内容正文:
高频考点151 大数据中心
【思维导图】
【解题技巧】
一、核心知识点梳理
1. 大数据中心核心特征与区位条件
模块
核心内容
高考高频考点
产业特点
耗电量大、释放热量大、对环境要求高
分析大数据中心对能源与环境的特殊需求;说明其与传统工业的差异
自然条件
气候:纬度高 / 海拔高(气温低,利于自然冷却)、降水丰富湿度大
地形:海拔高、气温低
环境:环境清洁,除尘成本低
自然灾害:灾害概率低,稳定性强
分析 “免费外部冷却手段” 的区位优势;说明气候 / 地形对选址的影响
社会经济条件
动力供应:供电稳定、成本低,可替代为清洁能源
市场及成本:市场范围、人力 / 生活成本、税率、建筑成本
地价:占地面积大,地价敏感
交通与通信:交通通达性、光纤主干路距离
人才:技术人才支撑
综合分析大数据中心的区位选择;对比不同地区的能源与成本优势
2. 大数据中心相关知识点
模块
核心内容
关键要点
作用
全球有协作设备,传递存储信息
数据存储与传输的基础设施,是数字经济的核心载体
自然制冷方式
风冷、水冷
说明不同制冷方式对区位的要求,如水资源对水冷的影响
发展趋势
向绿色环保能源产地集中(减少碳排放);向高纬、海洋、河流地区集中(减弱热岛效应)
分析大数据中心布局的新趋势;说明低碳发展对产业布局的影响
对区域发展的影响
有利:加快经济结构调整、提升第三产业层次、延长产业链、促进产业分工与合作、集聚高技术人才、增加收入与税收
不利:释放废热多,加剧热岛效应
辩证分析大数据中心对区域经济、社会、环境的影响
3. 核心地理考点与突破
数字产业的考题,通常会围绕以下几个核心地理角度展开:
①. 掌握核心案例
(1)贵州大数据产业:利用凉爽气候、稳定电力(水电)、政策扶持,从无到有发展成为“中国数谷”。
(2)“东数西算”工程:理解其跨区域调配算力的地理逻辑,类似“西电东送”,但调配的是“计算能力”。
②. 构建分析框架
遇到相关题目,可遵循“区位条件 → 布局特点 → 区域影响”的逻辑链思考:
(1)区位:从自然(气候、能源)和社会经济(人才、政策、市场)多角度分析。
(2)布局:分析是集聚(如产业园)还是分散,并说明原因。
(3)影响:辩证分析对经济、社会、环境的正面与潜在挑战。
③. 关联地理核心素养
(1)区域认知:对比分析不同地区(如长三角与贵州)发展数字产业的优势差异。
(2)合思维:综合分析一个数据中心落户某地,将如何联动当地的能源、基础设施、劳动力市场和相关产业。
④. 注意新题型方向
除了传统问答题,也需注意材料题:可能会提供关于某地“数字产业园”、“算力枢纽”的图文材料,要求你评价区位或推测其影响。
二、高考解题技巧
1. 审题关键
1. 核心逻辑:大数据中心的区位选择围绕 **“冷却、供电、成本、安全”** 四大核心需求展开,答题需紧扣这四大需求。
2. 设问拆解:
· 区位分析类:从自然(气候、地形、环境、灾害)和社会经济(能源、成本、交通、通信、人才)维度分析。
· 趋势分析类:结合低碳发展与技术进步,说明大数据中心布局向高纬、清洁能源产地集中的原因。
· 影响类:从经济、社会、环境维度分析利弊,重点突出产业带动与废热排放问题。
3. 关键判断:“免费外部冷却” 是大数据中心选址的重要加分项,需重点分析高纬、高海拔地区的气候优势。
2. 答题模板
(1)大数据中心区位条件分析模板
模板:自然条件(气候 / 地形冷却 + 环境清洁 + 灾害少)+ 社会经济条件(能源供应 + 成本 + 交通通信 + 人才)
示例:分析我国内蒙古建设大数据中心的优势→纬度高,气候凉爽,气温低,利于自然冷却,减少制冷能耗;能源资源丰富,电价低廉,供电稳定;地广人稀,地价低,建设成本低;环境清洁,除尘成本低;自然灾害少,运行稳定性强。
(2)大数据中心对区域发展影响模板
模板:有利影响(经济结构调整 + 产业升级 + 人才集聚 + 收入税收)+ 不利影响(废热排放 + 热岛效应)
示例:大数据中心对区域发展的影响→有利:带动信息服务等第三产业发展,促进经济结构调整;延长产业链,提升产业层次;吸引高技术人才集聚,带动就业;增加地方收入与税收。不利:数据中心释放大量废热,可能加剧区域热岛效应,影响局部环境质量。
(3)大数据中心发展趋势分析模板
模板:低碳环保需求(清洁能源)+ 冷却需求(高纬 / 河流地区)+ 成本优化(地价低地区)
示例:大数据中心向高纬、清洁能源产地集中的原因→高纬地区气候凉爽,可利用自然冷却,降低能耗;清洁能源产地供电成本低,可减少碳排放;高纬 / 偏远地区地价低,建设成本低,利于大规模布局。
3. 易错点规避
· 忽视 “冷却” 核心需求:大数据中心耗电大、散热多,冷却成本是选址的关键,答题时需突出气候 / 地形带来的自然冷却优势。
· 片面评价环境影响:除了带动经济发展,大数据中心的废热排放会加剧热岛效应,答题时需辩证分析环境影响。
· 混淆制冷方式的区位要求:水冷方式需靠近河流 / 湖泊,水资源充足;风冷方式对气温、风力要求高,答题时需区分不同制冷方式的区位条件。
4.高考模板
①.数据中心建设的区位条件
(1)自然条件及安全性:如选址地点的气候因素(数据中心备选地点的气候是否有免费的外部空气冷却——优势气候资源);环境危害因素(数据中心对其所在地环境影响的程度);自然灾害(洪水、龙卷风、地震等)的概率和频率。
(2)电力供应:能源供应是数据中心设施经营成本的主要成分之一。如供电稳定性——电力供应情况及是否有多个成熟的电网等;成本因素——各种电力成本的高低;替代能源——是否有诸如太阳能、风能等可再生的能源。
(3)通信基础设施:如光纤主干线路到数据中心的距离等。
(4)交通运输:各种交通运输方式的可达性,工作人员和相关设备供应商也需要便捷的交通到达数据中心所在地。
(5)市场及成本:如市场范围、人力资源、生活成本、政府税率、建筑成本等。
②.东数西算
(1)“东数西算”工程是把东部地区的非实时算力需求以及大量生产生活数据输送到西部地区的数据中心进行存储、计算并反馈,优化数据中心建设布局,促进东西部协同联动。
(2)东数为什么要西算
我国数据中心大多分布在东部地区,由于土地、能源等资源日趋紧张,在东部大规模发展数据中心难以为继。而我国西部地区资源充裕,特别是可再生资源丰富,具备发展数据中心、承接东部算力需求的潜力。
(3)东部哪些数据要送往西部去算
西部数据中心处理后台加工、离线分析、存储备份等对网络要求不高的业务。东部枢纽处理工业互联网、金融证券、灾害预警、远程医疗、视频通话、人工智能推理等对网络要求较高的业务。东数西算项目是促进算力、数据流通,激活数字经济活力的重要手段。
(4)东数西算的意义
①有利于提升国家整体算力水平。通过全国一体化的数据中心布局建设,扩大算力设施规模,提高算力使用效率,实现全国算力规模化集约化发展。
②有利于促进绿色发展。加大数据中心在西部布局,将大幅提升绿色能源使用比例,就近消纳西部绿色能源,同时通过技术创新、以大换小、低碳发展等措施,持续优化数据中心能源使用效率。
③有利于扩大有效投资。数据中心产业链条长、投资规模大、带动效应强,通过算力枢纽和数据中心集群建设,将有力带动产业上下游投资。
④有利于推动区域协调发展。通过算力设施由东向西布局,将带动相关产业有效转移,促进东西部数据流通、价值传递,延展东部发展空间,推进西部大开发形成新格局。
总之,“东数西算”的实施,带来的不仅仅是各大科技公司的降本增效,更是全社会效率的提升。“东数西算”节约了电费、土地成本、算力成本,却又提升、统筹、优化了算力资源,降低了方方面面的运营成本,成本的降低,必然提升广大市场主体的创业积极性,进而提升社会效率。
【专项突破】
1.阅读图文资料,完成下列要求。
新加坡是全球重要的贸易、金融、航运与高端制造中心,但面临国土狭小、劳动力成本高等约束。与其隔柔佛海峡相望的马来西亚柔佛州,土地资源丰富,劳动力成本较低。2025年1月,两国签署协议,在柔佛州南部合作建设“柔新经济特区”(下图),推动产业协同、设施联通与政策对接。近年来,随着数字经济快速发展,数据中心作为耗能高、占地广的新型基础设施,在柔新经济特区形成集聚态势。
(1)从区域关联角度,说明柔新经济特区选址的合理性。
(2)分析柔新经济特区的建设对新加坡产业结构优化的促进作用。
(3)从可持续发展角度,评价柔新经济特区大规模建设数据中心的区位条件。
【答案】(1)紧邻新加坡,便于承接其资金、技术、产业辐射,降低协作成本;地处马六甲海峡北岸,毗邻国际航运要道,海陆交通便利;位于马来西亚柔佛州南端,利于利用该国土地、劳动力等资源优势。
(2)促进产业转移与分工:推动新加坡劳动密集型、占地型产业外迁,为高端产业腾出空间;提升产业附加值:引导本土聚焦研发设计、金融贸易、总部管理等价值链高端环节;增强区域协同效应:形成“新加坡服务+柔佛制造/存储”的区域产业链,提升整体竞争力;促进产业升级与创新:通过跨境合作推动技术扩散与产业融合,助力新加坡向创新经济转型。
(3)有利条件:土地资源丰富,建设成本较低;能源供应充足,电价相对低廉,降低运营能耗成本;邻近新加坡,可共享国际光缆与通信枢纽,保障数据传输效率。
不利条件:数据中心耗能大,可能加剧当地能源与环境压力,需配套清洁能源与绿色技术。
【分析】本大题以柔新经济特区为材料设置试题,涉及区域关联、产业转移的影响等相关知识点,考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识、描述和阐述地理事物的能力,体现了综合思维、区域认知等学科素养。
【详解】(1)特区紧邻新加坡,使其能够高效承接新加坡的资金、技术、管理经验和产业外溢。这不仅降低了跨境协作的运输、沟通和时间成本;特区地处马六甲海峡北岸,毗邻国际航运要道,是连接太平洋与印度洋的战略要冲。这一区位优势使其拥有便捷的海陆空交通网络,便于货物集散、人员往来和信息流通;特区位于马来西亚柔佛州南端,拥有丰富且相对廉价的土地资源和劳动力,这恰好弥补了新加坡国土狭小、劳动力成本高昂的先天短板。通过区域协同,新加坡可以将占地广、劳动密集型的产业环节转移至此,实现资源的优化配置。
