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第二節(jié)地理信息技術在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應用
從容說課
本節(jié)內容主要關于RS、GPS、GIS的工作原理和具體應用的介紹。在中教師要應用教材達到課程標準的要求：首先結合實例，了解遙感（RS）在資源普查、環(huán)境和災害監(jiān)測中的應用。這是本節(jié)的重點，也是的難點。因此，對于遙感的工作原理主要定位到工作過程，重點應放在遙感的應用，尤其突出遙感在資源普查、環(huán)境和災害評估等方面的巨大作用，適度介紹遙感圖像的分類知識。舉例說出全球定位系統(tǒng)（GPS）在定位導航中的應用也是重點和難點，教學中僅需給出概念和基本工作過程，重點放在結合某具體實例進行理解和掌握，例如汽車導航儀。運用有關資料，了解地理信息系統(tǒng)（GIS）在城市管理中的功能也是重點和難點。GIS應用廣泛，結合某實例進行理解即可。數(shù)字地球是一個全新的信息概念，學生理解有一定困難。它與人們的生活和生產關系日益密切，所以也是重點和難點，因此，本節(jié)教學的重點與難點是RS、GPS和GIS等技術在資源、環(huán)境、人口、經(jīng)濟等領域的具體應用。教學過程中應注意創(chuàng)設情境，激發(fā)興趣，開發(fā)資源，選擇合適的實例來解釋說明。本節(jié)內容共3課時。
教學重點
1.了解RS的工作過程以及在資源普查、環(huán)境和災害監(jiān)測中的應用。
2.舉例說出全球定位系統(tǒng)（GPS）在定位導航中的應用。
3.運用有關資料，了解地理信息系統(tǒng)（GIS）在城市管理中的功能。
4.理解數(shù)字地球的含義。
教學難點
1.了解RS的工作過程以及在資源普查、環(huán)境和災害監(jiān)測中的應用。
2.舉例說出全球定位系統(tǒng)（GPS）在定位導航中的應用。
3.運用有關資料，了解地理信息系統(tǒng)（GIS）在城市管理中的功能。
4.理解數(shù)字地球的含義。
教具準備
1.多媒體課件
2.遙感圖像
3.電子地圖
課時安排
共3課時
第一課時遙感技術與應用
第二課時全球定位系統(tǒng)與應用
第三課時地理信息系統(tǒng)與應用
三維目標
一、知識與技能
1.認識地理信息技術的基本含義、主要內容以及每種技術的主要功能和應用領域，從而認識地理信息技術的意義。
2.培養(yǎng)學生應用地理信息技術獲取地理信息的地理信息素養(yǎng)。
二、過程與方法
1.培養(yǎng)學生用地理科學思維去解決相關地理問題的意識和能力。
2.通過具體的實踐性學習、探究性學習掌握與地理信息技術相關的學習方法。
三、情感態(tài)度與價值觀
1.培養(yǎng)對地理學科的信心。
2.在合作探究中培養(yǎng)合作精神、科學精神與科學態(tài)度。
教學過程
第一課時
課前準備
請上網(wǎng)搜集有關遙感的信息，獲取一些遙感的圖片，進行交流。
導入新課
在區(qū)域的研究中不僅有定性的研究方法，還有定量的研究方法，其中地理信息技術在區(qū)域發(fā)展的研究中發(fā)揮著越來越重要的作用。下面先請同學看一段錄像《98抗洪》。
（播放錄像：《98抗洪》）
師
（創(chuàng)設情境，激發(fā)探究）在剛才的錄像中我們看到了洪水給長江中下游地區(qū)人民群眾的生命財產帶來了非常大的危害，了解災情的范圍和危害程度是救援災后重建的重要依據(jù)。那么大家是否知道用什么方法可以比較詳細迅速的了解洪水影響的范圍與程度呢？這就是遙感技術。下面我們共同探究遙感技術的作用與原理。
