2019_2020学年高中地理第三章地理信息技术的应用第四节数字地球教学案中图版必修3.docx

第四节数字地球自主学习一、数字地球1含义(1)含义：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，是全球定位系统、遥感技术、地理信息系统、虚拟技术、网络技术等各种技术的综合应用。2基础全球网络与分布式存储3最大特征与依据虚拟现实技术(1)虚拟现实：计算机模拟的三维环境，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。(2)虚拟环境：由计算机生成；可使人通过视觉、听觉、触觉等感官作用，产生身临其境的感觉，是一种仿真视景。4重要信息源：高分辨率卫星影像。二、数字地球的应用前景3数字地球与百姓生活：网上购物，接受远程教育，参加交互娱乐项目等。自我探究分析数字地球是“地球村”形成的技术支撑。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、同时性的“地球村”。自我反馈1关于数字地球的叙述，正确的是()数字地球是数字化地球数字地球已经能满足人类目前的需要数字地球的最大特征是虚拟现实技术数字地球采取集中方式存储信息A B C D答案C解析数字地球是对数字化地球的简称；目前数字地球正处于不断完善之中，还无法满足人类目前的需要；数字地球是虚拟的地球，虚拟现实技术是数字地球的最大特征；数字地球需要存储大量信息，不能集中存储，采用在全球各地计算机中分开式存储。2数字地球的应用领域包括()可持续发展政府决策百姓生活A BC D答案D解析数字地球的应用范围非常广，它的服务对象覆盖整个社会层面。探究点数字地球的应用前景材料一1993年美国政府首先提出了“国家信息基础设施”建设计划，这一计划被形象地称为“信息高速公路”计划。材料二1998年美国副总统戈尔提出“数字地球”概念，认为“数字地球”是对真实地球及其相关现象的统一的数字化和信息化，它是以因特网为基础，以空间数据为依托，以虚拟现实技术为特征，具有三维界面和多种分辨率浏览器的面向公众开放的系统。材料三现代战争是数字技术之间的较量，谁占据信息，谁就更富有和安全；谁失去信息，谁就会贫穷挨打。据此探究下列问题：(1)简述数字地球产生的科学技术背景。(2)我国目前正在积极建设“数字中国”。“数字中国”对我国国土整治有何重要意义？(3)列举两例说明数字地球与百姓生活的密切关系。答案(1)遥感技术、全球定位系统及地理信息系统等空间科学技术已成为研究地球及其相关现象的重要手段；信息传输技术，尤其是“信息高速公路”的迅速发展，这些为数字地球的诞生奠定了技术基础。(2)促进国土资源的调查，建立国土资源信息库；有利于政府决策的科学化；有利于国土规划、国土开发、国土管理等国土整治工作的开展。(3)在家里可以网上购物、参加交互娱乐项目、网上虚拟旅游等。1数字地球与各种应用技术的关系全球定位系统、遥感、地理信息系统、虚拟现实技术、网络技术等是数字地球的基础。它们之间的关系如下所示：2数字地球的应用前景(1)数字地球对人类的积极作用 数字地球在林业、农业、水利、矿产、交通、通信、教育、环境、人口、城市建设等几十个领域都能产生巨大的经济效益和社会效益。我们选择几个领域来展望数字地球的应用，如下表：(2)数字地球最基本的任务数字地球最基本的任务是全面、及时地提供真实可信的数据，这就需要所有国家和地区的相互协作和共同努力。阅读材料，回答问题。据报道，“十一五”期间，我国将依靠高分辨率(2米到10米)的卫星影像和“3S”技术，进行第二次全国土地大调查，并建立我国的“数字国土”。专家认为，“数字国土”是地图测绘、航空卫星遥感、探空和深钻的深化，是对地测绘系统(EOS)、全球定位系统(GPS)与地理信息系统(GIS)的综合。以农业为例，它在农业信息遥感、太空农业等领域有广阔的研究前景。一些国家利用资源卫星进行农业资源调查、作物长势和产量监测等。(1)下图为冬小麦各生长阶段的波谱特性示意图，通过分析能得出什么结论？(2)根据材料推断，“数字国土”相关技术在“我国农业可持续发展”方面可做哪些工作？解析本题以数字地球在冬小麦不同生长阶段的运用为切入点，来考查数字地球在农业中的运用。第(1)题，通过遥感获得的冬小麦在不同生长阶段的波谱特性，可分析冬小麦生长状况，并对产量进行估测。第(2)题，“数字国土”相关技术在“我国农业可持续发展”方面可发挥的作用：一方面要分析影响农业生产的因素，包括自然条件、社会经济条件和农业技术改革对我国农业的影响；另一方面要分析“数字地球”相关技术对这些影响因素所能产生的良性影响。