(2)特区为新加坡的劳动密集型、占地型和低附加值产业提供了理想的外迁承接地。这使得新加坡能够从这些产业中释放出宝贵的土地、人力和资本,为发展高端制造业、现代服务业和数字经济等知识密集型产业腾出核心空间;通过产业转移,新加坡得以将资源和精力集中于全球价值链的高端环节。这不仅提升了单位产出的附加值,也强化了新加坡在全球产业链中的枢纽地位和不可替代性;特区的建设促进了“新加坡服务+柔佛制造/存储”的区域产业链形成。新加坡提供技术、品牌和市场,柔佛提供生产和空间,这种分工协作模式提升了整个区域的产业竞争力,使新加坡在全球竞争中更具韧性和优势;跨境合作带来了技术扩散、知识共享和产业融合的新机遇。这倒逼新加坡企业加大研发投入,推动技术创新,并加速向以创新为驱动的知识型经济转型。
(3)有利条件:柔佛州土地资源丰富,地价相对低廉,能够满足数据中心大规模占地的需求,显著降低了基础设施的建设成本;当地能源供应相对充足,电力价格也较为低廉。有效降低其长期运营的能耗成本,提升经济效益;特区邻近新加坡,可共享新加坡作为国际通信枢纽的优质光缆资源和网络基础设施,满足了数字经济时代对网络性能的严苛要求。
不利条件:数据中心在运行过程中会消耗巨量电力,并产生大量余热。大规模建设可能会加剧当地的能源消耗和碳排放,对区域生态环境和碳减排目标构成挑战;为实现可持续发展,必须配套建设清洁能源和高效的冷却技术,这无疑会增加项目的初期投资和技术复杂度。
2.阅读图文材料,完成下列要求。
“风数协同”是一种“数据在陆地产生,电力自海上供应,计算在海底完成”的绿色发展模式。该模式共用海底电缆、运维平台等基础设施,实现绿电就地消纳,推动跨产业协同生态构建。2025年10月,全球首个“海底数据中心+海上风电”示范项目(如下图)在上海临港正式落成。该地海底地形较平坦且地质结构稳定。
(1)说出上海临港发展“风数协同”的自然条件。
(2)简述将海上风电与海底数据中心直连,实现绿电就地消纳的积极影响。
(3)从国家资源安全角度,说明我国发展“海底数据中心+海上风电”模式的优势。
【答案】(1)地处沿海,受海陆风及季风影响,海上风能资源充足,为风电提供稳定能源;海底地形平坦,地质结构稳定,利于海底数据中心的建设与运维,降低施工和运营风险;海域开阔,可规模化布局海上风电场与海底数据中心,提升协同效率;可利用海水自然冷却数据中心,降低能耗,契合绿色发展需求。
(2)提高绿电利用效率,减少能源输送损耗;降低数据中心碳排放,促进清洁能源消纳;降低运维成本,提升系统整体效益。
(3)利用海水自然冷却,减少了数据中心散热所需的巨大能耗,节约了能源,保障能源安全;与海上风电相结合,减少了对化石能源的依赖,保障生态与环境安全;有利于海洋空间资源开发和利用,减轻陆地土地资源压力,保护了耕地,利于保障粮食安全;完善海洋基础设施,促进海洋资源的开发,利于海洋国土安全的保障。
【分析】本大题以风数协同为材料设置试题,涉及上海临港发展“风数协同”的自然条件、项目模式的国家安全意义、绿电就地消纳的积极影响等相关内容,考查学生分析材料,获取信息的能力,以及区域认知、综合思维的地理素养。
【详解】(1)本小问考查上海临港发展“风数协同”的自然条件,需从能源供给、建设条件、环境等方面展开。上海临港地处沿海,属东亚季风区,近海风力资源丰富,为海上风电提供了充足的能源保障。平坦的海底地形和稳定的地质结构,是大型海底数据中心建设的关键保障,可有效降低工程难度和成本。上海临港东临东海,东海海域开阔,可规模化布局海上风电场与海底数据中心,提升协同效率。低温海水为数据中心提供了天然冷却源,大幅减少传统冷却系统的电力消耗,提升能源利用效率。
(2)本小问聚焦“直连”与“就地消纳”带来的积极影响,可从能源效率、环境效益、经济效益三方面分析。直连供电减少了电力长距离输送的损耗,使海上风电得到最大化利用。数据中心使用绿电替代传统火电,直接降低碳排放,助力碳中和目标。共用海底电缆和运维平台等基础设施,实现跨产业协同,降低建设和运营成本。
(3)本小问要求从“国家资源安全”这一宏观视角切入。海底数据中心利用海水自然散热,替代了传统数据中心的电力散热系统,大幅减少散热环节的能源消耗,进一步节约能源,提升国家能源供应的稳定性;风电发电过程无污染物排放,可减少大气中二氧化碳、二氧化硫等污染物的排放,缓解温室效应和大气污染,保护生态环境;项目利用海洋空间资源建设,无需占用陆地耕地或建设用地,缓解了我国东部地区土地资源紧张的问题,有利于保护耕地,保障粮食安全;开发海洋风能与海底空间资源,提升了我国海洋资源的开发利用水平,强化了对海洋国土的管控,维护了海洋资源和国土安全。
3.阅读图文材料,完成下列要求。
内蒙古自治区乌兰察布市地质条件稳定,风能、太阳能资源丰富,但本地消纳电力的能力较低,存在电力资源浪费现象。随着众多知名企业数据中心的落户,乌兰察布已成为“东数西算”工程的重要节点,与贵阳构成“南贵北乌”的格局。2024年,内蒙古取消了新能源电力交易上限,企业使用新能源电力的比例最高可达100%,同时可享受低于国内均价的电价。下图1示意乌兰察布市和贵阳市地理位置,图2示意乌兰察布与贵阳数据中心冷却系统自然供冷率(无需依赖空调制冷的时间占比)和数据中心消耗单位电量所需水量(主要用于调节温度和湿度)月变化。
(1)与贵阳相比,分析乌兰察布吸引数据中心落户的主要区位优势。
(2)说明乌兰察布调整电力购买政策对当地新能源电力生产企业和数据中心企业的好处。
(3)结合图2和区域环境特点,分析乌兰察布数据中心冬季消耗单位电量所需水量较大的原因,并指出可能产生的生态环境问题。
【答案】(1)地质条件稳定,地质灾害少,可保障数据中心运营的安全性;纬度较高,气候凉爽,自然供冷率高,可节约冷却成本;距离京津冀等北方地区数据市场近,数据传输延迟率低;风能和太阳能资源丰富,电力互补性强,供电稳定性高;地形较平坦,有利于产业规模化发展。
(2)对新能源电力生产企业:新能源电力消费需求增加,减少电力资源浪费,增加经济效益。对数据中心企业:电价降低,减少企业用电成本,减轻企业运营压力;吸引更多数据相关企业集聚,优化产业协作环境。
(3)原因:乌兰察布属于温带大陆性气候,冬季降水少,空气干燥,需要消耗更多的水资源以保持数据中心的湿度。问题:加剧当地水资源短缺。
【详解】(1)结合区域地理特征,从对比分析的逻辑脉络展开分析。根据材料给出的“乌兰察布市地质条件稳定”信息,可知数据中心对运营安全性要求高,地质稳定可减少地质灾害威胁;结合经纬度位置与图2的自然供冷率数据,可知乌兰察布纬度高于贵阳,气候更凉爽,自然供冷时间远长于贵阳,自然供冷率高、节约冷却成本;从图1的地理位置可知,乌兰察布距离京津冀北方数据消费市场更近,数据传输距离短、传输延迟率低;根据材料“风能、太阳能资源丰富”的信息,可知两种新能源互补性强,供电稳定性更高;结合内蒙古高原的区域地形特征,可知乌兰察布地形平坦开阔,更适合数据中心成片开发。
(2)根据材料提到乌兰察布原先“本地消纳电力的能力较低,存在电力资源浪费现象”,本次政策取消新能源电力交易上限,允许数据中心全额使用新能源电力,直接扩大了本地新能源电力的市场需求,能将原先闲置浪费的电力转化为经济效益;针对数据中心企业,政策明确新能源电力可“享受低于国内均价的电价”,而数据中心属于高耗能产业,低电价直接降低了企业运营成本,同时低电价的优惠优势也会吸引更多数据相关企业集聚,优化产业协作条件。
(3)首先材料明确说明数据中心耗水“主要用于调节温度和湿度”,乌兰察布属于温带大陆性气候,冬季降水稀少,空气整体干燥,空气湿度达不到数据中心的运营要求,需要消耗更多水资源调节湿度;乌兰察布本身气候干旱,区域天然水资源总量不足,数据中心冬季大量消耗水资源,会进一步加剧当地水资源短缺的生态问题。
4.阅读图文材料,完成下列要求。
柔佛—新加坡经济特区是马来西亚与新加坡于2025年1月7日正式签署协议共建的跨境经济合作区,总面积3505平方千米,覆盖柔佛州南部与新山市等9个旗舰区,未来该特区将重点发展数字技术、绿色能源及先进电子制造业等。新加坡是亚太地区主要的数据中心市场,对金融、证券等时效性要求极高的数据处理和数据离线存储分析等非实时性算力需求量极大。受资源禀赋等多方面因素制约,马来西亚的电网目前仍以化石能源(天然气、煤炭)为主,未来将向绿色能源方向调整。下图为柔佛—新加坡经济特区的位置。
(1)分析马来西亚在柔佛州成立经济特区的区位优势。
(2)指出新加坡本土与柔新经济特区大数据中心吸引的目标客户差异。
(3)分析柔新经济特区发展绿色能源产业面临的主要困难。
【答案】(1)处于东南亚咽喉要道(扼守马六甲海峡),地理位置优越,交通便利;毗邻新加坡,可以获得资金和技术等支持;受新加坡辐射,成立经济特区便于承接产业转移;马来西亚为发展中国家,具有土地、劳动力价格优势;国家政策大力支持。
(2)新加坡本土多为对数据延迟和信誉有极致要求的核心业务企业(如金融服务业)。柔新经济特区多为需要服务新加坡市场但成本较低的企业;新加坡数据中心备份与存储业务企业;跨境电子业务企业等。
(3)受热带雨林气候和赤道无风带影响,太阳能和风能资源有限;光伏发电和风力发电成本高,技术难度大,投资绿色能源产业门槛较高;柔新经济特区人多地狭,提供给新能源产业的土地资源有限;从化石能源向绿色能源转型,需要投入大量资金升级电网、建设新设施,且短期收益低于传统能源,转型成本较高。
【分析】本大题以柔佛—新加坡经济特区为材料设置试题,涉及工业区位因素、工业发展方向等相关知识点,考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识、描述和阐述地理事物的能力,体现了综合思维、区域认知等学科素养。
