高中地理 3.4 數(shù)字地球課件2 湘教版必修3.ppt
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第四節(jié) 數(shù)字地球,一、數(shù)字地球的概念,數(shù)字地球是:信息化的地球 ― 地球的虛擬對(duì)照體。數(shù)字地球?qū)⒂嘘P(guān)地球上每一點(diǎn)的信息,按地球的地理坐標(biāo)加以整理,然后構(gòu)成一個(gè)全球的信息模型。人們可以快速、形象地了解地球上的任何一點(diǎn)、任何方面的信息,從而實(shí)現(xiàn)“信息就在指尖上”的夢(mèng)想。,通俗地講,就是用數(shù)字的方法將地球、地球上的活動(dòng)及整個(gè)地球環(huán)境的時(shí)空變化裝人電腦中,實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上的流通,并使之最大限度地為人類的生存、可持續(xù)發(fā)展和日常的工作、學(xué)習(xí)、生活、娛樂服務(wù)。,“數(shù)字地球”的提出,1998 年 1 月 31 日,時(shí)任 美國(guó) 副總 統(tǒng)的 阿爾. 戈?duì)?《 數(shù)字 地球: 展望21 世紀(jì)我 們這顆 行星 》,是一種可以 嵌入海量地 理數(shù)據(jù)的、 多分辯率的 和三維的地 球的表示, 可以在其上 添加許多與 我們所處星 球有關(guān)的數(shù)據(jù)。,遙感技術(shù)、 地理信息 系統(tǒng)、網(wǎng) 絡(luò)技術(shù)、 虛擬現(xiàn)實(shí) 技術(shù),可持續(xù) 發(fā)展, 農(nóng)業(yè)、 災(zāi)害、 資源、 教育等 方面,二、數(shù)字地球的技術(shù)基礎(chǔ),要在電子計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)數(shù)字地球不是一件簡(jiǎn)單的事,它需要諸多學(xué)科,特別是信息科學(xué)技術(shù)的支撐。這其中主要包括:信息高速公路與高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、高分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù)、空間信息技術(shù)與空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施、大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、可視化和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、高性能計(jì)算能力。,1、信息高速公路與高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù),一個(gè)數(shù)字地球所需要的數(shù)據(jù)已不能通過單一的數(shù)據(jù)庫(kù)來存貯,而需要由成千上萬(wàn)的不同組織來維護(hù)。這意味著參與數(shù)字地球的服務(wù)器將需要由高速網(wǎng)絡(luò)來連接。,在 Internet 流量爆發(fā)性增長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)下,遠(yuǎn)程通信載體已經(jīng)嘗試使用 10G / S 的網(wǎng)絡(luò),而每秒 1 015 byte 的因特網(wǎng)正在研究中。相信在 21 世紀(jì)將會(huì)有更加優(yōu)秀的寬帶高速網(wǎng)供人們使用。,2、高分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù),20 世紀(jì)的遙感衛(wèi)星影像,在衛(wèi)星遙感問世的 20 多年分辨率已經(jīng)有了飛快的提高,這里所說的分辨率指空間分辨率、光譜分辨率和時(shí)間分辨率。空間分辨率指影像上所能看到的地面最小目標(biāo)尺寸,用像元在地面的大小來表示。,高分辨率衛(wèi)星遙感圖像在 21 世紀(jì)將可以優(yōu)于 1 米的空間分辨率,每隔 3 一 5 天為人類提供反映地表動(dòng)態(tài)變化的翔實(shí)數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)“秀才不出門,能觀天下事”的理想。,3、空間信息技術(shù)與空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施,空間信息是指與空間和地理分布有關(guān)的信息,據(jù)統(tǒng)計(jì),世界上的事情有 80 %與空間分布有關(guān).空間信息用于地球研究即為地理信息系統(tǒng)。為了滿足數(shù)字地球的要求,將影像數(shù)據(jù)庫(kù)、矢量圖形庫(kù)和數(shù)字高程模型 (DEM)三庫(kù)一體化管理的 GlS 軟件和網(wǎng)絡(luò) GPS ,將在 21 世紀(jì)十分成熟和普及。從而可實(shí)現(xiàn)不同層次的互操作,一個(gè) GIS 應(yīng)用軟件產(chǎn)生的地理信息將被另一個(gè)軟件讀取。,4、大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù),數(shù)字地球?qū)⑿枰尜A 10 1 5 字節(jié)的( Quadrillions )信息。