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第二節(jié)地理信息技術(shù)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用
從容說課
本節(jié)內(nèi)容主要關(guān)于RS、GPS、GIS的工作原理和具體應(yīng)用的介紹。在中教師要應(yīng)用教材達(dá)到課程標(biāo)準(zhǔn)的要求：首先結(jié)合實例，了解遙感（RS）在資源普查、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)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(yīng)放在遙感的應(yīng)用，尤其突出遙感在資源普查、環(huán)境和災(zāi)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(dǎo)航中的應(yīng)用也是重點和難點，教學(xué)中僅需給出概念和基本工作過程，重點放在結(jié)合某具體實例進行理解和掌握，例如汽車導(dǎo)航儀。運用有關(guān)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(yīng)用廣泛，結(jié)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(xué)生理解有一定困難。它與人們的生活和生產(chǎn)關(guān)系日益密切，所以也是重點和難點，因此，本節(jié)教學(xué)的重點與難點是RS、GPS和GIS等技術(shù)在資源、環(huán)境、人口、經(jīng)濟等領(lǐng)域的具體應(yīng)用。教學(xué)過程中應(yīng)注意創(chuàng)設(shè)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(nèi)容共3課時。
教學(xué)重點
1.了解RS的工作過程以及在資源普查、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用。
2.舉例說出全球定位系統(tǒng)（GPS）在定位導(dǎo)航中的應(yīng)用。
3.運用有關(guān)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(xué)難點
1.了解RS的工作過程以及在資源普查、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用。
2.舉例說出全球定位系統(tǒng)（GPS）在定位導(dǎo)航中的應(yīng)用。
3.運用有關(guān)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(zhǔn)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(shù)與應(yīng)用
第二課時全球定位系統(tǒng)與應(yīng)用
第三課時地理信息系統(tǒng)與應(yīng)用
三維目標(biāo)
一、知識與技能
1.認(rèn)識地理信息技術(shù)的基本含義、主要內(nèi)容以及每種技術(shù)的主要功能和應(yīng)用領(lǐng)域，從而認(rèn)識地理信息技術(shù)的意義。
2.培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用地理信息技術(shù)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(xué)生用地理科學(xué)思維去解決相關(guān)地理問題的意識和能力。
2.通過具體的實踐性學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)掌握與地理信息技術(shù)相關(guān)的學(xué)習(xí)方法。
三、情感態(tài)度與價值觀
1.培養(yǎng)對地理學(xué)科的信心。
2.在合作探究中培養(yǎng)合作精神、科學(xué)精神與科學(xué)態(tài)度。
教學(xué)過程
第一課時
課前準(zhǔn)備
請上網(wǎng)搜集有關(guān)遙感的信息，獲取一些遙感的圖片，進行交流。
導(dǎo)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(shù)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(xué)看一段錄像《98抗洪》。
（播放錄像：《98抗洪》）
師
（創(chuàng)設(shè)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(chǎn)帶來了非常大的危害，了解災(zāi)情的范圍和危害程度是救援災(zāi)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(xì)迅速的了解洪水影響的范圍與程度呢？這就是遙感技術(shù)。下面我們共同探究遙感技術(shù)的作用與原理。
師
請同學(xué)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(shù)
（一）概念與工作過程

生
（學(xué)生回答）略。
師
遙感概念中的關(guān)鍵詞是“遠(yuǎn)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(shù)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(yīng)用探測儀器，不與探測目標(biāo)相接觸，從遠(yuǎn)處把目標(biāo)物的電磁波特性記錄下來，通過分析，揭示出目標(biāo)物的特征性質(zhì)及其變化的綜合性探測技術(shù)。根據(jù)遙感的定義，遙感系統(tǒng)包括：被測目標(biāo)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(yīng)用五大部分。
請同學(xué)們讀課本圖1.4，簡要描述一下遙感的主要過程。

生
目標(biāo)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(shè)備和有經(jīng)驗科學(xué)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(zāi)提供了重要的參考依據(jù)。如果結(jié)合實地的調(diào)查分析還能計算出各地?fù)p失情況，為災(zāi)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?qū)Ρ确治霾煌瑫r期地表物體的變化信息。
遙感（RemoteSensing）技術(shù)是20世紀(jì)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(shù)，它是在航空攝影的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。近幾十年來，隨著空間技術(shù)、電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，遙感技術(shù)已成為一種先進、實用的綜合探測手段，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、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(lǐng)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(xué)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(yīng)用。

板書：
（二）典型應(yīng)用
【知識拓展】
師
