数字地球的应用
数字地球技术在公路设计中的应用

中 图 分类 号 : U 4 1 2
文献标识码: A
文章 编 号 : 1 0 0 6 — 8 9 3 7 ( 2 0 1 3 ) 0 4 — 0 0 0 4 — 0 3
Ap pl i c a t i o n o f Di g i t a l Ea r t h t e c h n o l o g y i n h i g h wQ i - w e i , L I U H u a - l i a n g , Y I N H u a
( 1 . Wn x i C i t y Ha l l I n v e s t me n t Au d i t Ma n a g e me n t Of i f c e , Wu x i , J i a n g s u 2 1 4 1 3 1 , C h i n a ;
第 3 2卷第 4期
V0 l - 3 2 No . 4
企 业 技 术 开 发
TECHNOLOGI CAL DEVEL OPMENT OF ENTERPRI S E
2 0 1 3 年 2月
Fe b . 201 3
数 字地球技术在公路设计 中的应用
吴奇威 , 刘华良 , 殷 华
2 . S c h o o l o f Ur b a n Co n s t r u c t i o n, Un i v e r s i t y o f S o u t h Ch i n a , He n g y a n g , Hu n a n 4 2 1 0 0 1 , Ch i n a ;
t i me . T h r o u g h a n e x a mp l e o f f e a s i b i l i t y s t u d y a b o u t a ir f s t — c l a s s h i g h wa y , t h i s p a p e r e l a b o r a t e s i t s p r e l i mi n a r y a p p l i c a t i o n . Ke y wo r d s: d i g i t a l e a r t h t e c h n o l o y ; g h i g h wa y; d e s i g n
《数字地球》课件

地理信息系统
1 2
地理信息系统概述
地理信息系统是一种用于处理和分析空间数据的 计算机系统,能够实现地理信息的输入、存储、 查询、分析和可视化。
地理信息系统的应用
地理信息系统在城市规划、资源管理、灾害监测 、交通管理等领域有着广泛的应用。
3
地理信息系统的发展趋势
随着大数据和云计算技术的不断发展,地理信息 系统将向着更加智能化、云端化的方向发展。
详细描述
利用数字地球技术,可以实时监测地 质、气象变化,预测灾害发生的风险 。此外,数字地球技术还可以用于灾 害应急救援,提高灾害应对效率。
05
数字地球的未来展望
数字地球的未来发展方向
01
02
03
智能化
数字地球技术将与人工智 能、机器学习等技术深度 融合,实现更高效、智能 的数据处理和分析。
全球化
《数字地球》ppt课件
目录
• 数字地球概述 • 数字地球的技术基础 • 数字地球的建设与发展 • 数字地球在各领域的应用案例 • 数字地球的未来展望
01
数字地球概述
数字地球的定义
数字地球是一种利用数字技术构建的虚拟地球模型,它以地 理坐标系为基准,将地球上各种自然和人文信息数字化,并 存储于计算机中,以便进行各种分析和应用。
数字地球通过地理信息系统(GIS)和遥感等技术,将地球表 面的信息转化为可度量、可分析、可可视化的数字信息,为 人类提供了一种全新的认识地球的方式。
数字地球的特点
数字地球具有高度的真实性和准确性 ,能够反映地球表面的各种细节和变 化。
数字地球具有高度的交互性和可操作 性,可以通过各种软件和应用进行查 询、分析、模拟和可视化操作。
详细描述
地理信息科学中数字地球的构建与发展

地理信息科学中数字地球的构建与发展随着计算机、遥感技术的日益普及,地理信息科学已成为人类能够认识地球的重要科学之一。
数字地球是地理信息科学中较新的概念,它是以数字化方式表示和管理地球表面信息的一种技术和方法。
本文将从数字地球的概念、建设、应用等方面,借鉴前人的研究成果,阐述数字地球在地理信息科学中的重要性。
一、数字地球的概念及特点数字地球,顾名思义,是以数字形式来表达地球的一种技术和方法。
