第四节第四节 数字地球数字地球预习新起点预习新起点知能新整合知能新整合学点一学点一典例分析典例分析对应训练对应训练学点二学点二典例分析典例分析对应训练对应训练合作讨论合作讨论数数 字字 地地 球球一、数字地球的含义一、数字地球的含义数数 字字 地地 球球 的的 含含 义义数字地球是数字地球是_的地球的地球地球的地球的_ 对照体。数字地球将有关地球上每一点的信息，按地球对照体。数字地球将有关地球上每一点的信息，按地球 的的_坐标加以整理，然后构成一个全球的坐标加以整理，然后构成一个全球的_ 模型。人们可以快速、形象地了解地球的任何一点、任模型。人们可以快速、形象地了解地球的任何一点、任 何方面的信息，从而实现何方面的信息，从而实现“ “信息就在指尖上信息就在指尖上” ”的梦想的梦想概念：概念：信息化信息化虚拟虚拟地理地理信息信息核心：核心：用数字化的手段来处理整个地球的用数字化的手段来处理整个地球的_ 和和_等方面的问题，最大限度地利用资等方面的问题，最大限度地利用资 源，并使人们能够通过一定方式，方便地获得有关源，并使人们能够通过一定方式，方便地获得有关 地球的信息地球的信息自然自然特点：嵌入特点：嵌入_地理数据，实现多地理数据，实现多_和三维的地球的表示，即和三维的地球的表示，即“ “_”_”社会社会海量海量分辨率分辨率 虚拟地球虚拟地球信息高速公路与高速网络技术信息高速公路与高速网络技术 高分辨率卫星遥感技术高分辨率卫星遥感技术 空间信息技术与空间数据基础设施空间信息技术与空间数据基础设施 大容量数据存储技术大容量数据存储技术 可视化和虚拟现实技术可视化和虚拟现实技术 高性能计算能力高性能计算能力数数 字字 地地 球球 的的 含含 义义技术基础技术基础二、数字地球与我们的生活二、数字地球与我们的生活畅想畅想 “ “数字数字 地球地球” ” 跨入跨入 未来未来 世界世界利用数字地球的数据，可掌握各地的治安状况，有利用数字地球的数据，可掌握各地的治安状况，有 助于恰当部署警力打击犯罪助于恰当部署警力打击犯罪 可模拟环境变化对可模拟环境变化对_物种的影响，以便于采取物种的影响，以便于采取 有效措施保护生物有效措施保护生物_濒危濒危 多样性多样性掌握作物病虫害及其生长情况，科学施药、施肥，掌握作物病虫害及其生长情况，科学施药、施肥，可以提高可以提高_产量产量 学者们可以利用数字地球开展学者们可以利用数字地球开展_研究，研究，包括了解人类和环境之间相互依赖的关系包括了解人类和环境之间相互依赖的关系 将地球搬进我们的实验室，移进我们的将地球搬进我们的实验室，移进我们的_ 将世界放在手掌中将世界放在手掌中 信息化、网络化、信息化、网络化、_，信息时代的主要特征，信息时代的主要特征 信息就在指尖上信息就在指尖上畅想畅想 “ “数字数字 地球地球” ” 跨入跨入 未来未来 世界世界作物作物 学术学术计算机计算机全球化全球化返回目录学点一学点一 数字地球的含义数字地球的含义 1.1.数字地球的含义数字地球的含义概念核心特点2.2.数字地球的技术基础数字地球的技术基础数字地球是信息化的地球数字地球是信息化的地球 地球的虚拟对照体。数字地球地球的虚拟对照体。数字地球 将有关地球上每一点的信息，将有关地球上每一点的信息， 按地球的地理坐标加以整理，按地球的地理坐标加以整理， 然后构成一个全球的信息模型然后构成一个全球的信息模型 。人们可以快速、形象地了解。