請閱讀課本P10中“遙感在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用”和下面材料歸納遙感的應(yīng)用。
遙感技術(shù)已廣泛滲透到國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域
1.農(nóng)、林業(yè)方面的應(yīng)用
在農(nóng)業(yè)方面，利用遙感技術(shù)可以識別各類農(nóng)作物，計算種植面積，并根據(jù)作物生長情況估計產(chǎn)量。美國的世界小麥估產(chǎn)精度達(dá)90%。這種大面積的估產(chǎn)對于國際貿(mào)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(shù)分析其長勢，及時進行灌溉、施肥和收割等，當(dāng)農(nóng)作物受災(zāi)時，可以及時預(yù)報。
在林業(yè)方面，利用遙感技術(shù)可以清查森林資源、監(jiān)測森林火災(zāi)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�(zāi)是林業(yè)的大敵，世界各地每年發(fā)生森林火災(zāi)多達(dá)20萬起。利用航空紅外遙感技術(shù)，不僅能預(yù)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(yù)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(nèi)所發(fā)生的林火現(xiàn)象。遙感技術(shù)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(shù)在土地資源和土壤調(diào)查中也獲廣泛應(yīng)用。如伊朗通過分析衛(wèi)星圖像，找到了3%的可耕地。
2.地質(zhì)、礦產(chǎn)方面的應(yīng)用
為地質(zhì)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(zhì)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(zhì)特征，最后進行分析研究）。
在地質(zhì)構(gòu)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(zhì)現(xiàn)象間的關(guān)系。能發(fā)現(xiàn)地面常規(guī)工作不能發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)構(gòu)造，尤其是第四紀(jì)松散深沉積物覆蓋下的一些隱伏構(gòu)造。
在礦產(chǎn)資源調(diào)查方面，可提出礦產(chǎn)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(gòu)造密切相關(guān)，對開發(fā)這個地區(qū)的銅礦有重要意義。
在工程地質(zhì)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(zāi)害性地質(zhì)過程的預(yù)測等方面。例如，山西大同某電廠選址、京山鐵路改線設(shè)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(zhì)構(gòu)造，及時改變了廠址和路線，確保了工程質(zhì)量與安全。
在水文地質(zhì)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(zhì)條件，富水地貌部位，識別含水層及判斷充水?dāng)鄬�。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(shù)還可以進行火山活動的監(jiān)測、地震活動的調(diào)查，沙丘移動的研究等。
3.水文學(xué)和水資源研究方面的應(yīng)用
水資源調(diào)查、水文情報預(yù)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(zhì)，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(guān)鍵就在于能否及時獲得各有關(guān)水文要素的動態(tài)信息。國外已利用遙感技術(shù)于旱情預(yù)報、融雪徑流預(yù)報和暴雨洪水預(yù)報等方面。遙感技術(shù)還可以準(zhǔn)確確定水流區(qū)及其變化，監(jiān)測洪水動向，調(diào)查洪水泛濫范圍以及受澇面積和受災(zāi)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(yù)報模型參數(shù)等。
4.海洋學(xué)研究中的應(yīng)用
海洋占地球表面積的71%，至今仍有1/3的洋區(qū)在相當(dāng)大的程度上是未知區(qū)。遙感技術(shù)已成功應(yīng)用于海面溫度、鹽度、海冰、海流、波浪和潮汐等海洋學(xué)各要素的測量，以及海岸帶地質(zhì)地貌調(diào)查、海涂資源調(diào)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(shù)對海洋大面積的實時探查，為預(yù)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(dǎo)漁業(yè)生產(chǎn)。
5.環(huán)境監(jiān)測方面的應(yīng)用
利用遙感技術(shù)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(dǎo)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(nèi)外產(chǎn)生了較大影響。
（讓一個學(xué)生回答，其他同學(xué)補充，然后教師小結(jié)。）
課堂小結(jié)
今天我們學(xué)習(xí)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(yīng)用，它已廣泛滲透到國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)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(zhǔn)備
有條件的同學(xué)可以準(zhǔn)備GPS，同時搜集相關(guān)GPS的各種信息，到課堂上交流。
師
（創(chuàng)設(shè)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(xué)作簡要介紹。）
生
（學(xué)生討論后回答）略。
推進新課
師
在車載IT設(shè)備中最受駕車人關(guān)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(shù)是利用多衛(wèi)星系統(tǒng)對地面某一固定點進行地理坐標(biāo)位置精確測定的技術(shù)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(shè)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(nèi)的衛(wèi)星組成；GPS的地面監(jiān)控部分負(fù)責(zé)衛(wèi)星的監(jiān)控和衛(wèi)星星歷的計算。GPS的用戶設(shè)備主要由接收機硬件和處理軟件組成。用戶通過用戶設(shè)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(dǎo)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(biāo)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）。考慮到衛(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(shè)置探究問題幫助對GPS的理解。這一問題比較難，如果學(xué)生理解有困難，只作簡單了解亦可）