美國(guó) NASA 的行星地球計(jì)劃 EOS 一 AMI 1999 年上天,每天將產(chǎn)生 1 000 GB (即 1 TB )的數(shù)據(jù)和信息, 1 米分辨率影像覆蓋廣東省,大約有 1 TB 的數(shù)據(jù),而廣東才是中國(guó)的 1 / 53 。所以要建立起中國(guó)的數(shù)字地球,僅僅影像數(shù)據(jù)就有 53TB ,這還只是一個(gè)時(shí)刻的多時(shí)相的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),其容量就更大了。目前美國(guó)的 NASA 和 NOAA 已著手建立用原型并行機(jī)管理的可存貯 1 800TM 的數(shù)據(jù)中心,數(shù)據(jù)盤帶的查找由機(jī)器手自動(dòng)而快速地完成,相信在 21 世紀(jì),還會(huì)有新的突飛猛進(jìn)。,5、可視化和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),可視化是實(shí)現(xiàn)數(shù)字地球與人交互的窗口和工具,沒有可視化技術(shù),計(jì)算機(jī)中的一堆數(shù)字是無(wú)任何意義的。數(shù)字地球的一個(gè)顯著的技術(shù)特點(diǎn)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。建立了數(shù)字地球以后,用戶戴上顯示頭盔,就可以看見地球從太空中出現(xiàn)。,,戴上數(shù)據(jù)儀器,可以在虛擬空間 中體驗(yàn)太空漫步的美妙滋味.,6、高性能計(jì)算能力,地球是一個(gè)復(fù)雜的巨系統(tǒng),地球上發(fā)生的許多事件、變化和過程又十分復(fù)雜而呈非線性特征,時(shí)間和空間的跨度變化大小不等,差別很大,只有利用高速計(jì)算機(jī),我們今日和跨世紀(jì)的未來,才有能力來模擬一些不能觀測(cè)到的現(xiàn)象。利用數(shù)據(jù)挖掘( Data Mining )技術(shù),我們將能夠更好地認(rèn)識(shí)和分析所觀測(cè)到的海量數(shù)據(jù),從中找出規(guī)律和知識(shí)。,三、數(shù)字地球與我們的生活,“數(shù)字城市”:從廣義上說,是通過寬帶多媒體信息網(wǎng)絡(luò)、地理信息系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái),整合城市信息資源并加以充分利用,建立電子商務(wù)、電子政務(wù)、科技信息系統(tǒng)、勞動(dòng)和社會(huì)保障信息系統(tǒng)等子系統(tǒng),通過發(fā)展信息家電、網(wǎng)上教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療,建設(shè)信息化社區(qū),最終實(shí)現(xiàn)城市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的全面信息化。,“數(shù)字化社區(qū)”:顧名思義,就是通過數(shù)字技術(shù)將管理、服務(wù)的提供者與每個(gè)住戶相聯(lián)結(jié)的社區(qū)。這種數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) · 使社區(qū)的管理者與住戶之間可以實(shí)時(shí)地進(jìn)行各種形式的信息交互,由于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的先進(jìn)性以及多態(tài)的表現(xiàn)性,加上各種網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)的應(yīng)用,從而營(yíng)造出了一個(gè)豐富多彩的虛擬社區(qū)。,“地球村”:信息高速公路的出現(xiàn),國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)的使用,“數(shù)字地球”的產(chǎn)生,“縮小”了我們生活的空間,“縮短”了我們聯(lián)系交往的時(shí)間,使我們生活的世界成為一個(gè)全球性、同時(shí)性的“地球村”。,“數(shù)字化生存”:我國(guó) IT 界有關(guān)人士這樣描述未來普通人的數(shù)字化生存狀態(tài):寬帶將代替電話撥號(hào)的窄帶方式成為家庭和外部信息交流的高速公路。單芯片技術(shù)產(chǎn)生的數(shù)字產(chǎn)品會(huì)不斷豐富、滿足用戶高品質(zhì)數(shù)字化生活的需要。所有產(chǎn)品通過有線網(wǎng)絡(luò)或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)聯(lián)成一體并實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換、資源共享以及自動(dòng)化控制。,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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