人们可以快速、形象地了解 地球上的任何一点、任何方面地球上的任何一点、任何方面 的信息，从而实现的信息，从而实现“ “信息就在指信息就在指 尖上尖上” ”的梦想的梦想用数字化的手段来用数字化的手段来 处理整个地球的自处理整个地球的自 然和社会等方面的然和社会等方面的 问题，最大限度地问题，最大限度地 利用资源，并使人利用资源，并使人 们能够通过一定方们能够通过一定方 式，方便地获得有式，方便地获得有 关地球的信息关地球的信息嵌入海量的嵌入海量的 地理数据的地理数据的 、多分辨率、多分辨率 的和三维的的和三维的 地球的表示地球的表示要在电子计算机上实现数字地球不是一个很简要在电子计算机上实现数字地球不是一个很简 单的事，它需要诸多学科，特别是信息科学技术单的事，它需要诸多学科，特别是信息科学技术 的支撑。这其中主要包括：信息高速公路和高速的支撑。这其中主要包括：信息高速公路和高速 网络技术、高分辨率卫星遥感技术、空间信息技网络技术、高分辨率卫星遥感技术、空间信息技 术与空间数据基础设施、大容量数据存储技术以术与空间数据基础设施、大容量数据存储技术以 及可视化和虚拟现实技术。其特点及作用如下表及可视化和虚拟现实技术。其特点及作用如下表 ：关 键键 技 术术信息高速公 路和高速网 络络技术术高分辨率 卫卫星遥感 技术术空间间信息技 术术与空间间数 据基础设础设 施大容量 数据存 储储技术术可视视化 和虚拟拟 现实现实 技 术术高性能的 计计算能 力特 点容量大，容量大， 传输速度传输速度 快，在快，在 InterneInterne t t流量爆流量爆 发性增长发性增长 的驱动下的驱动下 ，远程通，远程通 信载体速信载体速 度在不断度在不断 加快加快空间分空间分 辨率、辨率、 光谱分光谱分 辨率和辨率和 时间分时间分 辨率都辨率都 非常高非常高 ，实现，实现 物象清物象清 晰，判晰，判 断准确断准确 ，重访，重访 周期短周期短国家空间数国家空间数 据基础设施据基础设施 是数字地球是数字地球 的基础，包的基础，包 括数据管理括数据管理 体系、空间体系、空间 数据交换网数据交换网 、空间数据、空间数据 交换标准等交换标准等 。GISGIS将空将空 间信息应用间信息应用 在地球研究在地球研究 中中纳米技纳米技 术使硬术使硬 盘存储盘存储 量大大量大大 加大，加大， 激光全激光全 息存储息存储 、蛋白、蛋白 质存储质存储 研究取研究取 得巨大得巨大 进展进展可视化可视化 可实现可实现 数字地数字地 球与人球与人 交互；交互； 虚拟现虚拟现 实技术实技术 能生成能生成 虚拟环虚拟环 境，完境，完 成各种成各种 虚拟过虚拟过 程程科学计算将科学计算将 使我们突破使我们突破 实验和理论实验和理论 科学的限制科学的限制 ，建模和模，建模和模 拟可以使我拟可以使我 们能更加深们能更加深 入地探索所入地探索所 搜集到的有搜集到的有 关我们星球关我们星球 的数据。我的数据。我 们将能够更们将能够更 好地认识和好地认识和 分析所观测分析所观测 到的海量数到的海量数 据，从中找据，从中找 出规律和知出规律和知 识识关 键键 技 术术信息高速 公路和高 速网络络技 术术高分辨率 卫卫星遥感 技术术空间间信息技 术术与空间间数 据基础设础设 施大容量 数据存 储储技 术术可视视化和 虚拟现实拟现实 技术术高性能的 计计算能 力作 用数字地数字地 球海量球海量 的数据的数据 和成千和成千 上万的上万的 数据库数据库 需要由需要由 高速网高速网 络技术络技术 来连接来连接高分辨率高分辨率 卫星遥感卫星遥感 技术高频技术高频 率地为人率地为人 类提供反类提供反 映地表动映地表动 态变化的态变化的 详实数据详实数据 ，形成数，形成数 字地球的字地球的 最基本的最基本的 空间数据空间数据满足数字地满足数字地 球对综合数球对综合数 据的处理与据的处理与 应用，应用，GISGIS 、GPSGPS与与 网络结合，网络结合， 构成数字地构成数字地 球的空间核球的空间核 心技术。空心技术。