第四节 数字地球优质课教案整理

第三章 地理信息技术应用 第四节 数字地球

第四节 数字地球（教案）

【基本说明】

1、所属模块：必修3 2、年 级：

高二 3、出版单位：湖南教育出版社

4、所属章节：第三章第四节

5、学

时

数：1课时 【教学设计】

1、教学目标

知识与技能：能用自己的语言表述数字地球的概念；能说出构筑数字地球关键技术

过程与方法：通过阅读、翻译教材相关内容，并上网搜索，了解数字地球的源起和含义；

通过例举身边事例，感受数字地球给我们带来的便利生活

情感态度价值观：展望数字地球的发展前景，激发求知欲和对科学技术的热情

2、内容分析：本课是第三章地理信息技术应用的最后一节，也是地理必修3的最后一节，与前面三节内容联系密切；同时本节内容比较简单，教材分“数字地球的含义”和“数字地球与我们的生活”两部分阐述，两者之间呈现的是概念和应用的关系，教学时可不必过分探究，因此学生的学习活动关键是对数字地球的含义和涉及的关键技术的了解。

3、学情分析：通过前面的学习，学生对3S技术有了一定的了解，加上本节内容比较简单，学生学习难度不大，只须教学手段得当，是比较容易达到上述教学目标的。

4、设计思路：本节课主要内容浅显易懂，没有认识和思维障碍，因此本堂课的设计思路是从具体的案例入手，引导学生进行思考、讨论，最后得出基本的结论，形成一定的概念，达到理解和应用的目的。教师的主要任务在于积极引导，调动学生的积极性。

【课堂导学】

视频：《玩转google earth》

投影：Google 地球可带您飞往地球上的任何地方，您可以在 Google 地球上看到卫星图像、地图、地形和 3D 建筑，包括外太空的银河系以及大洋峡谷。您可以探索丰富的地理知识，保存您游览过的地点，并将其与他人分享。

google earth是一款google公司开发的虚拟地球仪软件，它把卫星照片、航空照相和GIS布置在一个地球的三维模型上。有人直接把它翻译成数字地球。

什么是数字地球？

探究点一、数字地球的含义

（一）数字地球的含义

数字地球是信息化的地球，即地球的虚拟对照体。数字地球将有关地球上每一点的信息，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。人们可以快速、形象、完整地了解地球上的任何一点、任何方面的信息，从而实现“信息就

数字地球的提出：美国前副总统戈尔于1998年1月31日在加利福尼亚科学中心所做的“数字地球------认识21世纪我们这颗星球”的演讲中首次提出的。他指出：数字地球是指一个以地理坐标为依据的、具有高分辨率和海量数据、立体显示地球信息的技术系统。

教师：简单的讲，数字地球就是地球的信息模型。

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第三章 地理信息技术应用 第四节 数字地球

（二）数字地球的核心思想

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，最大限度地利用信息资源，并使人们能够通过一定方式，方便地获得有关地球的信息。

数字地球是一个庞大而复杂的系统，它涉及哪些关键技术？

（三）数字地球的关键技术

1. 信息高速公路与高速网络技术

2. 高分辨率卫星遥感技术

3. 空间信息技术与空间数据基础设施

4. 大容量数据存储技术

5. 可视化和虚拟现实技术

6、高性能计算机能力

教师：严格地讲，数字地球是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络为纽带运用海量地球信息对地球进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述。

教师：请大家想一想，数字地球采用的技术具有哪些特征，其核心特征是什么？

投影：

特征：数字化、网络化、智能化、可视化

核心：数字化（信息化）

教师：数字地球的核心是地球空间信息科学，地球空间信息科学的技术体系中最基础和基本的技术核心是"3S"技术及其集成。没有"3S"技术的发展，现实变化中的地球是不可能以数字的方式进入计算机网络系统的。

探究点二、数字地球和我们的生活

1、数字城市

所谓“数字城市”，就是把“原型城市”以数字化的形式装进计算机里进行管理。

“ 数字化城市”广义上讲，是指城市的信息化。它既是城市信息化的概述，又是城市信息化的目标。是用数字化的手段来处理、分析和管理整个城市，促进城市的人流、物流、资金流、信息流、交通流的通畅、协调。

2、数字政府：

⑴含义：是指在现代计算机、网络通信等技术支撑下，政府机构日常办公、信息收集与发布、公共管理等事务在信息化、网络化的环境下进行的国家行政管理形式。 ⑵表现形式：①政府办公自动化；②公民随机网上查询政府信息；③政府进行电子化民意调查和社会经济统计；④电子选举；⑤网上公众决策讨论；⑥政府实时信息发布；⑦各级政府间的可视远程会议；⑧电了商务；⑨政府公共管理自动化：如自然灾害应急反应，智能交通控制等。