師
汽車導(dǎo)航系統(tǒng)可以為駕駛員提供哪些便利的服務(wù)？在汽車導(dǎo)航中，信息在衛(wèi)星、汽車和服務(wù)中心之間如何傳遞？請同學(xué)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(yīng)用
師
自GPS對民間開放以來，各種產(chǎn)品、應(yīng)用層出不窮，GPS已經(jīng)深入國民生產(chǎn)、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(xué)閱讀下面材料了解GPS的主要應(yīng)用。
GPS的主要應(yīng)用
GPS技術(shù)給測繪界帶來了一場革命。利用載波相位差分技術(shù)（RTK），在實時處理兩個觀測站的載波相位的基礎(chǔ)上，可以達(dá)到厘米級的精度。與傳統(tǒng)的手工測量手段相比，GPS技術(shù)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(jié)果統(tǒng)一在WGS84坐標(biāo)下，信息自動接收、存儲，減少繁瑣的中間處理環(huán)節(jié)。當(dāng)前，GPS技術(shù)已廣泛應(yīng)用于大地測量、資源勘查、地殼運動、地籍測量等領(lǐng)域。
出租車、租車服務(wù)、物流配送等行業(yè)利用GPS技術(shù)對車輛進行跟蹤、調(diào)度管理，合理分布車輛，以最快的速度響應(yīng)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(dǎo)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(shè)備通過GPS進行精確定位，結(jié)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(dǎo)航。民航運輸通過GPS接收設(shè)備，使駕駛員著陸時能準(zhǔn)確對準(zhǔn)跑道，同時還能使飛機緊湊排列，提高機場利用率，引導(dǎo)飛機安全進離機場。
利用GPS定位技術(shù)，可對火警、救護、警察進行應(yīng)急調(diào)遣，提高緊急事件處理部門對火災(zāi)、犯罪現(xiàn)場、交通事故、交通堵塞等緊急事件的響應(yīng)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(dāng)前，發(fā)達(dá)國家已開始把GPS技術(shù)引入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，即所謂的“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)耕作”。該方法利用GPS進行農(nóng)田信息定位獲取，包括產(chǎn)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(nóng)田地塊的管理措施，把產(chǎn)量和土壤狀態(tài)信息裝入帶有GPS設(shè)備的噴施器中，從而精確地給農(nóng)田地塊施肥、噴藥。通過實施精準(zhǔn)耕作，可在盡量不減產(chǎn)的情況下，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)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?fù)?dān)心迷路；甚至一些高檔的電子游戲，也使用了GPS仿真技術(shù)。
師
GPS最初用于軍事目的，請同學(xué)們課后討論它在軍事上有什么用途。有條件的同學(xué)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(xué)交流。
（教師總結(jié)GPS的應(yīng)用后對本節(jié)課作小結(jié)）
課堂小結(jié)
GPS已經(jīng)深入國民生產(chǎn)、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(zhǔn)備
學(xué)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(guān)的信息。
導(dǎo)入新課
師
（創(chuàng)設(shè)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(xué)生討論、回答，由于學(xué)生對此了解不多，可能回答不好。這里只要能引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)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(xué)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(shù)和學(xué)科，近年來得到了廣泛關(guān)注和迅猛發(fā)展。從技術(shù)和應(yīng)用的角度，GIS是解決空間問題的工具、方法和技術(shù)。從學(xué)科的角度，GIS是在地理學(xué)、地圖學(xué)、測量學(xué)和計算機科學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門學(xué)科，具有獨立的學(xué)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(yīng)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(guān)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(shù)系統(tǒng)。
（教師展示圖片）
師
請學(xué)生閱讀教材中關(guān)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(yīng)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(xué)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(zhǔn)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(xué)們看了是不是一目了然呢？
學(xué)生討論：從圖中看出地下管道的粗細(xì)、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(nóng)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(jì)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(xué)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(jì)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(guān)注和科技工作者尤其是地學(xué)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(xué)習(xí)和生活的時代特征。在3S技術(shù)的發(fā)展下，我們對區(qū)域的研究日益深刻，對地球的認(rèn)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(nèi)建立一個以空間位置為主線，將信息組織起來的復(fù)雜系統(tǒng)，即按照地理坐標(biāo)整理并構(gòu)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(zhǔn)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(guān)系為基礎(chǔ)而組成的信息框架，并在該框架內(nèi)嵌入我們所能獲得的信息的總稱。數(shù)字地球技術(shù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù)：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(yīng)該如何應(yīng)用地理信息技術(shù)呢？