師
請同學們閱讀課本1998年洞庭湖和荊江地區(qū)飛機遙感圖像，觀察并思考這些圖像在抗洪中發(fā)揮了什么作用？遙感的基本工作過程是什么？
推進新課
板書：
一、遙感技術
（一）概念與工作過程

生
（學生回答）略。
師
遙感概念中的關鍵詞是“遠距離”，即不直接接觸地面物體，其次是感知，用一定的裝備和技術獲得地物的信息。不同的地面物體，性狀不同，反射和輻射的電磁波也不同，這是遙感信息能夠判讀的基本工作原理。具體而言，遙感是指應用探測儀器，不與探測目標相接觸，從遠處把目標物的電磁波特性記錄下來，通過分析，揭示出目標物的特征性質及其變化的綜合性探測技術。根據(jù)遙感的定義，遙感系統(tǒng)包括：被測目標物的信息特征、信息的獲取、信息的傳輸與記錄、信息的處理和信息的應用五大部分。
請同學們讀課本圖1.4，簡要描述一下遙感的主要過程。

生
目標物能輻射和反射電磁波。這種電磁波被傳感器探測到后傳輸?shù)降孛娼邮障到y(tǒng)。地面通過電腦軟硬件設備和有經(jīng)驗科學工作者的處理得到遙感圖像和統(tǒng)計數(shù)字。
師
這就是遙感的工作過程，課本就是通過遙感過程獲得長江部分地區(qū)遙感圖像。
遙感的作用是廣泛的，利用不同時間兩組遙感圖片（課本圖1.5和圖1.6）可以清楚的顯示出洪水的淹沒區(qū)，為救災提供了重要的參考依據(jù)。如果結合實地的調查分析還能計算出各地損失情況，為災后重建提供幫助。因此，遙感對區(qū)域的研究最重要的就是能夠對比分析不同時期地表物體的變化信息。
遙感（RemoteSensing）技術是20世紀60年代蓬勃發(fā)展起來的一門新興的相對年輕的對地觀測綜合性探測技術，它是在航空攝影的基礎上發(fā)展起來的。近幾十年來，隨著空間技術、電子技術和計算機技術的發(fā)展，遙感技術已成為一種先進、實用的綜合探測手段，被廣泛應用于農業(yè)、林業(yè)、地質、地理、海洋、水文、氣象、環(huán)境監(jiān)測、地球資源勘探及軍事偵察等各個領域。遙感對區(qū)域地理的研究起著非常重要的作用，請大家對比傳統(tǒng)區(qū)域研究方法與利用遙感進行區(qū)域研究方法的不同點。
生
略。（學生回答后教師講解）
師
傳統(tǒng)區(qū)域研究與遙感進行區(qū)域研究的不同點主要是遙感能夠定量化、動態(tài)化和模式化。
接下來我們了解一下遙感在各方面的廣泛應用。

板書：
（二）典型應用
【知識拓展】
師
請閱讀課本P10中“遙感在農業(yè)方面的應用”和下面材料歸納遙感的應用。
遙感技術已廣泛滲透到國民經(jīng)濟的各個領域
1.農、林業(yè)方面的應用
在農業(yè)方面，利用遙感技術可以識別各類農作物，計算種植面積，并根據(jù)作物生長情況估計產量。美國的世界小麥估產精度達90%。這種大面積的估產對于國際貿易、儲運、加工等都有重要意義。在作物生長過程中，可以利用遙感技術分析其長勢，及時進行灌溉、施肥和收割等，當農作物受災時，可以及時預報。
在林業(yè)方面，利用遙感技術可以清查森林資源、監(jiān)測森林火災和病蟲害。我國云南騰沖地區(qū)的航空遙感試驗，估算出該地區(qū)的森林面積和蓄積量�；馂氖橇謽I(yè)的大敵，世界各地每年發(fā)生森林火災多達20萬起。利用航空紅外遙感技術，不僅能預報已經(jīng)燃燒起來的烈火，而且可以探測到面積小于0.1～0.3平方米的小火情，還能及時預報由于自燃尚未起火的隱伏火情。利用衛(wèi)星遙感，一次就可探測到數(shù)千平方千米范圍內所發(fā)生的林火現(xiàn)象。遙感技術在我國撲滅大興安嶺特大林火中起了很大的作用。
