(统编版)2020学年高中地理第三单元单元活动走进“数字地球”同步备课教学案鲁教版必修48

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。

(一)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。

思考“数字地球”就是“3S”技术的综合，对吗？答案不正确。

“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。

(二)“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。

思考建立“数字地球”对我们日常生活的意义有哪些？答案城市信息化使得智能化交通、智能化住宅小区、数字化企业、电子商务、电子金融、电子政务、远程教育、远程医疗、网上娱乐等成为可能，还带动了生态城市和花园城市建设，为居民生产、生活和学习创造更方便、舒适、高效和安全的环境，提高了生活质量。

(三)“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。

思考若“数字校园”成为现实，学生将如何进行学习活动？答案在任何有互联网的地区，学生可在虚拟的课堂、虚拟校园、虚拟的图书馆进行学习活动。

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，在倒地的一瞬间，她手臂上的手表式GPS发出急救信号。

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提示路径，在最短的时间内抵达老人住所，为她量血压、测心跳、输氧气……这虽然只是一个演示，但实际上正是“数字地球”为我们生活服务的一个缩影，而且渐入大众生活领域。

(1)“数字地球”有什么特点？(2)材料中的案例应用了“数字地球”的哪些技术？答案(1)①具有空间性、数字性和整体性，这三者的融合统一，是数字地球与其他信息系统相区别的根本标志；②可迅速充实和联网；③是一种开放式的数据平台，它采用动态、仿真和虚拟等先进的技术，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数字地球的服务对象覆盖整个社会层面。

(2)GPS(全球定位系统)、GIS(地理信息系统)和车载定位系统、电子地图等数字地球技术。

知识点拨数字地球的含义与支撑技术(1)含义：数字地球是指实现地球数字化或信息化的技术系统。

形象地说，数字地球是指整个地球经数字化之后由计算机网络来管理的技术系统。

如下所示：(2)支撑技术：数字地球是一个庞大而复杂的系统，要依靠诸多关键技术支撑。

各关键技术与数字地球的关系具体如下所示：[特别提示] (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。

阅读下列材料，回答下列问题。

1999年，首届“数字地球”国际会议在北京召开。

专家认为，“数字地球”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，实现地球圈层间物质流、能量流与信息流数据的集成，从而对全球化问题进行广泛研究。

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。

例如，美国利用资源卫星在估测本国小麦产量的同时，还对其他国家小麦产量进行估测，根据所得数据制定生产布局、储运、加工等计划，确定对外贸易策略，由此每年可获利数亿美元。

(1)数字地球的应用领域有哪些？(2)根据材料推断“数字地球”相关技术在我国农业可持续发展方面可做哪些工作？(3)在全球问题的研究中，除农业外，还有哪些领域可以应用“数字地球”的相关技术？答案(1)数字地球的应用领域小到人们日常生活的工作、生活、娱乐等，大到人类的生存与可持续发展，如预测气候变化、治理环境污染、防灾减灾、保护生物多样性、解决政治或经济危机、增加农业产出等。

(2)“数字地球”相关技术在我国农业可持续发展方面可做如下工作：资源利用状况遥感调查；合理布局农业；监测并预报气候变化及旱涝灾害；光热及农作物产量预测；农业污染监测、预报，并提出解决措施等。

(3)在全球问题的研究中，除农业外，还有如下领域可应用“数字地球”的相关技术：全球温室效应；海平面上升；臭氧层分布；地形遥感；全球生态环境监测；全球气候预报；全球生物分布；全球生产结构监测等。

拓展提升数字地球的应用应用前景具体表现可持续发展应用空间分析与虚拟现实技术，建立数字化空间实验室，从全球角度研究可持续发展政府决策为大型工程决策提供重要的参考数据，为政府对城市的管理提供依据百姓生活接受远程教育，网上购物，交互娱乐项目，浏览风景名胜知识小结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。

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.GISD.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.①②B.②③C.③④D.①④答案 1.B 2.A 3.C解析第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，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。

数字化城市管理是指综合运用多种现代技术对城市进行科学高效管理，系统建设内容涵盖多个领域，如医院利用该系统抢救某危重病人的过程。

数字化城市是数字地球的一部分。

据此完成4～5题。

4.有关“数字城市”的叙述，错误的是( )A.与“数字地球”是并列的两大信息系统B.能以数字的形式获取、存储和再现城市的资源、基础设施、人文、经济等方面的信息C.有利于提高城市管理效率D.可以为城市可持续发展提供决策支持5.数字城市的作用主要包括( )①提高城市管理效率②节约资源和保护环境③实现城市的可持续发展④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A.①②③B.②③④C.①②④D.①③④答案 4.A 5.C解析第4题，数字城市是数字地球的一部分，它综合运用了地理信息系统、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，从而提高城市管理效率，节约资源和保护环境，为城市可持续发展提供决策支持。

第5题，数字城市的作用之一是为城市可持续发展提供决策支持，而不是直接去实现城市的可持续发展。

6.阅读材料，回答下列问题。

材料一“数字黄河”，就是借助全数字摄影测量、遥测、遥感、地理信息系统、全球定位系统等现代化手段及传统手段采集基础数据，通过微波、超短波、光缆、卫星等快捷传输方式，对黄河流域及其相关地区的自然、经济、社会等要素构建一体化的数字集成平台和虚拟环境。

通俗地讲，“数字黄河”就是把黄河装进我们的计算机，从而可方便地模拟、分析、研究黄河的自然现象，探索其内在规律，为黄河治理、开发和管理的各种方案决策提供科学技术支持。

材料二“数字黄河”的某一示意图。

(1)“数字黄河”的五大技术环节是________、________、________、________和________，其中支持优化黄河治理开发与管理方案的关键环节是________。

(2)下列属于建设“数字黄河”的积极意义的是(多选)( )A.洪水预报B.水量调度C.水质监测D.水土流失监测E.工程模拟(3)若建立黄河流域内水能资源地理信息系统，你认为应该储存哪些方面的空间数据信息？答案(1)信息采集系统数据传输系统数据存储与处理系统数字模拟系统决策支持系统数字模拟系统(2)ABCDE(3)应储存的空间数据信息：①全流域的水能蕴藏量；②已开发水能的量及空间分布；③重要河段水能资源的时空分布；④水能可开发河段的地质、地貌特征的相关数据；⑤流域内人类的经济活动状况等。