【详解】(1)柔佛州位于东南亚咽喉要道(毗邻马六甲海峡),是国际航运、贸易的重要通道,便于特区开展跨境物流、人员往来,降低运输与沟通成本;柔佛州紧邻新加坡,既能获得新加坡的资金、数字技术等资源支持;同时新加坡处于产业升级阶段,会将部分产业向邻近的柔佛州转移,为特区产业落地提供契机;马来西亚是发展中国家,柔佛州的土地价格、劳动力成本远低于新加坡,对数字技术、绿色能源等产业的企业而言,能大幅压缩运营成本;该特区是马来西亚与新加坡协议共建的跨境合作区,属于国家层面的重点项目,能获得税收优惠、跨境监管便利等政策倾斜,降低企业的制度性成本。
(2)目标客户是对数据延迟、存储安全等级要求极高的核心企业。因为新加坡是亚太数据中心市场,金融等行业对数据实时性、保密性要求严苛,需本土高规格设施支撑;目标客户是服务新加坡市场但追求低成本的企业、数据备份/存储类企业、跨境电商业企业。原因是:特区成本低于新加坡,适合想依托新加坡市场但控制成本的企业;数据备份/存储对实时性要求较低,可依托特区低成本布局;特区是跨境合作区,天然适配跨境电商业的跨境数据、业务需求。
(3)特区位于热带雨林气候区,云层遮挡会削弱太阳能资源;同时处于赤道无风带,风力资源不足,光伏、风电的自然禀赋较弱;光伏、风力发电的初始投资规模大,技术难度较高,特区发展这类产业需要较高的资金、技术投入,产业落地门槛高;新柔经济区覆盖柔佛州、新加坡多个城镇,区域“人多地狭”,可用于建设光伏电站、风电场等绿色能源设施的土地资源有限,难以大规模布局;马来西亚当前能源以化石能源为主,若转向绿色能源,需投入大量资金升级电网、建设新设施;且绿色能源短期收益低于传统能源,转型的经济成本与时间成本均较高。
5.阅读图文材料,完成下列要求。
算力产业散热制冷需求大,能耗大,电力与算力协同发展可促进区域高质量发展。山西省大同市是我国主要的煤炭能源基地之一,年均日照时数约2670小时,平均风速约7米/秒,是首批国家新能源示范城市,担负着国家“西电东送”的重要职责使命。近年来,该市抓住“东数西算”(即将东部数据算力需求有序引导到西部处理)的战略机遇,大力发展算力产业。此外,大同积极推动“一煤独大”向“多业鼎立”转变,构建了“煤电能源+装备制造、现代医药、新能源、文化旅游”为支柱的现代产业体系。下图为山西大同市位置示意图。
(1)从地理位置和能源的角度,说明大同发展算力产业的条件。
(2)指出大同推动“一煤独大”向“多业鼎立”转变的经济意义。
(3)“东数海算”,是一种将服务器等IT设施安装在海底密封压力容器中的新型数据中心模式。与“东数西算”相比,你是否赞同“东数海算”,表明你的态度并说明理由。
【答案】(1)位置:①绝对位置:大同市地处山西北部,纬度较高,气候冷凉,自然制冷可节约能耗;②相对位置:大同邻京津冀,可更好地实时满足东部数据处理需求,实现“东数西算”。 能源:①火电:大同煤炭资源丰富,火电稳定充足;②风电光电:大同年均日照时间长,平均风速较大,利于光伏、风力发电;③配套设施:担负“西电东送”职责,电网系统完善,保障算力产业用电的稳定性。
(2)优化产业结构,带动相关产业的发展:延长产业链,提高附加值:提高经济效益和核心竞争力。
(3)赞同。理由:①能耗:相较于陆地数据中心,海底数据中心利用海水冷却,降低了制冷能耗;②水资源:减少了冷却水的使用,节约了水资源;③土地资源:不占用陆地空间,利于缓解土地资源紧张;④数据安全:海底环境较陆地环境更稳定,有利于保障数据安全。 不赞同。理由:①技术难度:相较于陆地数据中心,深海环境复杂,对技术等要求高;②维护难度成本:海底数据中心各项设备的维护难度大、成本高;③生态平衡:海底数据中心建设和运营期间,可能对海洋生态系统带来不利影响;④协作效益:未能充分发挥东西协作发展的效益。
【分析】本题以山西省大同市算力产业发展为背景材料设置设施,涉及工业区位因素、工业内部结构的调整等相关知识,考查学生的图文材料信息获取能力、对地理基本知识的迁移运用能力,落实区域认知、综合思维、人地协调观的地理学科核心素养。
【详解】(1)读图并结合材料“算力产业散热制冷需求大,能耗大”可知,大同市地处山西北部,纬度位置较高,气候冷凉,有利于自然制冷,能够节约数据中心制冷所消耗的能源,降低运营成本;大同邻近京津冀地区东部数据算力需求较大的区域,数据传输距离短,能够更好地实时满足东部的数据处理需求,实现“东数西算”工程中数据的高效传输与处理。根据材料可知,大同是我国主要的煤炭能源基地之一,煤炭资源丰富,以煤炭为基础的火电稳定充足,能够为算力产业持续运行提供可靠的电力保障;“年均日照时数约2670小时”,太阳能资源丰富,利于光伏发电,“平均风速约7米/秒”,风能资源丰富,有利于风力发电,多种能源形式互补,增加了能源供应的多样性和稳定性;大同担负“西电东送”职责,电网系统完善,可以保障算力产业用电的稳定性,确保数据中心持续、稳定运行。
(2)推动“一煤独大”向“多业鼎立”转变,改变过去过度依赖煤炭产业的单一产业结构,构建了“煤电能源+装备制造、现代医药、新能源、文化旅游”为支柱的现代产业体系,使产业结构更加多元化;从单纯的煤炭开采、加工向数据处理等更高附加值的产业延伸,提高产品和服务的附加值,增加经济效益;多元化的产业发展模式能够提高资源利用效率,提高经济效益,增强区域经济的抗风险能力,提升大同的核心竞争力。
(3)本题为半开放试题,表明观点并阐述理由即可。赞同:相较于陆地数据中心,海底数据中心利用海水冷却,海水的比热容大,能够有效降低制冷能耗;同时,减少了冷却水的使用,节约了淡水资源,对于水资源短缺地区意义重大;不占用陆地空间,在陆地土地资源日益紧张的情况下,有利于缓解土地资源紧张状况,为其他产业发展或城市建设释放土地空间;海底环境较陆地环境更稳定,受地震、台风等自然灾害影响较小,有利于保障数据安全,减少因自然灾害导致的数据中心故障和数据丢失风险。不赞同:相较于陆地数据中心,深海环境复杂,存在高压、低温、腐蚀性强等问题,对数据中心设备的材料、密封、抗压等技术要求高;在深海环境下进行设备维修、更换等工作需要专业的潜水设备和人员,且操作复杂,耗费大量人力、物力和财力,维护难度大、成本高;海底数据中心建设和运营期间,如设备散热改变局部海水温度、电子设备废弃物污染海洋环境等,影响海洋生物的生存和繁衍,可能会对海洋生态系统带来不利影响;“东数西算”工程通过东西部合作,实现资源优势互补,而“东数海算”更多侧重于海洋环境利用,在促进东西部协同发展方面作用相对较弱,未能充分发挥东西协作发展的效益。
6.结合图文资料,完成以下问题。
算力是数字经济的核心生产力,也是国民经济发展的重要基础设施。数据中心是存储、传输、交换与管理数据信息的场所,其占地面积广,耗电量大。目前,全球数据中心主要通过海底电缆互联。“陆数海算”是指陆地上服务器放到海底计算,通过与海洋可再生能源结合,实现低碳发展。2023年11月24日,全球首批商用海底数据中心的数据舱,在海南陵水县(国际海缆的登陆站点之一)附近海域下水,该海域处于琼东上升流范围区。海底数据中心作为“新基建”,对海南自贸港“海洋经济+数字经济”发展具有重要意义。下图为海南陵水海底数据中心位置示意图和海底数据中心结构示意图。
(1)分析在海南陵水县附近海域建设海底数据中心的优势条件。
(2)推测为保障海底数据中心设备正常工作需克服的自然障碍。
(3)简述海底数据中心落户海南自贸港给当地产业发展带来的积极影响。
(4)从国家安全角度,说明我国建设海底数据中心的地理意义。
【答案】(1)海水水温较低,利于数据仓降温,降低运营成本;陵水是国际海缆登陆站,便于与国际数据联系;海南省及周边地区经济发展快,对数据处理需求量大;该地海域面积广阔,满足建设海底数据中心的用地需求。
(2)海底海水压力大,设备需要保障密封的安全性及抗压性;海水的腐蚀性强,设备要保障抗腐蚀的能力;贝壳类海洋生物会附着在设备上不断侵蚀设备,设备需要保障抗附着的能力。
(3)吸引相关数据产业在此集聚;推动海南自贸港海洋产业从传统型向数据型转型,助力产业升级;促进当地旅游等第三产业进一步发展;实现海底数据中心的跨产业融合发展等。
(4)充分利用海洋空间资源,减轻土地压力,保障粮食安全;利用海水对设备进行散热冷却,减少能源消耗,保障能源安全;减少能源使用过程中造成的环境污染和生态破坏,保障生态与环境安全;发展新兴产业,促进经济结构多元化,提升国家经济安全;海底环境隐蔽,保护数据的安全。
【分析】本题以海南陵水海底数据中心为材料背景设置试题,涉及工业区位因素、工业对区域发展的影响、国家安全等相关知识点,考查学生获取和解读图文信息、调动和运用地理基本知识的能力,落实区域认知、综合思维的地理学科核心素养。
【详解】(1)随着社会经济的发展,海南省及周边地区经济发展速度加快,对数据处理的需求量增大,数据处理的市场需求较大;结合材料“海底数据中心由岸站、水下中继站、水下数据终端和海缆组成”,而陵水是国际海缆登陆站点,有利于陵水建设海底数据中心;结合图中等温线可知,数据中心的设备需要降温,当地水温相对较低,有利于设备散热降温,降低能耗成本;数据中心占地面积广,该地海域面积广阔,能够满足建设海底数据中心的用地需求。
(2)海底深度大,海水的压力大,需要保障设备密封的安全性,且具备足够的抗压性;海水作为含盐浓度非常高的电解质溶液,是一种腐蚀性较强的天然腐蚀剂,要保障设备的抗腐蚀能力;海底数据中心设备会附着各种海洋生物(藻类、贝壳类等),这些附着的海洋生物会不断侵蚀、破坏设备表面涂层,从而加速设备表面的腐蚀,所以需要保障设备的抗附着能力。