遙感技術在土地資源和土壤調查中也獲廣泛應用。如伊朗通過分析衛(wèi)星圖像，找到了3%的可耕地。
2.地質、礦產方面的應用
為地質研究和勘查工作提供先進手段，可先分析研究遙感資料，再選擇重點區(qū)進行野外觀測與驗證。完全不同于常規(guī)的地質勘查工作（從點、線觀測著手，匯集大量資料，再描述一個地區(qū)的地質特征，最后進行分析研究）。
在地質構造研究方面，遙感圖像視域廣，影像逼真，能真實反映各種地質現(xiàn)象間的關系。能發(fā)現(xiàn)地面常規(guī)工作不能發(fā)現(xiàn)的地質構造，尤其是第四紀松散深沉積物覆蓋下的一些隱伏構造。
在礦產資源調查方面，可提出礦產普查勘探的方向。例如通過對吉林省陸地衛(wèi)星圖像的分析，發(fā)現(xiàn)銅礦的分布與線性構造密切相關，對開發(fā)這個地區(qū)的銅礦有重要意義。
在工程地質勘測中，主要用于大型堤壩、廠礦及其他建筑工程的選址和道路選線，以及由地震、暴雨等造成的災害性地質過程的預測等方面。例如，山西大同某電廠選址、京山鐵路改線設計等，從遙感資料中發(fā)現(xiàn)了過去資料中沒有反映的隱伏地質構造，及時改變了廠址和路線，確保了工程質量與安全。
在水文地質勘測中，可利用各種類型的遙感資料，查明區(qū)域的水文地質條件，富水地貌部位，識別含水層及判斷充水斷層。如美國在夏威夷群島，用紅外遙感的方法發(fā)現(xiàn)了200多處地下水出露點，解決了該島所需淡水的水源問題。
利用遙感技術還可以進行火山活動的監(jiān)測、地震活動的調查，沙丘移動的研究等。
3.水文學和水資源研究方面的應用
水資源調查、水文情報預報、區(qū)域水文研究等。
不僅能確定地表江河、湖沼和冰雪的分布、面積、水量和水質，而且對勘測地下水資源也十分有效。例如，在青藏高原地區(qū)，經(jīng)過對遙感圖像的判讀分析，不僅修正了已有湖泊的面積、形狀，而且還新發(fā)現(xiàn)了500多個湖泊。
水文情報的關鍵就在于能否及時獲得各有關水文要素的動態(tài)信息。國外已利用遙感技術于旱情預報、融雪徑流預報和暴雨洪水預報等方面。遙感技術還可以準確確定水流區(qū)及其變化，監(jiān)測洪水動向，調查洪水泛濫范圍以及受澇面積和受災程度等。
在區(qū)域水文研究方面，已廣泛利用遙感圖像繪制流域下墊面分類土，已確定流域的各種形狀參數(shù)、自然地理參數(shù)和洪水預報模型參數(shù)等。
4.海洋學研究中的應用
海洋占地球表面積的71%，至今仍有1/3的洋區(qū)在相當大的程度上是未知區(qū)。遙感技術已成功應用于海面溫度、鹽度、海冰、海流、波浪和潮汐等海洋學各要素的測量，以及海岸帶地質地貌調查、海涂資源調查、海岸線長度量算、海岸動態(tài)變化探測、河流與海洋相互作用研究、海岸帶資源開發(fā)研究等。
遙感技術對海洋大面積的實時探查，為預報和偵察魚群提供了巨大的可能性。美國加利福尼亞漁業(yè)公司利用遙感信息，直接發(fā)現(xiàn)和監(jiān)視海洋魚群的洄游路線，用于指導漁業(yè)生產。
5.環(huán)境監(jiān)測方面的應用
利用遙感技術可以快速、大面積監(jiān)測水污染、大氣污染和土地污染以及各種污染導致的破壞和影響。在監(jiān)測城市熱島、煙霧擴散、水源污染、綠色植物覆蓋指數(shù)、交通量等活動中，起到了重要作用。國家海洋局在監(jiān)測渤海灣海面石油污染時，發(fā)現(xiàn)某國商船在大沽錨地違章排污，及時作了處理，在國內外產生了較大影響。