数字地球的建设至少需要利用地球科学相关要素的数据、建模、分析以及可视化技术,依据实际需要对地球描述及其应用开展研究。
数字地球基于遥感、空间信息技术与互联网等科技,整合地学、环境、地理、生态等领域实时、高保真的动态数据及其分析方法,实现对地球的实时、立体、全息观测。
数字地球具有以下的特点:1. 数据整合,意味着地球上各种特性的数据资源能够以一定格式和元数据被下载、融合、存储,并可被可视化处理;2. 空间表达,即地球上任何点的地理坐标都能够被准确地表达;3. 空间分析,即对地球上任何点进行各种分析。
4. 互联共享,即数字地球系统具有互联网的性质,使得其查询、分析、应用的信息可以互相共享。
数字地球应用将不再只是点的剪辑、遥感影像、水文数据、洞穴蒙太奇等单一的局部应用,而是能够实现普遍共通的直观表达、数值模拟、数学处理和科学分析。
二、数字地球的建设数字地球的建设须要结合地理信息科学、计算机科学、遥感学、测量学等知识,采用人工智能、数据挖掘、专家系统、网络科技、并行计算等高新技术。
数字地球技术主要技术有以下几方面:1. 空间数据获取:遥感技术、航空摄影、地面测量、GPS数据等;2. 空间数据处理:数据格式转换、数据质量检验、数据分类、数据匹配、数据融合、数据挖掘等;3. 空间数据发布:空间数据的发布以及搜索服务;4. 空间数据应用:基于空间数据的应用程序的开发和测试。
由此可见,数字地球的建设需要具有较强的跨学科研究能力和技术创新意识,更需要有对应的相关法律、政策及国际标准等面向公众和行业规范性的制度建设。
高中地理备课参考 数字地球

A.数字地球是数字化的地球 B.数字地球已能满足人类目前的需要 C.数字地球最大特征是虚拟现实 D.数字地球采取集中方式存储信息 【答案】AC 【解析】本题考查数字地球的相关知识,数字地球是数字化的地球,即把整个地球信息进行 数字化后,由计算机网络来管理的技术系统。它正处于不断完善之中,还无法满足人类的需 要,数字地球是虚拟的地球,虚拟现实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,采用在全球网络中分散式存储。 例 2. “数字地球”的应用领域包括( ) ①可持续发展 ②政府决策 ③百姓生活 ④科学研究 A.①② B.③④ C.①②③ D.①②③④ 【答案】D 【解析】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、地球信息系统、虚拟技术、网络技术等各种技术的综合利用。“数字地球” 的服务对象覆盖整个社会层面。 例 3. “数字地球”是美国前副总统戈尔 1998 年提出的,严格地讲是以计算机技术、多媒体 技术和大规模存储技术为基础,以宽带网络为纽带,对地球高分辨率、多尺度、多时间和多 种类的三维描述,也就是“虚拟地球” 。据此完成(1)~(2)题。 (1). 下列有关数字地球的说法错误的是( ) A. 数字地球就是把整个地球信息进行数字化后,由计算机网络来管理的技术系统 B.数字地球就是地理信息技术 C.数字地球用数字化手段统一处理地球问题 D.数字地球是 RS、GIS、GPS 等各种技术的综合应用 【答案】B 【解析】数字地球是对真实地球及其相关现象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).数字地球的最大特征与依据是( ) A.全球网络 B.分布式存储 C.虚拟现实技术 D.高分辨率的卫星影像 【答案】C 【解析】虚拟现实技术是数字地球的最大特征与依据。
数字地球的发展与应用

“ 球 大 战 ” 和 “ 息 高 速 公 路 ” 之 后 又 一 全 球 性 的 战 略 星 信 计划 。数字 地球 是 现 代 信 息科 学 与地 球 科 学 的高 度综 合
和 升 华 ,是 地 球 科 学 的 最 新 发 展 成 果 和 未 来 发 展 趋 势 ,
金 量 高 ,应 用 前 景 广 阔 。数 字 地 球 的 基 本 概 念 可 以 归 纳
为 以下 三个方 面 :
它将 深 刻 的改 变人 类 未来 的生 活 方式 和生 产方 式 。
( )数 字 地 球 是 数 字 化 的 虚 拟 三 维 显 示 地 球 , 即 信 1
息 化 的 网 络 地 球 ,具 有 空 间 化 、 数 字 化 、 网 络 化 、智 能
一Hale Waihona Puke 、数 字 地 球 的 概 念