（探究過程：學(xué)生分組，共同進行方案設(shè)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(chǎn)物，它的一項長期的戰(zhàn)略目標(biāo)，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(shè)與發(fā)展將加快全球信息化的步伐，在很大程度上改變?nèi)藗兊纳�活方式，并�?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(yīng)用

【知識拓展】
請同學(xué)們閱讀下面材料回答后面的問題。
數(shù)字地球的應(yīng)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(guān)，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(yīng)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(yīng)用在很大程度上超出我們的想象，可以樂觀地說本世紀(jì)中，數(shù)字地球?qū)⑦M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(yīng)用。
1.數(shù)字地球?qū)θ�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(dāng)今世界人們關(guān)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(yīng)付全球變化的能力。數(shù)字地球可以廣泛地應(yīng)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(yù)測，如：自然資源與經(jīng)濟發(fā)展，人口增長與社會發(fā)展，災(zāi)害預(yù)測與防御等。
2.數(shù)字地球?qū)ι鐣��?jīng)濟和生活的影響
數(shù)字地球?qū)⑷菁{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(chǔ)設(shè)施建設(shè)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(chǎn)公司可以將房地產(chǎn)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(fēng)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(chǎn)品放入數(shù)字地球中，讓用戶任意挑選。另外在相關(guān)技術(shù)研究和基礎(chǔ)設(shè)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(chǎn)生巨大的影響。
3.數(shù)字地球與精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)
下一世紀(jì)農(nóng)業(yè)要走節(jié)約化的道路，實現(xiàn)節(jié)水農(nóng)業(yè)、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)無污染農(nóng)業(yè)。這就要依托數(shù)字地球，每隔3～5天給農(nóng)民送去他們的莊稼地的高分辨率衛(wèi)星影像，農(nóng)民在計算機網(wǎng)絡(luò)終端上可以從影像圖中獲得他的農(nóng)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(nóng)田作業(yè)，及時地預(yù)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(xué)殘留物污染土地、糧食和種子，實現(xiàn)真正的綠色農(nóng)業(yè)。這樣一來，農(nóng)民也成了電腦的重要用戶，數(shù)字地球就這樣飛入了農(nóng)民家。到那時農(nóng)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(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、電子控制技術(shù)以及計算機處理技術(shù)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(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實時、準(zhǔn)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(shè)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(wù)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(dǎo)、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(diào)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(chǎn)效率。對于公路交通而言，ITS將產(chǎn)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(luò)的通行能力；提高汽車運輸生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益，并對社會經(jīng)濟發(fā)展的各方面都將產(chǎn)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(chǎn)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(lǐng)域的具體應(yīng)用？
（學(xué)生回答后教師總結(jié)評價。）
課堂小結(jié)
3S作為數(shù)字地球的技術(shù)基礎(chǔ)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(shè)為3S技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了條件，另一方面3S技術(shù)的發(fā)展為數(shù)字地球的建設(shè)提供了技術(shù)支持。數(shù)字地球的提出是全球信息化的必然產(chǎn)物，它的一項長期的戰(zhàn)略目標(biāo)，需要經(jīng)過全人類的共同努力才能實現(xiàn)。
板書設(shè)計
第二節(jié)地理信息技術(shù)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用
地理信息技術(shù)概念及工作過程典型應(yīng)用
遙感技術(shù)
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(nèi)容：運用網(wǎng)絡(luò)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(luò)教室進行。
2.分組活動，計劃分工，具體實施，班級匯報等。

本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.lg566.com/gaoer/71843.html

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