（讓一個學生回答，其他同學補充，然后教師小結。）
課堂小結
今天我們學習了遙感這一新興探測手段在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應用，它已廣泛滲透到國民經(jīng)濟的各個領域。接受它，使用它，研究它，它就會成為人類的好幫手。

第二課時
課前準備
有條件的同學可以準備GPS，同時搜集相關GPS的各種信息，到課堂上交流。
師
（創(chuàng)設情境，出示漫畫）大家從漫畫中看到了什么？你能解釋這一現(xiàn)象嗎？

（先請對GPS有了解的同學作簡要介紹。）
生
（學生討論后回答）略。
推進新課
師
在車載IT設備中最受駕車人關注的是GPS。那么全球定位系統(tǒng)到底是什么？它有什么用途呢？

板書：
二、全球定位系統(tǒng)
（一）概念與工作過程
師
GPS技術是利用多衛(wèi)星系統(tǒng)對地面某一固定點進行地理坐標位置精確測定的技術系統(tǒng)。GPS系統(tǒng)主要有三大組成部分，即空間星座部分、地面監(jiān)控部分和用戶設備部分。GPS的空間星座部分由24顆均勻分布在6個軌道平面內的衛(wèi)星組成；GPS的地面監(jiān)控部分負責衛(wèi)星的監(jiān)控和衛(wèi)星星歷的計算。GPS的用戶設備主要由接收機硬件和處理軟件組成。用戶通過用戶設備接收GPS衛(wèi)星信號，經(jīng)信號處理而獲得用戶位置、速度等信息，
最終實現(xiàn)利用GPS進行導航和定位的目的。

24顆GPS衛(wèi)星在離地面12000千米的高空上，以12小時的周期環(huán)繞地球運行，在任意時刻，在地面上的任意一點都可以同時觀測到4顆以上的衛(wèi)星。那么，為什么需要4顆衛(wèi)星來確定地面某點的位置呢？
由于衛(wèi)星的位置精確，在GPS觀測中，我們可得到衛(wèi)星到接收機的距離，利用三維坐標中的距離公式，利用3顆衛(wèi)星，就可以組成3個方程式，解出觀測點的位置（X、Y、Z）�？紤]到衛(wèi)星的時鐘與接收機時鐘之間的誤差，實際上有4個未知數(shù)，X、Y、Z和鐘差，因而需要引入第4顆衛(wèi)星，形成4個方程式進行求解，從而得到觀測點的經(jīng)緯度和高程。接收機往往可以鎖住4顆以上的衛(wèi)星，這時，接收機可按衛(wèi)星的星座分布分成若干組，每組4顆，然后通過算法挑選出誤差最小的一組用作定位，從而提高精度。
（設置探究問題幫助對GPS的理解。這一問題比較難，如果學生理解有困難，只作簡單了解亦可）
師
汽車導航系統(tǒng)可以為駕駛員提供哪些便利的服務？在汽車導航中，信息在衛(wèi)星、汽車和服務中心之間如何傳遞？請同學們獨立的思考，并畫出自己頭腦中信息傳遞的圖像。
板書：
（二）典型應用
師
自GPS對民間開放以來，各種產品、應用層出不窮，GPS已經(jīng)深入國民生產、日常生活的方方面面。例如，車載GPS可以為汽車的主人提供就餐的最近路線，還可以智能的考慮汽車主人的愛好，如果其喜愛意大利餐，則GPS就會為其首先顯示去最近意大利餐館的路線。
請同學閱讀下面材料了解GPS的主要應用。
GPS的主要應用