的 科 学 ,数 字 地 球 的 性 质 决 定 了 它 研 究 技 术 和 研 究 理 论 的 多 样 性 。 数 字 地 球 的 基 础 理 论 研 究 主 要 集 中 在 以 下 三
个方 面 [ :
是指 以地 球 坐 标 ( 纬 网 )为 依 据 的 、具 多 分 辨 率 的 、 经
二 、数 字 地 球 技 术 系 统
数 字 地 球 技 术 系 统 的 基 础 技 术 , 有 遥 感 ( S 、遥 测 R )
据 融 合 与 动 态 立 体 显 示 、 数 据 和 知 识 挖 掘 及 仿 真 与 虚 拟 实践 问 题 , 主 要 为 地 球 信 息 科 学 创 造 实 验 条 件 和 试 验
数字 地球
Wo d 、地 球 建 模 r) l
( dl gE r ) 以 及 地 球 信 息 圈 层 Moe n at i h (nopeeo Er ) I shr f at ,它 是 信 息 化 的 、 数 字 化 的 地 球 。 它 f h
《数字地球》 讲义

《数字地球》讲义一、什么是数字地球当我们提及“数字地球”这个概念时,您可能会感到有些陌生,但实际上它已经在不知不觉中影响着我们的生活。
简单来说,数字地球就是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现与认识。
它并非是一个孤立的存在,而是融合了多种技术和信息的一个综合体系。
通过整合地球空间数据、地理信息系统、全球定位系统、遥感技术等,数字地球能够为我们提供一个更加清晰、全面和动态的地球视图。
想象一下,您能够在电脑屏幕上看到地球的每一个角落,了解那里的地形、气候、资源分布,甚至能够预测未来的变化趋势,这就是数字地球所带来的可能性。
二、数字地球的构成要素要实现数字地球的功能,有几个关键的构成要素不可或缺。
首先是海量的数据。
这些数据包括地理空间数据、环境数据、人口数据、经济数据等等。
这些数据的来源十分广泛,有的来自卫星遥感,有的来自地面观测,还有的来自各种统计报表。
只有拥有了丰富、准确的数据,才能为数字地球的构建提供坚实的基础。
其次是强大的计算机技术。
处理如此庞大的数据量,需要高性能的计算机来进行存储、计算和分析。
云计算、大数据技术等的发展,为数字地球的数据处理提供了有力的支持。
再者是先进的传感器技术。
卫星遥感、无人机、地面传感器等设备能够实时获取地球表面的各种信息,为数字地球提供源源不断的新鲜数据。
最后是地理信息系统(GIS)。
它是数字地球的核心技术之一,能够将各种数据进行整合、分析和可视化展示,让我们能够直观地理解和利用这些信息。
三、数字地球的应用领域数字地球的应用领域广泛,几乎涵盖了我们生活的方方面面。
在环境保护方面,数字地球可以帮助我们监测气候变化、森林砍伐、水污染等问题,为制定环保政策和采取相应措施提供科学依据。
通过对历史数据的分析和未来趋势的预测,我们能够提前做好应对措施,减少环境破坏带来的影响。
在城市规划中,数字地球能够提供详细的地形、地貌和土地利用信息,帮助规划者更加合理地布局城市功能区,优化交通网络,提高城市的运行效率和居民的生活质量。
数字地球气象应用的基本问题探讨

J o u r n a l o fN a n j i n g Un i v e r s i t y o fI n f o r ma t i o n S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y : N a t u r a l S c i e n c e E d i t i o n, 2 0 1 3, 5 ( 2): 1 3 5 — 1 3 8
一
投影 , 较 大 区域 的数 据也 需 要 进行 换 带 计算 . 因此 基 于平 面地 图 的
收 稿 日期 2 0 1 2 - 0 4 - 2 3
空 间数 据组 织模 式 无 法 高 效 实 现 多 尺 度 、 多 分 辨 率 空 间数 据 的协 同
处理.
资助项 目 江苏 省 博 士 后 科 研 基 金 ( 1 1 0 1 0 2 4 B) ; 南京 信 息大 学科 研 基金 ( ¥ 8 1 0 8 2 3 2 0 0 1 ;
字 地球仍 然需 要进 行 相关基 础研 究 .
1 平面地 图作 为气 象信 息载体 的局 限性
地 图作 为地球 空 间信 息 的载 体 已经 有 几 千 年 的 历 史 , 随 着 面 向 全 球应 用研 究与 理论探 索 的深 入 , 传统 平 面地 图存 在 以下 局限性 .