(3)海底数据中心落户,能够带动相关数据产业发展,提升服务业发展水平,推动海南产业结构调整升级;海底数据中心能够为海南数据产业提供服务支撑,促进海南计算机云计算、互联网等高新技术产业发展,吸引数据加工和数据服务等相关数据产业在此集聚;海底建设数据中心能够促进海洋海洋产业发展,吸引海洋工程装备等高新技术产业在此集聚和发展,增加海洋产业新的增长点,推动海南市海洋产业从传统资源型向数据型转型;数据产业发展能够带动相关产业发展,促进海南市旅游、商务、交通等第三产业比重进一步上升;海底数据中心与海上风光电/海洋牧场等产业存在一定关联,该数据中心能够促进与这些产业实现跨产业融合。
(4)据材料“数据中心……占地面积广”可知,海底数据中心建设可以充分利用海洋空间资源,减少陆地土地资源的开发利用,缓解土地压力,减少对耕地的占用,保障国家粮食安全;据材料“数据中心……耗电量大”可知,利用海水的巨量流动对设备产生的热量进行散热冷却,可以减少能源消耗,保障我国能源安全,同时也可以减少化石能源开发利用过程中造成的环境污染和生态破坏,保障国家环境安全;利用海水自然降温可以减少二氧化碳等温室气体的排放,减轻全球气候变暖趋势,保障生态与环境安全;数据经济产业属于新兴产业和高技术产业,发展数字经济产业可以促进产业结构升级和经济结构多元化,保障国家经济安全;海底隐蔽性好,且海底环境较稳定,受人类活动影响小,能保护数据的安全等。
7.阅读图文材料,回答下列问题。
“陆数海算”是指陆地上的数据到海底算。海底数据中心由岸站、水下中继站、水下数据终端和海缆组成。2010年以来,全球数据中心稳定增加,随之带来的高碳排、重污染等问题进一步凸显。目前,全球数据中心主要通过海底电缆互联。2023年11月24日,我国首个商用海底数据中心数据舱在海南陵水(国际海缆的登陆站点之一)附近海域下水。下图为陵水海底数据中心位置示意图。
(1)分析海南陵水建设海底数据中心的有利条件。
(2)简述“陆数海算”对国家安全的积极影响。
【答案】(1)经济发展快,对数据处理需求量大;近岸海水温度低,利于数据舱降温,降低运营成本;陵水是国际海缆登陆站之一,便于与国际数据联系。
(2)海水对设备的散热冷却可减少能耗,有利于能源安全;减少能源使用过程中的环境污染和生态破坏,有利于生态与环境安全;利用海洋空间资源,减轻土地压力,有利于粮食安全;海底隐蔽,水下温度、压力相对稳定,有利于数据安全等。
【分析】本题以海上数据中心为材料设置试题,涉及服务业的区位、国家安全等相关内容,考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识、描述和阐释地理事物、论证和探讨地理知识的能力,体现了区域认知、综合思维以及地理实践力的地理学科核心素养。
【详解】(1)随着社会经济的发展,海南省经济发展速度较快,对数据处理需求量大,有较大的市场需求。结合材料“海底数据中心由岸站、水下中继站、水下数据终端和海缆组成”,而陵水是国际海缆登陆站,便于与国际数据联系,有利于陵水建设海底数据中心。数据中心的设备需要降温,结合图中等温线信息分析可知,当地水温相对较低,有利于设备散热降温,降低能耗成本,取得较高效益。
(2)国家安全主要包括能源安全、生态环境安全、粮食安全等。结合上题分析可知,数据中心设备需要降温,能耗较大,海水对设备的散热冷却减少能耗,保障能源安全;其次,由于借助自然水体降温,降低能源消耗,也减少能源使用过程中的环境污染和生态破坏,保障生态与环境安全;“陆数海算”是指陆地上的数据到海底算,“陆数海算”可以充分利用海洋空间资源,减轻陆地土地压力,减少对耕地的占用,从而保障粮食安全;另外,海底环境较为隐蔽,且海洋中环境较稳定,有利于保护数据安全。
8.阅读图文资料,完成下列要求。
“陆数海算”是指陆地上的数据到海底算。海底数据中心由岸站、水下中继站、水下数据终端和海缆组成。2010年以来,全球数据中心稳定增加,随之带来的高碳排、重污染等问题进一步凸显。目前,全球数据中心主要通过海底电缆互联。2023年11月24日,我国首个商用海底数据中心数据舱在海南陵水(国际海缆的登陆站点之一)附近海域下水。下图为2020年全球数据中心空间分布示意图和陵水海底数据中心位置示意图。
(1)分析海南陵水建设海底数据中心的有利条件。
(2)简述“陆数海算”对国家安全的积极影响。
【答案】(1)海南经济发展快,对数据处理需求量大;近岸海水温度低,利于数据仓降温,降低运营成本;陵水是国际海缆登陆站之一,便于与国际数据联系。
(2)海水对设备的散热冷却可减少能耗,有利于能源安全;减少能源使用过程中的环境污染和生态破坏,有利于生态与环境安全;利用海洋空间资源,减轻土地压力,有利于粮食安全;海底隐蔽,水下温度、压力相对稳定,有利于数据安全等。
【分析】本大题以海上数据中心为材料设置试题,涉及服务业的区位、国家安全等相关内容,考查学生获取和解读地理信息,描述和阐释地理事物,论证探讨地理知识的能力,旨在培养学生综合思维等核心素养。
【详解】(1)随着社会经济的发展,海南省经济发展速度较快,对数据处理需求量大。结合材料“海底数据中心由岸站、水下中继站、水下数据终端和海缆组成”,而陵水是国际海缆登陆站,有利于陵水建设海底数据中心。结合图中等温线信息分析可知,数据中心的设备需要降温,当地水温相对较低,有利于设备散热降温,降低能耗成本。
(2)国家安全主要包括能源安全、生态环境安全、粮食安全等。结合上题分析可知,数据中心设备需要降温,能耗较大,海水对设备的散热冷却减少能耗,保障能源安全;其次,由于借助自然水体降温,降低能源消耗,也减少能源使用过程中的环境污染和生态破坏,保障生态与环境安全;“陆数海算”是指陆地上的数据到海底算,“陆数海算”可以充分利用海洋空间资源,减轻陆地土地压力,减少对耕地的占用,从而保障粮食安全;另外,海底环境较为隐蔽,且海洋中环境较稳定,有利于保护数据安全。
9.阅读图文资料,完成下列要求。
“东数西算”中的“数”指数据,“算”是算力。东数西算工程,指通过构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系,将东部算力需求有序引导到西部,优化数据中心建设布局,促进东西部协同联动。算力已成为数字经济发展的核心生产力,是国民经济发展的重要基础设施。2022年2月,国家决定在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏8地启动建设国家算力的枢纽节点。
(1)描述国家算力枢纽节点空间布局特点,比较东西部算力中心的区位优势。
(2)从区域协调和绿色发展的角度,简述建设东数西算国家枢纽节点的意义。
【答案】(1)分布在东部沿海地区的三大经济中心和西部地区的五个省会城市。
长三角、京津冀、粤港澳大湾区东部算力中心:用户规模大,应用需求强烈,发展数字经济的优势明显。
贵州、宁夏、甘肃、内蒙古西部算力中心:风、光、水等可再生能源丰富,气候凉爽,发展算力经济优势明显;成渝是西部地区的经济中心,水电资源丰富,兼具数据和算力优势。
(2)通过国家枢纽节点的规划,实现数据要素跨区域流动,实现东西部算力需求与供给统筹调度,推动算力、网络、数据、能源等协同联动,提升国家整体算力水平;有利于支撑和推动数字经济发展,推动产业数字化转型,提升新质生产力;将算力中心建在西部,可以就近消化西部可再生能源,减少东部数据中心常规能源消耗,减少碳排放,推动绿色发展。
【分析】本题以国家算力枢纽节点空间布局为材料,设置2道小题,涉及工业区位、工业发展的影响相关知识点,考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识的能力,体现区域认知、综合思维的学科素养。
【详解】(1)结合材料可知,“国家决定在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏8地启动建设国家算力枢纽节点”。结合图中信息可知,国家算力枢纽节点分布在东部沿海地区的京津冀、长三角和粤港澳大湾区三大经济中心和西部地区的内蒙古、宁夏、甘肃、成渝、贵州五个省市的省会城市;其中长三角、京津冀、粤港澳大湾区为东部算力中心,经济发达,人口众多,数据运算的用户规模大,市场应用需求强烈,发展数字经济的优势明显。而贵州、宁夏、甘肃、内蒙古等西部算力中心的主要区位优势是能源,这几个省区位于西部地区,风能、太阳能、水能等可再生能源丰富,可以提高廉价充足的能源,同时海拔较高,气候相对较为凉爽,可以减少制冷能耗,发展算力经济优势明显;成渝是西部地区的经济中心,同时河流流量大,落差大,水电资源丰富,兼具数据和算力优势。
(2)联系已学可知,我国东部地区对数据处理的算力需求高,但能源短缺,而西部地区能源尤其是可再生的清洁能源十分丰富,通过国家枢纽节点的规划,实现数据要素跨区域流动,可以充分发挥不同区域的区位优势,实现东西部算力需求与供给统筹调度,推动算力、网络、数据、能源等协同联动,提升国家整体算力水平;算力力已成为数字经济发展的核心生产力,是国民经济发展的重要基础设施,建设东数西算国家枢纽节点有利于支撑和推动数字经济发展,推动产业数字化转型,提升新质生产力;西部地区太阳能、风能、水能资源等可再生的清洁能源十分丰富,将算力中心建在西部,可以就近消化西部可再生能源,减少东部数据中心常规能源消耗,减少碳排放,保护环境,推动绿色发展。
10.阅读图文资料,回答下列问题。
材料一:河西走廊位于青藏高原与内蒙古高原之间,南以祁连山和阿尔金山为界,北至马鬃山、合黎山和龙首山,东起乌鞘岭,西迄甘肃与新疆交界。大部分地区海拔为1000~2500m,下图为河西走廊及其周边区域图。
材料二:甘肃省循环经济示范区是我国首个国家级循环经济示范区,该循环经济示范区于2015年建成,形成了覆盖甘肃全省的七大循环经济专业基地。
材料三:我国实施的“东数西算”战略,即充分发挥西部的气候、新能源等优势,在贵州、内蒙古、甘肃、宁夏等地规划建设国家级大数据中心集群,将东部数据转移到西部计算。