GPS技術給測繪界帶來了一場革命。利用載波相位差分技術（RTK），在實時處理兩個觀測站的載波相位的基礎上，可以達到厘米級的精度。與傳統(tǒng)的手工測量手段相比，GPS技術有著巨大的優(yōu)勢：測量精度高；操作簡便，儀器體積小，便于攜帶;全天候操作;觀測點之間無須通視;測量結果統(tǒng)一在WGS84坐標下，信息自動接收、存儲，減少繁瑣的中間處理環(huán)節(jié)。當前，GPS技術已廣泛應用于大地測量、資源勘查、地殼運動、地籍測量等領域。
出租車、租車服務、物流配送等行業(yè)利用GPS技術對車輛進行跟蹤、調度管理，合理分布車輛，以最快的速度響應用戶的乘車或運送請求，降低能源消耗，節(jié)省運行成本。GPS在車輛導航方面發(fā)揮了重要的角色，在城市中建立數(shù)字化交通電臺，實時發(fā)布城市交通信息，車載設備通過GPS進行精確定位，結合電子地圖以及實時的交通狀況，自動匹配最優(yōu)路徑，并實行車輛的自主導航。民航運輸通過GPS接收設備，使駕駛員著陸時能準確對準跑道，同時還能使飛機緊湊排列，提高機場利用率，引導飛機安全進離機場。
利用GPS定位技術，可對火警、救護、警察進行應急調遣，提高緊急事件處理部門對火災、犯罪現(xiàn)場、交通事故、交通堵塞等緊急事件的響應效率。特種車輛（如運鈔車）等，可對突發(fā)事件進行報警、定位，將損失降到最低。有了GPS的幫助，救援人員就可在人跡罕至、條件惡劣的大海、山野、沙漠，對失蹤人員實施有效的搜索、拯救。裝有GPS裝置的漁船，在發(fā)生險情時，可及時定位、報警，使之能更快更及時地獲得救援。
當前，發(fā)達國家已開始把GPS技術引入農業(yè)生產，即所謂的“精準農業(yè)耕作”。該方法利用GPS進行農田信息定位獲取，包括產量監(jiān)測、土樣采集等，計算機系統(tǒng)通過對數(shù)據(jù)的分析處理，決策出農田地塊的管理措施，把產量和土壤狀態(tài)信息裝入帶有GPS設備的噴施器中，從而精確地給農田地塊施肥、噴藥。通過實施精準耕作，可在盡量不減產的情況下，降低農業(yè)生產成本，有效避免資源浪費，降低因施肥除蟲對環(huán)境造成的污染。
隨著GPS接收機的小型化以及價格的降低，GPS逐漸走進了人們的日常生活，成為人們旅游、探險的好幫手。通過GPS，人們可以在陌生的城市里迅速地找到目的地，并且可以沿最優(yōu)的路徑行駛；野營者攜帶GPS接收機，可快捷地找到合適的野營地點，不必擔心迷路；甚至一些高檔的電子游戲，也使用了GPS仿真技術。
師
GPS最初用于軍事目的，請同學們課后討論它在軍事上有什么用途。有條件的同學上網(wǎng)或查閱報刊資料了解一些近幾年美國發(fā)動的幾場戰(zhàn)爭中GPS發(fā)揮的主要作用。摘錄后與其他同學交流。
（教師總結GPS的應用后對本節(jié)課作小結）
課堂小結
GPS已經(jīng)深入國民生產、日常生活的方方面面。必將在未來走進大尋常百姓家。那時，可別忘了為你打開這一知識大門的地理知識。

第三課時
課前準備
學生利用課外時間上網(wǎng)，進入中國地理信息系統(tǒng)網(wǎng)站，了解相關的信息。
導入新課
師
（創(chuàng)設問題情境）大家利用課外時間上網(wǎng)了解了地理信息系統(tǒng)，那么，請大家討論交流什么是地理信息系統(tǒng)？它是怎樣工作的好嗎？
（學生討論、回答，由于學生對此了解不多，可能回答不好。這里只要能引發(fā)學生的學習興趣即可。）
推進新課
板書：
三、地理信息系統(tǒng)
（一）概念與工作過程
師
請同學們閱讀課本P12閱讀材料“GIS的簡要程序”，簡單了解GIS的工作過程。