1 )地 图投 影非 常复杂 且 存 在变 形 , 大范 围数据 的管 理 和分 析 存 在 诸多 不便 , 图 1为 高斯投影 中为 限制 投影 变形 所采取 的分 带投 影. 2 )传 统平 面地 图缺乏 对 全 球 多尺 度 、 多 分 辨率 数 据 的 高效 集 成 管 理能 力. 不 同地 图 投影 的数 学 模 型 、 转换参数不 同( 图 2为麦 卡 托 投 影 与兰勃 托投 影对 比 ) , 在 应 用 中需 要 进 行 投影 转 换 , 即使 采 用 同
高中地理第三章 地理信息技术的应用导学案详解及答案_中图版_必修3 数字地球

第四节数字地球●学习目标1.结合教材内容,了解数字地球的含义。
2.结合教材及相关资料,理解数字地球的核心思想与关键技术。
(重点+难点)3.联系生活实例,理解数字地球的应用前景。
(重点)4.能够利用网络相关平台,体验数字地球和地理信息技术给我们生活带来的便利,例如利用网络虚拟技术,游览数字地形、立体建筑等。
自主研习一、数字地球新-课-标-第- 一-网1.概念:对真实地球及其相关现象的统一性的重视与再认识。
2.应用技术:全球定位系统、、地理信息系统、、网络技术等。
3.核心思想统一处理地球问题最大限度地利用4.基础——全球网络与分布式存储(1)原因只有通过才能实现全球信息共享数字地球的实现需要大规模的(2)结果数字地球要求信息网络嵌入到每个人的日常生活中的建设及其传输速度,是数字地球建立的重要基础5.最大特征与依据——虚拟现实技术(1)虚拟现实的概念:计算机模拟的,一种可以虚拟世界的计算机系统。
(2)本质:可对视觉、听觉、触觉产生作用的。
6.重要信息源——卫星影像问题磁场(1)阅读下列材料,回答问题。
材料这是某公司的一项信息化服务演示。
在一个漆黑的夜晚,一位独居的老太太突发心脏病,在倒地的一刹那,她手臂上的手表式GPS发出红色急救信号。
医护人员从“医疗急救GIS”中的地图上迅速找到了她的住址,立即调度装有车载定位系统的救护车按照电子地图上的路径提示,在最短的时间内抵达老人的房间,为她量血压、测心跳、输氧气……也许你会觉得这种情景只是一个演示,但实际上,这种看上去有些前卫的“服务”,正是“数字地球”为我们生活服务的一个缩影,而且在发达国家已开始进入大众生活领域,离我们的距离也并非遥不可及。
材料中的案例应用了哪些“数字地球”技术?二、数字地球的应用前景7.可帮助制定的对策。
8.为国家大型工程决策提供,为城市的管理提供。
9.为百姓生活提供方便。
问题磁场(2)你认为数字化生活给我们带来便利的同时,有可能带来哪些烦恼?自主核对:1.数字化2.遥感技术虚拟技术3.数字化手段信息资源4.(1)网络存储空间(2)高速宽带网络5.(1)三维环境创建和体验(2)仿真视景6.高分辨率问题磁场(1)提示:GPS(全球定位系统)、GIS(地理信息系统)和车载电子系统、电子地图等数字地球技术。
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数字地球对全球变化与社会可持续发展的作用
全球变化与社会可持续发展已成为当今世界人们关注的重要问题,数字化表示的地球为
我们研究这一问题提供了非常有利的条件。在计算机中利用数字地球可以对全球变化的过程、
规律、影响以及对策进行各种模拟和仿真,从而提高人类应付全球变化的能力。数字地球可
以广泛地应用于对全球气候变化、海平面变化、荒漠化、生态与环境变化、土地利用变化的
监测。与此同时,利用数字地球,还可以对社会可持续发展的许多问题进行综合分析与预测,
如:自然资源与经济发展,人口增长与社会发展,灾害预测与防御等。我国是一个人口多、
土地资源有限、自然灾害频繁的发展中国家、十几亿人口的吃饭问题一直是至关重要的。经
过二十年的高速发展,资源与环境的矛盾越来越突出。九八年的洪灾,黄河断流,耕地减少,
荒漠化加剧,已经引起了社会各界的广泛关注。必须采取有效措施,从宏观的角度加强土地
资源和水资源的监测和保护,加强自然灾害特别是洪涝灾害的预测、监测和防御,避免第三