答案(1)冬小麦在不同生长阶段，其波谱特性不同，通过遥感获得某地冬小麦某一生长阶段波谱数据并与正常年份比较，即可判断出冬小麦的生长状况，进而对产量进行预测，为后一阶段的生产活动提供资料。(2)土地资源利用状况遥感调查，合理布局农业；监测预报气候变化，旱涝、长势、产量预测，提高抗灾能力；农业污染环境状况监测与预报，提出解决措施等。方法指导“3S”与数字地球的关系遥感技术主要用于地理信息数据的获取，全球定位系统主要用于地理信息的空间定位，地理信息系统主要用于对地理信息数据进行管理、查询、更新、空间分析和应用评价，而信息网络与虚拟技术主要用于地理信息传播、表达和模拟分析。思考解答1教材第97页思考点拨：这位同学的想法在未来可以实现。采用虚拟技术和网络技术，跨越时间和空间。全球定位系统主要是定位和导航，遥感技术主要是及时、迅速地获得信息和数据，地理信息系统主要是储存、管理、分析数据。2.教材第101页思考点拨：数字地球能为政府对城市的管理提供依据。例如，可以通过GIS分析犯罪模式和犯罪频率，合理分配警力资源。数字地球实现后，科学家可方便地获得地形、土壤类型、气候、植被、土地利用变化、矿产、资源等方面的信息，应用空间分析与虚拟现实技术，模拟人类活动对生产和环境的影响，制定可持续发展的对策。复习解答教材第101页复习题答案：数字地球是利用计算机把通过卫星、飞机、气球、地面测绘、地球化学或地球物理等观测手段获取到的地球的海量数据和与此相关的所有其他数据及其应用模型结合起来，在网络系统里重现真实的地球的一个巨系统。它提供的数据和信息可以让人类能够更好更有效地管理地球甚至人类本身。数字地球最大限度地利用信息资源，整体性地解决地球问题(与空间位置相关的问题)，简单地讲，这就是数字地球对人类生产和生活的影响。探究点数字地球的应用前景数字地球是数字化地球的简称，它利用多种技术把地球上的信息数字化存储起来，为人类提供服务。据此回答12题。1下列属于数字地球关键技术的是()网络技术高分辨率卫星遥感技术GIS技术虚拟现实技术GPS技术无线电通讯A BC D答案A解析无线电通讯不是数字地球的关键技术。2虚拟现实技术是数字地球的重要技术支撑，下列关于虚拟现实技术叙述正确的是()A虚拟环境只能用视觉和听觉感受到B虚拟环境人们只能单向接受C虚拟环境只能是现实的情况D通过各种感官与人体的自然技能感受逼真的虚拟环境答案D解析人们可以通过视觉、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。时间：45分钟满分：100分考点分布表考点题号数字地球1,2,3,4,5,12数字地球的应用前景6,7,8,9,10,11,13一、选择题(共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1数字地球数据传输的基础是()A网络 B虚拟现实技术CGIS D数据存储技术答案A解析数字地球的信息传输靠信息高速公路，即高速网络。2目前数字地球中存储的信息是()数量巨大且都是真实可靠的采取分散式存储，能够快速提取数字化的信息高分辨率卫星影像是信息采集的主要来源之一A B C D答案C解析数字地球的数据量极大，初步估算将要存储1 015字节的信息，而且每天还会产生大量的信息，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。目前的互联网技术还无法满足快速提取的要求。中央电视台“探索发现”栏目播出过回到恐龙时代的节目。众所周知，恐龙早已灭绝了，但节目中的各类恐龙及其生活环境如同真的一样。完成34题。3上述节目的播出，体现了哪项关键技术的应用()A高速网络技术B空间信息技术C大容量数据存储技术D可视化和虚拟现实技术答案D解析依靠其可视化和虚拟现实技术可跨越时空带人们回到远古时代或进入未来。4有关数字地球的可视化技术和虚拟现实技术的叙述，正确的是()可视化技术将抽象数据具体化，以文本、图像、声音和视频等各种形式表现可视化技术是实现数字地球与人交互的窗口和工具虚拟现实技术只能模拟现实视觉环境虚拟现实技术可完成虚拟战争、虚拟旅游等过程A B C D答案C解析虚拟现实技术不仅能模拟现实的视觉环境，还能模拟听觉、嗅觉等现实环境。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的信息，并将促进这些系统的综合利用。据此回答57题。5关于数字地球的正确叙述是()A数字地球就是指因特网B数字地球就是指“信息高速公路”C数字地球将有关地球上每一点的信息，按地理坐标加以整理，然后构成一个全球的信息模型D数字地球的核心就是用数字化手段来处理地球上自然方面的问题答案C解析因特网、信息高速公路都与数字地球有关，但它们并不等同于数字地球，数字地球是一个庞大而复杂的系统，涉及诸多关键技术，信息高速公路和高速网络技术是其关键之一。