地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem,簡稱GIS）作為獲取處理、管理和分析地理空間數(shù)據(jù)的重要工具、技術和學科，近年來得到了廣泛關注和迅猛發(fā)展。從技術和應用的角度，GIS是解決空間問題的工具、方法和技術。從學科的角度，GIS是在地理學、地圖學、測量學和計算機科學等學科基礎上發(fā)展起來的一門學科，具有獨立的學科體系。從功能上，GIS具有空間數(shù)據(jù)的獲取、存儲、顯示、編輯、處理、分析、輸出和應用等功能。GIS是指在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層空間中的有關地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統(tǒng)。
（教師展示圖片）
師
請學生閱讀教材中關于香港的GIS的介紹。思考GIS能幫助我們做什么呢？請大家先推測一下。
生
可以了解城市的地貌、主要道路、城市各地區(qū)的地理情況。
板書：
（二）典型應用
師
GIS在城市管理、城市規(guī)劃、大地測量、國防等許多方面都有重要的作用，例如在城市管理方面。
（教師展示圖片）（圖片來自南師大湯國安教授）

城市地下管網(wǎng)管理體系示意圖
師
請同學讀“城市地下管網(wǎng)管理體系示意圖”。圖中粗線圈中有一條虛線穿過。如果我們準備沿虛線進行地下施工，為了不破壞地下管線便在GIS中查一下經(jīng)過虛線管道有哪些。粗箭頭所指就是該地的剖面圖。同學們看了是不是一目了然呢？
學生討論：從圖中看出地下管道的粗細、深度、與地面物體的相對位置等。這樣施工時就可以順利進行而且不破壞地下管道。
師
人們都說農業(yè)社會是資源經(jīng)濟，誰擁有資源（自然資源、人力資源等）誰就主宰世界。在工業(yè)社會，誰擁有資本誰就主宰社會。到了21世紀人類將進入信息社會，誰擁有知識，誰就主宰世界，稱之為知識經(jīng)濟或信息經(jīng)濟。
1998年1月31日,美國副總統(tǒng)戈爾(ALGORE)在洛杉磯加利福尼亞科學中心舉行的開放地理信息系統(tǒng)協(xié)會(OGC)年會上發(fā)表了題為“數(shù)字地球：理解21世紀我們這顆星球(TheDigitalEarth:Understandingourplanetinthe21stCentury)”的報告。提出了一個通俗易讀的概念??“數(shù)字地球”，如他早期提出的“信息高速公路”(InformationHighway)一樣引起了世界許多國家的關注和科技工作者尤其是地學工作者熱烈深入的討論和研究。它勾繪出了信息時代人類在地球上生存、工作、學習和生活的時代特征。在3S技術的發(fā)展下，我們對區(qū)域的研究日益深刻，對地球的認識更加全面，所以才提出了數(shù)字地球的概念，那么什么是數(shù)字地球呢？
板書：
一、數(shù)字地球
（一）概念

師
數(shù)字地球是新的信息概念，“數(shù)字地球”是指在全球范圍內建立一個以空間位置為主線，將信息組織起來的復雜系統(tǒng)，即按照地理坐標整理并構造一個全球的信息模型。地球上每一點的全部信息，按地理位置組織、存儲起來，并提供有效、方便和直觀的檢索手段和顯示手段,使每一個人都可以快速、準確、充分和完整地了解及利用地球上各方面的信息。在這個意義上，“數(shù)字地球”就是一個全球范圍的以地理位置及其相互關系為基礎而組成的信息框架，并在該框架內嵌入我們所能獲得的信息的總稱。數(shù)字地球技術系統(tǒng)的基礎技術：遙感（RS）、遙測（TM）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、互聯(lián)網(wǎng)（Internet）、萬維網(wǎng)（Web）、虛擬現(xiàn)實（VR）等。