世界国家和一些发达国家发展过程中走过的弯路。数字地球在这方面可以发
挥更大的作用。
数字地球对社会经济和生活的影响
数字地球将容纳大量行业部门、企业和私人添加的信息,进行大量数据在空间和时间分
布上的研究和分析。例如国家基础设施建设的规划,全国铁路、交通运输的规划,城市发展
的规划,海岸带开发,西部开发。从贴近人们的生活看,房地产公司可以将房地产信息链接
到数字地球上;旅游公司可以将酒店、旅游景点,包括它们的风景照片和录象放入这个公用
的数字地球上;世界著名的博物馆和图书馆可以将其收藏以图像、声音、文字形式放入数字
地球中;甚至商店也可以将货架上的商店制作成多媒体或虚拟产品放入数字地球中,让用户
任意挑选。另外在相关技术研究和基础设施方面也将会起推动作用。因此,数字地球进程的
推进必将对社会经济发展与人民生活产生巨大的影响。
数字地球与精细农业
21世纪农业要走节约化的道路,实现节水农业、优质高产无污染农业。这就要依托数
字地球,每隔 3~5 天给农民送去他们的庄稼地的高分辨率卫星影像,农民在计算机网络终
端上可以从影像图中获得他的农田里庄稼的长势征兆,通过 GIS 作分析,制定出行动计划,
然后在车载 GPS 和电子地图指引下,实施农田作业,及时地预防病虫害,把杀虫剂、化肥
和水用到必须用的地方,而不致使化学残留物污染土地、粮食和种子,实现真正的绿色农业。
这样一来,农民也成了电脑的重要用户,数字地球就这样飞入了农民家。到那时农民也需要
有组织,有文化,掌握高科技。
数字地球与智能化交通
智能运输系统是基于数字地球建立国家和省市、自治区的路面管理系统、桥梁管理系统、
交通阻塞、交通安全以及高速公路监控系统,并将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电
子传感技术、电子控制技术以及计算机处理技术等有效地集成运用于整个地面运输管理体系,
而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合运输和管理系统,
实现运输工具在道路上的运行功能智能化。从而,使公众能够高效地使用公路交通设施和能
源。具体地说,该系统将采集到的各种道路交通及服务信息经交通管理中心集中处理后,传
输到公路运输系统的各个用户(驾驶员、居民警察局、停车场、运输公司、医院、救护排障
等部门)。出行者可实时选择交通方式和交通路线;交通管理部门可自动进行合理的交通疏
导、控制和事故处理;运输部门可随时掌握车辆的运行情况,进行合理调度。这就使路网上
的交通流运行处于最佳状态,改善交通拥挤和阻塞,最大限度地提高路网的通行能力,提高
整个公路运输系统的机动性、安全性和生产效率。
数字地球的军事应用
虚拟战场环境。近年来,虚拟现实技术的创新运用为军事训练提供了一种新的理念和方
法,通过三维战场环境图像数据库、作战信息数据库、武器装备信息和作战人员信息等数据,
运用虚拟现实技术为参训人员构建一种形象真实的立体虚拟战场环境,增强其临场感觉,检
验和评估作战武器系统的性能,辅助指挥决策人员掌握战场动态,制定作战计划,从而提高
军事训练质量。
实施诸军兵种联合演习。虚拟战场环境使参战双方共处其中,根据虚拟环境中的各种情
况及其变化,“调兵遣将”、“斗智斗勇”,实施“真实的”对抗演习。利用虚拟现实技术,根据
获取的战场情况资料构建虚拟战场环境,让决策指挥人员通过显示装置或传感器观察、感受
双方兵力部署及战场情况,以便判断敌情,定下作战决心。
作战任务保障与评估。虚拟现实技术在作战任务保障与评估中的应用具有颇为乐观的发
展前景。作战任务演练或进行试验都需要使用可重现环境和运载工具的仿真器,这样就能使
人员通过熟悉可能遇到的情况、逼真的目标以及有关的不确定情况、恶劣的环境和对抗的敌
人,来提高完成作战任务的可能性。对于给定的一支能在任何地方、任何地形、面对任何类
型敌人或威胁系统,而且没有在本地进行过先期训练便需要进行作战的部队,任务演练系统
能发挥重要的作用。在后勤保障中,则可对各种弹药、油料、武器库存量及后勤物资供应状
况进行分析和模拟。