富收入 提高服務質量 促進社會經濟發展 1 2 3 1 由材料一 材料二可以看出 數字地球的核心是什么 核心是用數字化的手段來處理地球的自然和社會等方面的問題 最大限度地利用信息資源 2 由材料二可知 建設數字城