(1)说明祁连山对该区域绿洲形成的作用。
(2)结合图文材料,说明循环经济是如何促进当地可持续发展的。
(3)说明我国实施“东数西算”战略对促进“碳中和”的作用。
【答案】(1)祁连山对夏季风有抬升作用,形成地形雨;祁连山海拔高,气温低,发育了众多的冰川,冰川融水和山地降水补给河流,为绿洲的形成提供了水源条件;夏季汇聚的洪流挟带泥沙在山前沉积,为绿洲的形成提供了土壤条件。
(2)该地循环经济通过延长产业链,增加了产品的附加值,促进了经济的发展;产业链的延长,提供了更多就业岗位,增加了人们的收入,提高生活水平(产业链的延长,产业部门的增加,利于基础设施的改善,提高城市化水平);循环经济提高了资源和能源的利用率,减少了污染物的排放,提高了资源环境承载力。
(3)西部地区气候较温凉,可利用优势气候条件,降低能耗,减少化石燃料的使用,减少碳排放;利用(太阳能和风能等)新能源或可再生能源降低碳排放。
【分析】本题以祁连山、河西走廊区域经济发展为材料设置试题,涉及地形对区域的作用、循环经济、碳中和等知识点,考察了学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识、论证和探讨地理问题的能力,考察区域认知、综合思维等学科核心素养。
【详解】(1)结合所学知识:绿洲指沙漠中具有水草的绿地,往往是干旱地区农牧业发达的地方,说明绿洲水源充足,土壤肥沃。问题变成了祁连山对该区域水和土壤形成的作用。祁连山呈西北—东南走向,对夏季风(东南季风)有抬升作用,易形成地形雨,增加当地的降水量;同时祁连山海拔相对较高,气温相对较低,山上发育了众多的冰川,受冰川融水和地形雨的影响,该地区河流补给水源相对较多,这为该地绿洲的形成提供了充足的水源条件。同时大量河流从山上向山下流动,其河流携带的泥沙在山前出山口大量沉积,此处地形相对较为平缓,土壤深厚且肥沃,为绿洲的形成提供了丰富的土壤条件。
(2)可持续发展内涵分为经济可持续发展、社会可持续发展、生态可持续发展三个方面。从陇东能源化工基地循环经济示意图可以看到,该基地在原有的产业基础之上,通过延长产业链,不断的提升产品的附加值,促进了经济的发展,这体现了经济的可持续发展。而通过延长产业链,带动相关产业发展,提供了更多的就业岗位,有利于增加收入,同时也能带动当地基础设施的不断完善,增加了就业,体现了社会的可持续发展;在生产过程中对产生的废渣、盐渣、矿渣等污染物进行循环利用,提高资源和能源的利用率,减少了污染物的排放,体现了生态的可持续发展。
(3)碳中和是指企业、团体或个人测算在一定时间内,直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳 “零排放”。从材料中可以看到“东数西算”战略充分发挥西部的气候、新能源优势,由于我国西部地区气候相对较为温凉,可利用其优越的气候条件,大大降低数据运行中能源的消耗,减少化石燃料的使用,从而有效减少碳排放;而我国西部地区相对风能、太阳能等清洁能源更多,可再生能源和清洁能源的使用,也能大大降低传统化石燃料的使用,降低碳的排放。
11.阅读图文材料,完成下列要求。
数据作为一种新的生产要素,已被提升到与土地、劳动力、资本、技术同等重要的地位。数据中心(对电力供应要求较高)作为数据存储、分析、加工、应用的容器在全球数据价值链中的重要性日益凸显。作为一种新型基础设施,数据中心的布局受市场需求、成本、政策等因素影响。在聚集力与分散力的共同作用下,全球数据中心形成了聚集增长、点状生长和邻近扩张等模式(图)。全球尺度上,多数地区表现为聚集增长,形成三大增长核心,而非洲地区仍处于点状生长模式阶段。城市尺度上,数据中心在发展初期在某些城市聚集,之后出现向周边邻近城市扩张的空间扩张方式,并循环反复。
(1)描述点状生长模式数据中心的布局特征,并据此分析非洲地区仍处于点状生长模式阶段的原因。
(2)阐述数据中心在发展初期在某些城市聚集,之后向周边邻近城市扩张并循环反复的区位选择过程。
(3)简述数据中心的发展对我国的重要意义。
【答案】(1)特征:点状生长模式数据中心布局相对分散;数量较少,形成局地的小核心。原因:非洲地区经济发展水平相对较低,数据中心建设相对滞后,分布较少;非洲地区凭借其市场广阔、成本低廉、政策优惠等优势,增强了区域集聚力,吸引数据中心布局。
(2)发展初期,城市经济发展水平较高,市场需求较大,吸引数据中心聚集;之后,由于区域成本上升、竞争压力增加、政策限制等开始向周边具备区位优势的邻近城市扩张;扩张后在新的区域又重新聚集增长,形成新的核心区,循环反复。
(3)数据作为一种新的生产要素,数据中心的发展对促进我国相关产业的发展具有重要意义;数据中心是我国数字化发展的有力支撑,有利于提升我国的综合竞争力;数据中心的发展有利于完善我国基础设施建设;数据中心的建设发展有利于带动就业等。
【分析】本题以数据中心为地理载体,涉及产业布局特征及原因、区位选择、产业发展对区域的影响等知识,考查学生获取和解读地理信息的能力,调度和运用地理知识的能力。
【详解】(1)由图可知,与其他两种模式相比,点状生长模式布局相对分散,数量较少,同时又在以相对分散的点为中心不断发展,所以形成局地的小核心。分析原因时可从两方面来思考,一是非洲数据中心分布较少的原因,二是非洲相对分散的数据中心得以不断发展的区位条件。由于非洲的经济发展水平相对较低,数据中心建设相对滞后,因此分布较少;但是非洲又具备市场潜力大、成本低廉、政策优惠等优势,所以对数据中心布局具有吸引力。
(2)产业在空间上布局一般会经历“合久必分,分久必合”的过程。具体过程如下:
数据中心作为一种数字基础设施,其区位选择综合了工业、商业、服务业等多种产业特性,涉及社会、经济、环境等多种因素。需要广阔的需求市场,需要大量的自然资源和经济资源作为支撑与保障,数据中心的运行与保障需要完善的交通条件、先进的技术水平、稳定的运营环境。所以发展初期,具有强市场指向性特征的新型基础设施,数据中心首先出现在互联网发达、具有先进数字化水平的算力需求旺盛、市场前景广阔的城市地区,吸引数据中心聚集;在随后的市场趋向饱和、竞争压力增大、关键要素成本上升、区域政策调整、外部环境波动等多重因素影响下,数据中心开始向周边具备区位优势的邻近城市扩张,并在这些区域进一步聚集增长,形成新的核心区,循环反复。
(3)分析生产发展的意义一般围绕经济、社会等方面。经济方面可围绕对我国产业发展的意义作答,社会方面可从基础设施、就业等方面作答。在第四次技术革命浪潮中,数据是最重要的生产要素,发展数据中心可以使互联网、金融、制造、交通运输、医疗健康、教育、农业、文化等相关行业得到更好的信息基础设施服务,提升业务发展能力和产品应用品质,促进相关产业的发展;以数据中心为代表的新基建,为中国经济加快复苏、增强经济韧性提供了新机遇。它可以夯实中国自主研发能力,摆脱产业基础薄弱、协同性不强、产业链附加值低的状况,激发科技创新活力,助力企业转型与产业升级,培育经济发展新动能,重塑我国经济社会发展格局,有利于提升我国综合国力竞争力;数据中心产业链长,上游基础设施包括IT设备、电源设备和制冷设备,中游运营服务及解决方案提供商包括数据中心解决方案、运维服务和第三方IDC云服务,下游终端用户则从互联网行业、金融行业到传统行业全覆盖,所以数据中心的发展有利于不断完善我国基础设施建设,带动相关产业发展,增加就业机会等。
12.阅读图文材料,完成下列要求。
数据中心是存储、传输、交换与管理数据信息的场所,其占地面积广,耗电量大,其中空调散热占能耗的三分之一。2010年以来,随着全球数据中心稳定增加,高碳排、重污染等问题进一步凸显。“陆数海算”是指陆地上的数据到海底算,通过与海洋可再生能源结合,实现低碳发展。2023年3月,我国首个商用海底数据中心数据舱在海南陵水县附近海域下水,该海域处于琼东上升流范围区。海底数据中心数据舱体积庞大,重量达1300吨,相当于约1000辆小汽车。海底数据中心作为“新基建”,对海南自贸港“海洋经济+数字经济”发展具有重要意义。下图为陵水海底数据中心位置示意图。
(1)分析在海南陵水县附近海域建设海底数据中心的优势条件。
(2)推测为保障海底数据中心设备正常工作需克服的自然障碍。
(3)从国家安全角度,说明我国建设海底数据中心的地理意义。
【答案】(1)海南省经济发展快,对数据处理需求量大;近岸海水温度低,降低运营成本;陵水是国际海缆登陆站。
(2)海底海水的压力大,设备需要保障密封的安全性及抗压性;海水的腐蚀性强,设备要保障抗腐蚀的能力;贝壳类海洋生物会附着在设备上不断侵蚀设备,设备需要保障抗附着的能力。
(3)充分利用海洋空间资源,减轻土地压力,保障粮食安全;利用海水对设备进行散热冷却,减少能源消耗,保障能源安全;减少能源使用过程中造成的环境污染和生态破坏,保障生态与环境安全;发展新兴产业,促进经济结构多元化,提升国家经济安全;海底隐蔽,且海洋环境较稳定,能保护数据的安全。
【分析】本题以数据中心为材料,涉及工业区位因素、国家安全等相关知识点,考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识的能力,体现区域认知、综合思维的学科素养。
【详解】(1)随着社会经济的发展,海南省经济发展快,对数据处理需求量大。结合材料“海底数据中心由岸站、水下中继站、水下数据终端和海缆组成”,而陵水是国际海缆登陆站,有利于陵水建设海底数据中心。结合图中等温线信息,数据中心的设备需要降温,当地水温相对较低,有利于设备散热降温,降低能耗成本。
(2)海底深度过大,海水的压力大,备需要保障密封的安全性及要顶住很大的压强;海水作为含盐浓度非常高的电解质溶液是一种腐蚀性较强的天然腐蚀剂,设备要保障抗腐蚀的能力;海底数据中心设备会附着各种海洋生物(藻类、贝壳类等),有了这种附着物后,而海生物在形成过程中会不断侵蚀油漆,破坏设备表面涂层,从而加速了设备表面的腐蚀和加重了海生物污染。