師
如果城市110接到報警電話，要想以最快速度趕到事故現(xiàn)場，那么應該如何應用地理信息技術呢？
（探究過程：學生分組，共同進行方案設計，每組派代表一名組成評價組，各小組向全班匯報方案，由評價組進行打分，最后進行評比。）
師
數(shù)字地球的提出是全球信息化的必然產物，它的一項長期的戰(zhàn)略目標，需要經(jīng)過全人類的共同努力才能實現(xiàn)。同時，數(shù)字地球的建設與發(fā)展將加快全球信息化的步伐，在很大程度上改變人們的生活方式，并創(chuàng)造出巨大的社會財富，為人類社會的發(fā)展作出巨大貢獻。
板書：
（二）應用

【知識拓展】
請同學們閱讀下面材料回答后面的問題。
數(shù)字地球的應用
人類所接觸到的信息中有80%與地理位置和空間分布有關，地球空間信息是信息高速公路上的貨和車。數(shù)字地球不僅包括高分辨率的地球衛(wèi)星圖像，還包括數(shù)字地圖，以及經(jīng)濟、社會和人口等方面的信息，它的應用正如戈爾副總統(tǒng)在報告中提到的“有時會因為我們的想象力而受到限制”，換句話說，數(shù)字地球的應用在很大程度上超出我們的想象，可以樂觀地說本世紀中，數(shù)字地球將進入千家萬戶和各行各業(yè)。這里只能就我們的理解提出一些現(xiàn)實的應用。
1.數(shù)字地球對全球變化與社會可持續(xù)發(fā)展的作用
全球變化與社會可持續(xù)發(fā)展已成為當今世界人們關注的重要問題。數(shù)字化表示的地球為我們研究這一問題提供了非常有利的條件。在計算機中利用數(shù)字地球可以對全球變化的過程、規(guī)律、影響以及對策進行各種模擬和仿真，從而提高人類應付全球變化的能力。數(shù)字地球可以廣泛地應用于對全球氣候變化、海平面變化、荒漠化、生態(tài)與環(huán)境變化、土地利用變化的監(jiān)測。與此同時，利用數(shù)字地球，還可以對社會可持續(xù)發(fā)展的許多問題進行綜合分析與預測，如：自然資源與經(jīng)濟發(fā)展，人口增長與社會發(fā)展，災害預測與防御等。
2.數(shù)字地球對社會經(jīng)濟和生活的影響
數(shù)字地球將容納大量行業(yè)部門、企業(yè)和私人添加的信息，進行大量數(shù)據(jù)在空間和時間分布上的研究和分析。例如國家基礎設施建設的規(guī)劃，全國鐵路、交通運輸?shù)囊?guī)劃，城市發(fā)展的規(guī)劃，海岸帶開發(fā)，西部開發(fā)。從貼近人們的生活看，房地產公司可以將房地產信息鏈接到數(shù)字地球上；旅游公司可以將酒店、旅游景點，包括它們的風景照片和錄像放入這個公用的數(shù)字地球上；世界著名的博物館和圖書館可以將其收藏，以圖像、聲音、文字形式放入數(shù)字地球中；甚至商店也可以將貨架上的商品制作成多媒體或虛擬產品放入數(shù)字地球中，讓用戶任意挑選。另外在相關技術研究和基礎設施方面也將會起推動作用。因此，數(shù)字地球進程的推進必將對社會經(jīng)濟發(fā)展與人民生活產生巨大的影響。
3.數(shù)字地球與精準農業(yè)