空 间数据基础间数据基础 设施能储存设施能储存 管理大量空管理大量空 间数据间数据数数 字字 地地 球球 海海 量量 数数 据据 的的 存存 储储可视化能够可视化能够 将计算机的将计算机的 抽象数据具抽象数据具 体化；虚拟体化；虚拟 现实技术为现实技术为 人类观察自人类观察自 然、欣赏景然、欣赏景 观、了解实观、了解实 体提供了身体提供了身 临其境的感临其境的感 觉。从而实觉。从而实 现数字地球现数字地球 的表示以及的表示以及 通过数字地通过数字地 球实现对各球实现对各 种地球现象种地球现象 的研究和人的研究和人 们的日常应们的日常应 用用地球上事地球上事 件，差别件，差别 很大，只很大，只 有高速计有高速计 算机才有算机才有 能力来模能力来模 拟这些现拟这些现 象，更好象，更好 地认识它地认识它 们们返回目录典例分析典例分析【例例1 1】有关数字地球的含义，下列说法正确的是有关数字地球的含义，下列说法正确的是( )( )A. A.数字地球是信息化的地球数字地球是信息化的地球B.B.数字地球是虚无缥缈的世界数字地球是虚无缥缈的世界C.C.数字地球的核心是用数字化的手段来处理整个地球的自数字地球的核心是用数字化的手段来处理整个地球的自然地理现象然地理现象D.D.信息高速公路和高速网络技术是数字地球的空间核心技信息高速公路和高速网络技术是数字地球的空间核心技术术AA【解析解析】数字地球是信息化的地球数字地球是信息化的地球地球的虚拟对照体，地球的虚拟对照体， 数字地球将有关地球的每一点的信息，按地球的地理坐标加以整数字地球将有关地球的每一点的信息，按地球的地理坐标加以整 理，然后构成一个全球的信息模型，故不是虚无缥缈的世界。数理，然后构成一个全球的信息模型，故不是虚无缥缈的世界。数 字地球的核心是用数字化的手段来处理整个地球的自然和社会等字地球的核心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。方面的问题。GISGIS、GPSGPS与网络结合，构成数字地球的空间核心技与网络结合，构成数字地球的空间核心技 术。术。返回目录对应训练对应训练数字地球最基本的空间数据主要来自数字地球最基本的空间数据主要来自( )( ) A.A.高分辨率卫星遥感技术提供的详细数据高分辨率卫星遥感技术提供的详细数据 B.B.高速网络提供的各数据库中的数据高速网络提供的各数据库中的数据 C.C.通过信息高速公路收集并整理的各种数据通过信息高速公路收集并整理的各种数据 D.GISD.GIS提供的各种空间交换数据提供的各种空间交换数据AA返回目录学点二学点二 数字地球与我们的生活数字地球与我们的生活数字地球的建立，使我们拥有了一座规模巨大的、能精确数字地球的建立，使我们拥有了一座规模巨大的、能精确 描述地球的数字化空间实验室，我们可以了解全球的资源、环境描述地球的数字化空间实验室，我们可以了解全球的资源、环境 、社会、经济的分布和变化，真正为人类认识自然服务。数字地、社会、经济的分布和变化，真正为人类认识自然服务。数字地 球又是一座海量信息库，是世界上最大的地球图书馆，为我们提球又是一座海量信息库，是世界上最大的地球图书馆，为我们提 供关于地球的全方位的数据和信息。数字地球的应用领域广泛，供关于地球的全方位的数据和信息。数字地球的应用领域广泛， 如预测气候变化、治理环境污染、防灾减灾、保持生物多样性、如预测气候变化、治理环境污染、防灾减灾、保持生物多样性、 解决政治或经济危机、增加农业产出等。解决政治或经济危机、增加农业产出等。返回目录典例分析典例分析【例例2 2】数字地球是当代最新的一种概念。通俗地讲，就是把地数字地球是当代最新的一种概念。通俗地讲，就是把地球和人类的各种信息用地图串起来，装在电脑