⑶主要作用：提高政务办公效率

、“网上在线办公”创造出“虚拟政府”环境、改变了政府的组织形式

，节省人力资源、高度民主的政府

、减少官员腐败

等。

3、数字农业

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第三章 地理信息技术应用 第四节 数字地球

数字农业的基本含义是指运用数字地球技术，融合遥感、全球定位系统、地理信息系统、计算机网络等技术，根据农田的具体情况，做到“系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理”的集约化和信息化的高新技术系统。形成精准选种、精准播种、精准施肥、精准灌溉、动态监控、机械收割以及采后处理的“链条”，以实现最佳投入／产出比，同时能够保护生态环境。 数字农业的根本目的是以最少的或最节省的投入，获得最高的经济收益和最佳的环境效益。

4、数字校园 ⑴教师备课数字化，从网络下载教学资料和图片，形成多媒体课件；在联网的教室中，点播高质量的视频，利用网络师生互动，电脑批改作业。

⑵学生学习数字化，丰富的媒体感受、灵活多样的师生交互，课后利用共享资源，调出教学课件继续学习，自主性加强，在网上与师生交流探讨问题；

⑶校园资源数字化，提供学习方法、提供课程学习、实验、实习等教学资源、考查学习效果、颁发学历文凭、图书馆借书，广播数字节目等。

⑷财务管理数字化，缴学生学杂费、支办公费用、经费收支查询、学校财产、收费标准文件等。

5、数字环保

数字环保是数字地球在环保信息化和环境管理决策中的具体应用。它是以环保为核心的，由基础应用、延伸应用、高级应用和战略应用的多层环保监控管理平台集成的系统，具体包括环境测控跟踪系统、环境预测预报系统、污染源平面显示管理系统、污染源异动跟踪报警系统、环境状况领导速查系统、环保增值业务管理系统、排污收费系统、环境GIS系统、污染事故预警系统、环保业务工作流管理系统、环保动态仿真系统、环保决策支持系统和分布式万维拟境系统等系统，其基本实施过程就是将信息、网络、自动控制、通讯等高科技应用到环保领域，实现环保的数字化。

〖活动1〗阅读材料，回答问题。

在一个漆黑的夜晚，一位独居的老太太突发心脏病，在倒地的一刹那间，她手上的手表式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，在最短时间内抵达老人的房间，为她量血压、测心跳、输氧气…… 1、该项“信息化服务”的实现得益于 。

2、材料中涉及到的地理信息技术有 。

3、根据用途分类，“手表式GPS”和“车载定位系统”属于 ，在该项“信息化服务”中主要应用了GPS技术的 功能。

4、该项“信息化服务”利用了GIS的 、 功能。

5、该信息化服务系统工程可能是：

A人口地理信息系统 B医疗地理信息系统

C城市交通地理信息系统 D电力地理信息系统

【基础巩固】

一、选择题

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1、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

2、“数字地球”即（ ）

A、数字化、信息化的虚拟地球

B、用数字度量半径、体积、质量等的地球

C、用经纬网络描述的地球

D、“信息高速公路”

3、数字地球最主要的任务是（ ）

A、提供信息服务 B、处理数据

C、传递知识 D、提供交流平台

二、综合题

城市110指挥中心在接到报警电话后，能在最短的时间内指挥警车到达出事地点。为了提高出警效率，许多城市配备了巡警车。应用地理信息技术可大大提高出警效率。阅读材料回答：

1、110指挥中心要随时掌握每辆巡警车在城市中的位置，可以利用哪一种地理信息技术?

可以利用全球定位系统

2、110指挥中心要确定哪一辆巡警车离出事地点最近，可以利用哪一种地理信息技术? 可以利用地理信息系统

3、110指挥中心要判定最近的警车至出事地点的道路是否畅通，还需要利用哪些技术?如果存在严重交通堵塞，110指挥中心又该怎么办? 还要用到摄像和视频传输技术。如果存在严重交通堵塞，需要另外找较近的且有条件较快赶到出事地点的巡警车（需要综合运用上述技术）。

4、假如你是110指挥中心的调度员，描述在接到报警电话到指挥警车前往出事地点的工作程序。

接警→确认出事地点的位置→（在显示各巡警车的地理信息系统中）了解其周围巡警车的位置→分析确定最近（或能最快到达）的巡警车→通知该巡警车。

5、由此例推想，地理信息技术还可以应用于城市管理的哪些部门中? 40

第三章 地理信息技术应用 第四节 数字地球

城市交通组织和管理、商业组织和管理、城市规划、卫生救护、物流等部门，都可利用地理信息技术。

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