下一世紀農業(yè)要走節(jié)約化的道路，實現(xiàn)節(jié)水農業(yè)、優(yōu)質高產無污染農業(yè)。這就要依托數(shù)字地球，每隔3～5天給農民送去他們的莊稼地的高分辨率衛(wèi)星影像，農民在計算機網(wǎng)絡終端上可以從影像圖中獲得他的農田的長勢征兆，通過GIS作分析，制定出行動計劃，然后在車載GPS和電子地圖指引下，實施農田作業(yè)，及時地預防病蟲害，把殺蟲劑、化肥和水用到必須用的地方，而不致使化學殘留物污染土地、糧食和種子，實現(xiàn)真正的綠色農業(yè)。這樣一來，農民也成了電腦的重要用戶，數(shù)字地球就這樣飛入了農民家。到那時農民也需要有組織，有文化，掌握高科技。
4.數(shù)字地球與智能化交通
智能運輸系統(tǒng)（ITS）是基于數(shù)字地球建立國家和省市、自治區(qū)的路面管理系統(tǒng)，橋梁管理系統(tǒng)，交通阻塞、交通安全以及高速公路監(jiān)控系統(tǒng)，并將先進的信息技術、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術、電子傳感技術、電子控制技術以及計算機處理技術等有效地集成運用于整個地面運輸管理體系，而建立起的一種在大范圍內、全方位發(fā)揮作用的，實時、準確、高效的綜合運輸和管理系統(tǒng)，實現(xiàn)運輸工具在道路上的運行功能智能化。從而，使公眾能夠高效地使用公路交通設施和能源。具體地說，該系統(tǒng)將采集到的各種道路交通及服務信息經(jīng)交通管理中心集中處理后，傳輸?shù)焦�路運輸系統(tǒng)的各個用戶（駕駛員、居民、警察局、停車場、運輸公司、醫(yī)院、救護排障等部門），出行者可實時選擇交通方式和交通路線；交通管理部門可自動進行合理的交通疏導、控制和事故處理；運輸部門可隨時掌握車輛的運行情況，進行合理調度。從而使路網(wǎng)上的交通流運行處于最佳狀態(tài)，改善交通擁擠和阻塞，最大限度地提高路網(wǎng)的通行能力，提高整個公路運輸系統(tǒng)的機動性、安全性和生產效率。對于公路交通而言，ITS將產生的效果主要包括以下幾個方面：提高公路交通的安全性；降低能源消耗，減少汽車運輸對環(huán)境的影響；提高公路網(wǎng)絡的通行能力；提高汽車運輸生產率和經(jīng)濟效益，并對社會經(jīng)濟發(fā)展的各方面都將產生積極的影響；通過系統(tǒng)的研究、開發(fā)和普及，創(chuàng)造出新的市場。
探究思考題：
1.討論數(shù)字地球給生產生活帶來的巨大變革。
2.除上述舉例外，你還知道數(shù)字地球在哪些領域的具體應用？
（學生回答后教師總結評價。）
課堂小結
3S作為數(shù)字地球的技術基礎和核心將得到迅速發(fā)展，一方面數(shù)字地球的研究和建設為3S技術的發(fā)展創(chuàng)造了條件，另一方面3S技術的發(fā)展為數(shù)字地球的建設提供了技術支持。數(shù)字地球的提出是全球信息化的必然產物，它的一項長期的戰(zhàn)略目標，需要經(jīng)過全人類的共同努力才能實現(xiàn)。
板書設計
第二節(jié)地理信息技術在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應用
地理信息技術概念及工作過程典型應用
遙感技術
全球定位系統(tǒng)
地理信息系統(tǒng)
數(shù)字地球
活動與探究
主題內容：運用網(wǎng)絡電子地圖，查找某城市主要旅游景點的分布，并查詢從市中心某地到某幾個景點的公共交通線路。
活動方式：1.在網(wǎng)絡教室進行。
2.分組活動，計劃分工，具體實施，班級匯報等。

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