数字地球不仅可以处理自然方面的问题，还可以处理社会问题。6下列不属于“数字中国”服务领域的是()A了解长江流域的水土流失情况B了解股票行情C通缉罪犯D设计时装答案D解析“数字中国”储存有大量的自然和社会信息，利用“数字中国”的数据可掌握各地的治安状况，有利于恰当地部署警力，打击犯罪；可以方便地了解股票行情；利用长江流域监控网可了解长江流域的水土流失情况；而设计时装并不属于“数字中国”的服务领域。7数字地球可以使普通百姓()周游世界各地接受远程教育进行网上购物网上求医A BC D答案B解析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。 数字化校园通过实现从环境(包括设备、教室等)、资源(如图书、讲义、课件等)到应用(包括教学、管理、服务、办公等)的全部数字化，在传统校园基础上构建一个数字空间，以拓展现实校园的时间和空间维度，提升传统校园的运行效率，扩展传统校园的业务功能，最终实现教育过程的全面信息化，从而达到提高管理水平和效率的目的。据此完成89题。8数字校园包括()网上学校网上交易虚拟学校电子商务A B C D答案A解析本题考查“数字地球”的一种具体形式“数字校园”，它包括网上学校和虚拟学校，在虚拟学校中可虚拟出教学中需要的各种教学环节和教学需求以进行远程教育。9未来借助于数字校园技术，有关地理课的变化说法不正确的是()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课堂上不再需要老师，学生完全靠计算机自学D想要了解有关地区更多的信息，可以通过“数据手套”，单击一下链接按钮，就能够看见答案C解析借助数字校园技术的地理课堂，仍需要老师。下图为“数字黄河”示意图。读图分析完成1011题。10上图反映“数字黄河”的叙述，不正确的是()A可以用来查阅获得黄河的有关信息B可以用来指导黄河防汛和水量调度C对普通老百姓而言，距离较远，价值不大D“数字黄河”的建设需要不断完善和更新答案C解析从图中可知，“数字黄河”很好地应用了地理信息技术，可以用来查阅获取黄河的相关基础设施、专业应用等信息，可指导黄河防汛、水量调度。当然，该系统还应继续完善，不断更新，其价值重大，故C项符合题意。11有关数字地球的叙述，正确的是()A就是指“3S”技术的应用B一个由数据和信息组成的地球C主要反映现实问题，不能应用于可持续发展D可以方便地获取信息，模拟人类活动对环境产生的影响，来制定可持续发展的对策答案D解析数字地球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信息，使人们能够通过一定方式，方便地获得有关地球的信息。二、综合题(共2小题，共56分)12第26次中国南极大陆考察队于2009年10月出征南极。按计划，本次考察队将执行“一船三站”任务，即对长城站、中山站进行考察，对昆仑站进行建设和考察。此外还要执行30多项站区科学考察项目，16项大洋考察项目，12项能力建设任务，是历次南极考察活动中任务最重的一次。(28分)(1)中国第一个南极内陆考察站精确位置的确定要应用的地理信息技术为_；要监测南极冰川和海岸线变化要利用到的地理信息技术为_。(8分)(2)“数字南极”的构建是我国南极科考的重要任务。对“数字南极”利用叙述错误的为(6分)()A方便查阅南极地区的三维地图及地图信息B可以对附近地区冰川、海岸线的变化进行观察分析C对防止极冰融化提供治理的技术D对地物的相关信息的分析采用数字化处理(3)利用地理信息技术在对南极地区进行勘探研究中，除了上述应用外，还有哪些用途？试举两例。(14分)答案(1)GPS RS(2)C(3)利用GPS测量观测点的海拔，确定科考队员的位置；利用RS探测资源状况；利用GIS绘制资源分布图。(举任意两例即可)解析本题以南极科考为背景，主要考查地理信息技术的应用。第(1)题，位置的确定要应用GPS，监测环境的变化需要RS。第(2)题，“数字南极”不能提供治理极冰融化的技术，但能为极冰融化的治理提供有用的分析数据。第(3)题，可从GPS、RS以及GIS等技术的应用方面，结合南极科考现状进行分析。13根据下列材料回答问题。(28分)材料为实现黄河的长治久安，我国提出了建设“数字黄河”的现代治黄理念，借助现代化手段及传统手段采集基础数据，对全流域及相关地区的自然、经济、社会等要素构建一体化的数字集成平台和虚拟环境，以功能强大的系统软件和数字模型对黄河治理开发与管理的各种方案进行模拟、分析和研究，并在可视化的条件下提供决策支持，增强决策的科学性和预见性。“数字黄河”以众多高新技术为支撑：一是信息采集系统，利用全数字摄影测量、遥测、遥感、地理信息系统、全球定