(3)据材料“我国首个商用海底数据中心数据舱在海南陵水县附近海域下水”可知,海底数据中心建设充分利用海洋空间资源,减少陆地土地资源的开发利用,缓解土地压力,减少对耕地的占用,保障国家粮食安全;利用海水的巨量流动对设备产生的热量进行散热冷却,减少能源消耗,保障能源安全;减少化石能源开发利用过程中造成的环境污染和生态破坏,保障国家环境安全;减少二氧化碳等温室气体的排放,减轻全球气候变暖趋势,保障生态与环境安全;发展新兴产业和高技术产业,促进产业结构升级和经济结构多元化,保障国家经济安全;海底隐蔽性好,且海底环境较稳定,受人类活动影响小,能保护数据的安全等。
13.湖南省资兴市曾是有名的“煤都”,2008年被列为国家第二批资源枯竭型城市。近年来,该市努力践行“绿水青山就是金山银山”的理念,实现“黑色经济”向“绿色经济”转变。下图为资兴市2007-2009年三大产业产值及所占比例统计图。阅读图文资料,回答下列问题。
(1)概括资兴市第二产业的特征,并说出资兴市产业结构变化的表现。
资兴市的东江湖水温常年保持在8~12℃,水质长期保持国家饮用水一级标准。东江湖大数据中心采用自然水冷却,成为目前全国最节能的绿色数据中心。该数据中心可为整个湖南乃至华中、华南提供服务。
(2)说明东江湖大数据中心建设的有利条件。
资兴市关停淘汰高耗能、高污染企业,鼓励能源、有色金属等优势企业技术改造,目前有色金属固废循环利用、微晶石墨等技术标准领跑全国。同时,资兴市发挥东江湖独特的生态优势,大力发展生态食品特色产业,依托美丽的东江湖和现代农业,全面实施“旅游+”和“+旅游”工程。
(3)简述资兴市产业转型经验对我国资源枯竭型城市发展的启示。
【答案】(1)第二产业产值先升高后降低;占比先升高后降低;整体占比最高。产业结构优化的表现:第二产业比重降低;第三产业比重升高。
(2)利用湖水自然冷却,能耗低;服务范围广;国家政策支持。
(3)改造提升传统产业,提高资源利用率;发展特色农业、实现农业产业化;结合当地旅游资源、发展旅游业;调整产业结构,培育新的主导产业。
【分析】本题以资兴市2007-2009年三大产业产值及所占比例统计图为材料,涉及区域发展阶段与产业结构变化、工业的区位选择、资源枯竭型城市的转型发展措施等相关知识。考查学生获取与解读地理信息、调动和运用地理知识的能力,落实综合思维、人地协调观等学科核心素养。
【详解】(1)根据第二产业的产业占比折线图可知,整体第二产业的占比最高,且第二产业占比呈现先升高后降低的变化趋势。根据第二产业产值柱状图可知,第二产业产值呈现先升高后降低的变化特点。资兴市产业结构变化方面,读图可知,整体而言,第二产业的占比降低,而第三产业的占比升高,产业结构趋于优化。
(2)大数据产业的能耗大,根据材料“东江湖大数据中心采用自然水冷却,成为目前全国最节能的绿色数据中心”可知,当地借助自然水冷却,能耗成本低;注意材料“该数据中心可为整个湖南乃至华中、华南提供服务”,其服务范围广,有效带动当地的经济发展和转型,得到当地政府的大力支持。
(3)根据材料“资兴市关停淘汰高耗能、高污染企业,鼓励能源、有色金属等优势企业技术改造”可知,当地改造提升传统产业,提高资源利用率。根据材料“有色金属固废循环利用、微晶石墨等技术标准领跑全国”可知,加大技术投入,加大环境治理。根据材料“资兴市发挥东江湖独特的生态优势,大力发展生态食品特色产业”可知,结合当地地域特色,发展特色农业,推动农业产业化进程;注意材料信息:依托美丽的东江湖和现代农业,全面实施“旅游+”和“+旅游”工程。充分利用当地优势旅游资源,发展旅游业。通过一系列的措施,当地的产业结构得到调整和优化,新的主导产业得到培育和发展。这些措施均对我国资源枯竭型城市发展有一定的启示作用。
14.阅读图文资料,回答问题。
数据中心业务类型可根据时延分为3类,第一类为低时延类(时延≤20ms)如车联网、金融交易、远程医疗等应用;第二类:中时延类(20ms<时延≤200ms),包括云计算、大数据、人工智能等应用;第三类:高时延类(时延>200ms),包括数据存储、数据备份等数据吞吐量较多的应用。根据各地区土地、能源、经济水平等情况,广东省数据中心布局规划政策中规定,广州、深圳原则上只可新建中型及以下的数据中心,承载低时延类业务;中时延类业务逐步迁移至粤东粤西粤北地区;高时延类业务则将迁移至省外。广东省内新建的超大型、大型、中型数据中心原则上布局至韶关、梅州等九个数据中心集聚区。
(1)描述广东省数据中心集聚区分布特点。
(2)分析广州、深圳原则上只可新建中型及以下的数据中心的原因。
(3)说明广东省对3类数据中心业务类型布局规划的合理性。
【答案】(1)分布不均匀:主要分在边缘城市。
(2)土地紧张。大型数据中心占地面积大:能源对外依存度高。大型数据中心耗能多;中小型数据中心能满足发展低时延业务的数据处理需求。
(3)低时延类业务布属在广州、深圳,靠近用户。有效满足时延要求且产业附加值较高:中时延类业务业务附加值较高,布局在粤东粤西粤北地区,离经济发达区域较近,可兼顾产业升级和用户时延要求高时延类业务时延要求低且产业附加值较低。迁移至省外对省内用户影响较小。
【分析】本题以广东数据中心集聚区分布情况为材料,涉及广东省数据中心集聚区分布特点、广东省数据中心业务类型布局规划的合理性等相关内容,考查学生获取地理信息、调动地理知识的能力,培养综合思维、区域认知等地理学科核心素养。
【详解】(1)由材料可知,广东省数据中心集聚区分布涵盖了广东省的不同地区,分布不均匀;广州、深圳等大城市数据中心少,粤东粤西粤北等边缘城市数据中心业务多,数据中心集聚区主要分布在边缘城市。
(2)广州和深圳作为大城市,土地资源相对紧张。大型数据中心通常需要大面积的土地,限制数据中心规模有助于更有效地利用有限的土地资源,避免过度占用城市土地。大型数据中心需要大量的电力供应和冷却系统来维持运行,而中小型数据中心相对较小,能源需求相对较低,减轻了能源依赖的压力,减轻城市的能源负担。中小型数据中心可以满足发展低时延业务的数据处理需求,深圳、广州对大型数据中心的需求较低。
(3)低时延类业务对网络时延要求极高,将这些业务布局在广州和深圳等经济中心城市附近,能够更有效地满足用户的时延需求。由于这些业务通常具有高附加值,因此这样的布局也有助于促进产业发展,提升区域经济水平。中时延类业务在时延要求和产业附加值方面介于低和高时延类之间。将这些业务布局在粤东、粤西、粤北地区,离经济发达的广州和深圳较近,可以兼顾产业升级和用户时延需求,同时在经济和技术方面实现平衡。高时延类业务的时延要求较低,产业附加值相对较低。将这些业务迁移到省外可以降低对广东省内用户的影响,同时有助于释放广东省内的资源,优化数据中心网络结构。
15.阅读图文材料,完成下列要求。
云计算、大数据、人工智能已经成为世界经济发展的新引擎,各行各业的发展都需要有数据中心的支撑,数据中心的最大特点是机器设备散热用电量大,使用压缩机或冷却塔制冷产生高耗能、高耗水。全国首个商用海底数据中心示范项目(如图)落户三亚海棠湾,海底数据中心放置在海底,利用海水的冷却作用对数据中心服务器进行散热,用海底光电复合缆供电并将数据回传至互联网。三亚市依托得天独厚的海洋资源优势,支持海洋科技创新,大力发展海洋新基建。
(1)与陆上相比,分析在三亚市建立海底数据中心的优势。
(2)结合海洋环境,分析为提高放置在海底的数据中心设备的安全性需要破解的保障难题。
(3)简述三亚市海底数据中心落户给当地产业结构带来的影响。
【答案】(1)数据中心建在海底,海底水温较陆地水温低,设备散热耗能少,降低电能制冷使用成本;数据中心布局在海底,可以节约陆地土地资源,降低成本;沿海地区海水资源丰富,可提供大量冷却水资源,减少陆地淡水的消耗。
(2)海底海水的压力大,设备需要保障密封的安全性及抗压性;海水的腐蚀性强,设备要保障抗腐蚀的能力;贝壳类海洋生物会附着在设备上不断侵蚀设备,设备需要保障抗附着的能力。
(3)带动相关数据产业发展,推动三亚市产业结构调整升级;促进三亚市计算机云计算、互联网等高新技术产业发展;增加海洋产业新的增长点,推动三亚市海洋产业从传统资源型向数据型转型;促进三亚市旅游、商务、交通等第三产业比重进一步上升。
【分析】本题以建设海底数据中心相关材料为背景,设置3道题目,知识点涉及工业区位因素、海水的性质、区域产业结构升级等内容,考查学生地理知识点迁移与调动能力,蕴含综合思维、区域认知等地理学科核心素养。
【详解】(1)在三亚市建立海底数据中心的优势主要从成本、土地资源、淡水资源角度分析。数据中心建设需要配备冷却设备,数据中心建在海底,海底水温较陆地水温低,能够起到散热作用,设备散热耗能少,降低电能制冷使用成本,能够减少能源消耗;数据中心布局在海底,充分利用海洋空间资源,可以节约陆地土地资源,降低土地租金成本;沿海地区海域面积广阔,海水资源丰富,能够提供数据中心所需的土地资源、冷却水资源,减少陆地淡水的消耗。
(2)放置在海底的数据中心设备的安全性需要破解的保障难题主要从海洋环境特征(海水压力、海水盐度、海洋生物)分析。海底海水的压力大,设备投入海底会受到较大的压力,设备需要保障密封的安全性及抗压性,以免受海水压力产生损坏;海水盐度较高,海水的腐蚀性强,容易对设备造成腐蚀,设备要保障抗腐蚀的能力;海底设备较难移动躲避海洋生物,贝壳类海洋生物会附着在设备上,不断侵蚀设备,造成设备损坏,设备需要保障抗附着的能力。
(3)三亚市海底数据中心落户给当地产业结构带来的影响主要从产业结构升级、海洋产业发展、相关产业发展角度分析。海底数据中心落户,能够带动相关数据产业发展,提升服务业发展水平,推动三亚市产业结构调整升级;海底数据中心能够为三亚数据产业提供服务支撑,促进三亚市计算机云计算、互联网等高新技术产业发展;海底建设数据中心能够促进海洋海洋产业发展,增加海洋产业新的增长点,推动三亚市海洋产业从传统资源型向数据型转型;数据产业发展能够带动相关产业发展,促进三亚市旅游、商务、交通等第三产业比重进一步上升。
16.阅读材料,完成下列问题。
材料一:英国农业用地占国土面积的77%,其中多数为草场和牧场,仅1/4用于耕种(图1)。
材料二:数据中心是用特定设备在互联网上传输、存储数据信息的场所,其运行耗能巨大,散热量也很大,M公司将一数据中心部署在苏格兰的奥克尼群岛附近海底。
材料三:英国南部的埃克斯河,源于埃克斯穆尔高地,全长82.7km(图2)。流域北部最高海拔514m,南部低平;区域内大部分土地属于农业牧草用地,小部分属于林地和可耕种农业用地,约84.4%的流域底层由不透水岩层构成。图3为索维通水文观测站监测的埃克斯河某年流量变化曲线图。该次洪水过程中,河流水位上涨快,洪峰消退速度较慢。
(1)分析英国耕地面积小的原因。
(2)说明奥克尼群岛附近海底布局水下数据中心的优势条件。
(3)简述埃克斯河该次洪水过程中“水位上涨快,洪峰消退慢”的原因。
【答案】(1)英国国土面积小;山地多,平原面积小;光照条件差,热量不足,不利于发展种植业:农业用地多为草场或牧场,耕地比重低。
(2)纬度高,海水水温低,设备散热耗能少;能源丰富,运营成本低;海洋空间资源丰富:邻近欧洲发达地区,接近用户,便于数据的采集和发送。
(3)特征:河流水位上涨快,洪峰消退速度较慢。原因:流域底层为不透水岩层,不易下渗,土壤易饱和;地势落差大、沟渠众多,汇水速度快;集水区内多林地、草地,涵养水源能力强:下游地势低平,排水速度慢。
【分析】本大题以英国为材料,涉及英国自然地理环境、耕地资源、工业区位优势、河流的水文特征等相关知识点,考查了学生对区域的认知,地理知识的迁移与调动能力,蕴含综合思维、区域认知等地理学科核心素养。
【详解】(1)结合材料及图像看,英国耕地面积小的原因应与国土面积、地形、气候、土地利用方式等因素有关。结合材料及图像可得,英国耕地面积小的主要原因应与其国土面积小;地形多以山地为主,平原面积狭小;农业用地多为草场和牧场,耕地比重小;由地理位置判断,英国当地纬度高,且为温带海洋性气候,多阴雨天气,光照和热量条件不足,不利于发展种植业。
(2)根据材料可知,数据中心耗能巨大,散热量也很大,通过互联网传输和存储信息。据此从能源丰富、便于散热和靠近经济发达区等角度阐述其优势条件。根据图中纬度信息可知,区域纬度相对偏高,海水温度相对较低,海底布局水下数据中心可以借助自然温度低的优势降低设备散热能耗,节约成本。群岛附近潮汐能丰富,且受西风的影响,风能也丰富,可再生能源丰富,运营成本较低。在海底布局水下数据中心,能够利用海洋空间资源,节省土地租金成本。结合经纬度信息可知,该地距离欧洲相对较近,欧洲经济发达,在该地布局数据中心,更接近用户,便于数据的获取、发送与应用。
(3)读图可得出,该河“一次洪水过程”中水位上涨过程所花时间少,水位回落过程中所花时间长,所以该次洪水过程的特点表现出水位上涨快,洪峰消退慢。洪峰的特点主要受不透水层、地形地势、土地利用类型等因素影响,结合材料可知,84.4%的流域底层由不透水岩层构成,流域底层为不透水岩层,不易下渗,土壤易饱和,含水量有限;该流域,北部高南部低平,地势落差大、沟渠众多,汇水水系多,汇水速度快;流域内大部分土地属于农业牧草用地,小部分属于林地和可耕种农业用地,集水区内多林地、草地,涵养水源能力强:下游地势低平,排水速度慢,使得水位上涨快,洪峰消退慢。
17.阅读图文材料,回答下列问题。
2022年2月,我国“东数西算”工程正式启动。“数”指数据,“算”是算力,即对数据的处理能力。“东数西算”工程通过构建新型算力网络体系,布局长三角、内蒙古、成渝等8个算力枢纽节点,围绕节点规划10个数据中心集群,将东部地区对网络要求不高的业务需求有序引导至西部。枢纽节点数据中心占地规模大,设备运行发热量大,能耗高。下图为我国算力枢纽节点和国家数据中心集群分布图。
(1)描述我国主要算力枢纽的分布特征。
(2)与传统产业相比,简述数字产业能够实现“数”“算”分离的条件。
(3)从区域协同发展的角度,简述“东数西算”工程的合理性。
【答案】(1)分布不均;主要分布在东部沿海、西部内陆;东部沿海地区级别较高、数量较少;西部内陆地区级别较低、数量多。
(2)技术:数据远距离传输技术突破,传输成本低、延迟小;设施:全国通信网络等基础设施的逐渐完善,西部发电设施建设;政策:国家发展战略的启动;市场:存在数据存储、数据离线分析等非实时性算力需求。
(3)东部地区:经济发达,数据处理需求大;土地、能源等资源紧张;建设、运营数据中心成本高;
西部大部分地区:夏季凉爽,空气较洁净,气候条件适宜;能源资源丰富;土地成本低,利于兴建数据中心;
“东数西算”可带动西部地区经济发展,缩小东、西差距,促进区域协调发展;有利于提高清洁能源使用比例,推动经济绿色发展。
【分析】本题以我国算力枢纽为材料,涉及算力枢纽的分布特征、数字产业能够实现“数”“算”分离的条件、“东数西算”工程的合理性等相关知识,考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识的能力,体现区域认知、综合思维的学科素养。
【详解】(1)根据图中信息,可知我国主要算力枢纽的分布不均;主要分布在东部沿海地区和西部内陆地区;东部沿海地区经济发达,算力枢纽级别较高,数量较少;西部内陆地区经济欠发达,算力枢纽级别较低,数量较多。
(2)与传统产业相比,数字产业以信息为加工对象,涉及大数据的存储、分析、处理应用等技术。数字产业能够实现“数”“算”分离,首先需要解决大量的数字信息的传输技术。依据材料中“通过构建新型算力网络体系,布局长三角、内蒙古、成渝等8个算力枢纽节点,”这一信息分析可知,我国实现数据远距离传输技术突破,传输成本低、延迟小;规划建设8个算力国家枢纽,可以形成全国一体化算力网络,全国通信网络等基础设施的逐渐完善,跨区域、跨网络传输也成为可能;“东数西算”工程的启动,这背后也是国家政策的支持;由于东部地区电力供应紧张,西部发电设施建设提供丰富廉价的能源也是促进“将东部的数据存储、数据离线分析等非实时性算力需求有序引导到西部”的原因,从而实现“数”“算”分离。
(3)“东数西算”的合理性可以从西部地区和东部地区分别进行阐释。西部地区:西部地区海拔较高,夏季气温相对较低,能够减少数据中心降温的能源消耗;西部地区工业水平较低,大气污染较少,空气较为洁净,满足数据中心对环境的要求;西部地区太阳能、风能等清洁能源充沛,能够为数据中心提供充足的能源供给,有利于提高清洁能源使用比例,推动经济绿色发展。西部地区可用于建设数据中心的土地面积广阔,土地价格较低;在西部地区建设数据中心能够带动相关产业的发展,促进西部地区的经济发展;能够提供大量的就业岗位,促进当地居民就业,提高当地居民经济收入,缩小东、西差距,促进区域协调发展。对东部地区:东部地区经济发达,数据处理需求大,“东数西算”工程能够缓解东部地区能源供应不足的局面。东部建设、运营数据中心成本高,而西部土地广阔,地价成本低,“东数西算”工程可缓解东部地区土地紧张的问题,降低数据中心的建设和运营成本。有利于促进东西部地区的协调发展。
18.阅读图文材料,完成下列问题。
材料一:苏格兰面积77169k㎡,人口542万。威士忌是世界三大名酒之一,是用当地的特殊泥煤处理优质大麦和水源,酿造而成。泥煤是一种宝贵的自然资源,由未分解的植物残体及矿物质组成,是在潮湿的森林里或沼泽地,多水或缺少空气产生的一种生物淤泥。
材料二:随着数据中心服务器的散热能耗不断增大,某高科技企业将数据中心沉入苏格兰海域附近36米深的水域中,为苏格兰北部的沿海地区提供高速的云计算能力和互联网连接服务。下图为英国苏格兰区域图。
(1)分析当地优质泥煤形成的自然条件。
(2)苏格兰人民好饮威士忌酒的主要自然因素是____,分析苏格兰生产威士忌的水源条件____。
(3)从能源的角度分析苏格兰北部海域布局大数据中心的有利条件。
【答案】(1)终年温和多雨,植被丰富;土壤沉积深厚;土壤中空气少、水分含量大;易形成泥煤。
(2) 气候 降水量大;地势起伏大,河流广泛发育;冰川地貌发育,湖泊众多;人口密度少,污染少,水质好。
(3)纬度高,水温低,服务器散热能耗小;终年受盛行西风控制,风能资源丰富;降水量大,地势起伏大,水能足。
【分析】本题以苏格兰的图文材料为背景,考查地理环境的整体性和工业区位因素,考查学生区域认知能力,信息提取能力和地理实践力。
【详解】(1)据材料可知,泥煤是一种宝贵的自然资源,由未分解的植物残体及矿物质组成,是在潮湿的森林里或沼泽地,多水或缺少空气产生的一种生物淤泥。苏格兰位于英国北部,属于温带海洋性气候,终年温和多雨,森林为温带落叶阔叶林,植被茂密,土壤发育好、沉积深厚,土壤中多水或缺少空气;易形成泥煤。
(2)该地为温带海洋性气候,温和多雨,阴天多、阳光少,冷湿的气候,适合喝比较烈性的威士忌酒,所以苏格兰人民好饮威士忌酒的主要自然因素是气候;据图可知,苏格兰高原山地多,地势起伏大,年降水量大,有利于河流的发育,冰川地貌发育,湖泊众多,水资源丰富,人口少、密度低,对水的污染小,水质优良。
(3)据图可知,该区域纬度高,水温低,高科技企业将数据中心沉入苏格兰海域附近36米深的水域中,服务器散热能耗小,该纬度地区终年受盛行西风控制,风力强劲、风能资源丰富;年降水量大,地势起伏大,水能丰富。
19.阅读图文材料,完成下列要求。
新疆克拉玛依(地理位置如下图)是我国重要的石油工业重镇,拥有丰富的煤、油、气资源。近几年,克拉玛依一直在谋求产业的转型,信息产业和光伏发电是其重要的发展方向。该市创建“天山云”信息产业基地,以大数据产业为核心,吸引多家知名企业落户,已成为区域性数据中心。随着数据中心规模的不断扩大,克拉玛依已具备承载我国“东数西算”示范工程所需的算力、存储和网络能力,并正积极打造面向全国的“前店后厂”算力基地,开展“东数西算”示范工程。数据中心占地规模大,设备运行发热量大,能耗高。
(1)分析克拉玛依建设区域性数据中心的区位优势。
(2)说明建设区域性数据中心对克拉玛依的意义。
【答案】(1)拥有丰富的煤炭、石油、天然气资源,光伏、风能等新能源也十分密集,电力供应稳定、充足、价格低;干燥的空气和漫长冬季的低温天气,对数据中心所用高精尖设备的恒温恒湿十分有利;土地资源丰富,价格低廉,易于拓展;远离地震、台风、洪水等自然灾害易发地区,地质条件优越。
(2)带动基础设施建设;增加就业机会;促进产业结构优化升级,促进经济发展;推动绿色能源产业的发展;改善当地生态环境等。
【分析】本题以克拉玛依积极打造面向全国的“前店后厂”算力基地,开展“东数西算”示范工程相关信息为材料设置试题,涉及建设区域性数据中心的区位条件、建设区域性数据中心的意义等相关内容,主要考查学生获取和解读图文信息的能力,利用所学地理知识解释地理现象的能力。
【详解】(1)计算机数据中心由规模庞大的存储服务器和通信设备组成,用于网络在线存储企业的海量数据。数据中心占地面积大、耗电量大,机房服务器运行产生大量废热会影响数据中心的正常运作。数据中心作为信息数据的载体,对能源、电力、环境、交通等各方面有着近乎苛刻的需求,因此,位置对于数据中心有着不言而喻的重要性。首先考虑当地的水、电、气配套的设施条件,克拉玛依拥有丰富的煤炭、石油、天然气资源,光伏、风能等新能源也十分密集,电力供应稳定、充足、价格低;考虑气候因素,克拉玛依干燥的空气和漫长冬季的低温天气,对数据中心所用高精尖设备的恒温恒湿十分有利;考虑建设和运营的成本因素,克拉玛依土地资源丰富,价格低廉,易于拓展;考虑发生自然灾害的概率和频率,克拉玛依远离地震、台风、洪水等自然灾害易发地区,地质条件优越。由此可知,克拉玛依建设区域性数据中心的区位优势明显。
(2)“东数西算”是构建集数据中心、云计算、大数据于一体的新型计算网络体系,有序引导东部地区计算需求向西部转移,优化数据中心建设布局,促进东西部协同发展。数据中心东数西算对西部的意义体现在:吸收西部的绿色能源,实现国家计算能力的规模化、集约化发展——由于土地、能源等资源日益短缺,东部地区大规模发展数据中心难以为继;而中国西部地区资源丰富,尤其是可再生能源,有潜力发展数据中心,承接东部的计算能力需求,就近吸收西部绿色能源,持续优化数据中心能效,推动绿色能源产业的发展;改善当地生态环境等。促进区域协调发展——“东数西算”是一个全新的发展机遇,不仅可以带来地方投资,带动基础设施建设;带动相关产业的有效转移,增加就业机会;促进产业结构优化升级,促进经济发展。
20.阅读图文资料,完成下列要求。
数据中心是用特定设备在互联网上传输、存储数据信息的场所。数据中心的规模以设备运行耗能的多少来衡量,规模越大,运营成本越高。2010年之前,我国的数据中心一般规模较小,主要布局在东部沿海地区。2010年之后,一些大规模的数据中心开始在中西部地区布局,位于贵州省中部的贵安新区(国家级新区,位置见下图),因气候凉爽、用电成本较低、自然灾害少等优势,吸引了数十个大规模数据中心在此集聚,快速发展成为我国南方最大的数据中心基地。
(1)分析数据中心在贵安新区集聚的有利条件与集聚发展的益处。
(2)如果把数据中心的数据比喻为“原料”,指出贵安新区利用这些“原料”可以发展的产业。
(3)东部沿海地区的一些数据中心开始采取节能降耗措施。你认为目前贵安新区的数据中心是否有必要这样做?请表明观点并解释原因。
【答案】(1)集聚的有利条件:国家级新区,有政策优惠;有气候、水和电价等优势,可大幅降低运营成本:临近贵阳和安顺,便于对接或利用城市基础设施和社会服务设施等。集聚发展的益处:可以共享基础设施,节省个体数据中心建设与运行的成本:有利于数据中心之间的联系,促进相互间的交流和合作。
(2)数据加工、数据分析、数据交易、数据服务、智能制造等。
(3)没必要。因为贵安新区气候凉爽,用电量少:电力资源丰富且电价低,没必要支付节能降耗的成本。
有必要。因为节能降耗有利于资源节约和环境友好,是可持续发展模式。
【分析】本题组以数据中心的建设为载体,涉及工业区位条件、产业集聚的条件和意义、以“数据”为中心的产业、区域产业发展措施的评价等知识点,主要考查考生获取和解读地理信息、论证和探讨地理问题的能力。
【详解】(1)贵安新区数据中心集聚的有利条件,主要结合贵安新区气候凉爽、用电成本低、自然灾害少的特点,从政策、生产成本、地理位置三个方面分析,如根据贵安新区是国家级新区,可以判断其政策支持力度大;结合该地区气候凉爽、用电成本低、自然灾害少这一特点,可以推断该地区生产成本低;根据图中贵安新区与贵阳距离的较近,可以判断其贵安新区距离贵阳近,基础设施较好。益处的实质是分析产业集聚的地理意义,主要包括对基础设施的利用、企业间的相互联系等。
(2)以大数据产业本身为基础,促进当地市场从传统型向现代型转变,鼓励当地企业基于数据开展运营模式和商业模式创新,充分利用数据优势发展,可以利用数据做数据加工、数据分析、网络营销、电子商务、电子物流、智能制造等。
(3)此题为开放性题目,贵安新区的数据中心是否要采取节能降耗措施,从有必要的角度,主要分析采取节能降耗措施对生态环境的积极意义,因为节能降耗可以减少环境污染,调整和优化产业结构,获得较高的经济效益,实现可持续发展。从没有必要的角度,主要分析贵安新区数据中心的能源消耗和用电成本与东部地区相比的差异,根据材料可知,贵安新区因气候凉爽、用电成本较低、自然灾害少等优势,吸引了数十个大规模数据中心在此集聚,且贵安新区电力资源丰富且电价低,故没必要支付节能降耗的成本。
21.阅读图文材料,完成下列要求。
数据中心是用特定设备在互联网上传输、存储信息的场所,持续的电能供应、温度稳定在20℃~25℃、相对湿度稳定在40%~50%的洁净环境是数据中心服务器运行要求。目前,我国数据中心大多布局在东部沿海经济发达地区且规模较小,内地除贵州等省地外,数量较少(图甲)。
中卫市地处我国大陆几何中心附近(图乙),夏季凉爽,近年来大力发展云计算产业。2013年,与北京市以“前店后厂”模式合作建设宁夏中关村科技产业园,引入亚马逊AWS、美利云誉成云创等国内外超大规模云数据服务企业落户,打造绿色节能、国际领先的云计算基地。一年中,誉成云创数据中心大多时间采用间接蒸发、自然冷却技术给机房降温:当室外气温较低时,利用室内外空气间接热交换为数据中心降温;当室外温度较高时,通过给热交换冷却室喷淋水体蒸发降温,为数据中心提供冷源(工作原理如图丙),少数高温期采用人工制冷冷却。
(1)对比东部沿海经济发达地区和贵州省,分别说明亚马逊AWS等超大规模数据中心选址中卫的原因。
(2)分析中卫数据中心采用间接蒸发、自然冷却方案的原因。
(3)中卫数据中心被称为“绿色”数据中心,请说明理由。
【答案】(1)较东部沿海经济发达地区:中卫太阳能、风能、水能丰富,电能充足稳定;电价、地价低廉,运营成本较低;当地政府政策支持。较贵州:位于中国陆地几何中心,距北上广深等南北方大城市数据中心距离适中。
(2)室外低温时间长,可以利用室外冷源降温;临近黄河,冷却用水量充足。
(3)气候干旱,空气干燥,利于蒸发散热;年均温较低,高温期较短,冷却能耗小;太阳能、风能(水能)等可再生能源发电,碳排放量小。
【分析】本题以数据中心的相关材料为背景,考查工业区位因素等相关知识,要求考生准确获取与解读地理信息、调动与运用地理知识回答问题。
【详解】(1)与沿海相比,中卫地处内陆地区,资源、土地成本较低,且有西部大开发的政策支持。较东部沿海经济发达地区:中卫太阳能、风能、水能丰富,电能充足稳定;电价、地价低廉,运营成本较低;当地政府政策支持。与贵州相比的优势主要是位置。较贵州:位于中国陆地几何中心,距北上广深等南北方大城市数据中心距离适中。
(2)采用间接蒸发自然冷却方案的原因主要是中卫的气候和黄河的水源。纬度高,室外低温时间长,可以利用室外冷源降温;中卫临近黄河,冷却用水量充足。
(3)中卫数据中心被称为“绿色”数据中心是因为耗能少,排放少,主要从气候和可再生能源角度分析。气候方面,中卫气候干旱,空气干燥,利于蒸发散热;年均温较低,高温期较短,冷却能耗小;能源角度,中卫的太阳能、风能(水能)等可再生能源发电,碳排放量小,对环境的污染小。
22.阅读图文材料,完成下列要求。
贵州省资源丰富,喀斯特面积广布,经济发展程度低。近几年,贵州充分利用当地在资源、能源、环境方面的优势,建设成为大数据中心。2022年2月,国家正式全面推动“东数西算”工程,贵州成为国家八大算力枢纽节点之一——“贵州枢纽节点”,对当地经济发展具有积极意义。“东数西算”,即通过构建--体化的新型算力网络体系,将东部非实时处理的数据输送到西部算力枢纽节点进行存储和计算,改善数据中心不平衡的布局,促进东西部协同联动,发挥数据资产的最优价值。大数据中心机房占地面积广、电力消耗高,对空气湿度和洁净度要求较高。图分别为贵州省示意图与国家算力枢纽节点布局示意图。
(1)分析制约贵州经济发展的自然环境因素。
(2)分析贵州建设算力枢纽节点的有利条件。
(3)说出建设“贵州枢纽"对当地发展的意义。
【答案】(1)高原上的喀斯特地貌发育,地表崎岖不乎,土壤贫瘠浅薄;溶洞、地下河漏水严重,地表水缺乏:生态环境脆弱。
(2)贵州煤炭(火电)、水电资源丰富,电力供应充足、廉价;夏季气候凉爽,散热耗能少;生态环境好,空气较洁净:土地资源丰富,土地价格低,能够为工程建设提供足够的场所;政府支持力度大,政策优惠明显。
(3)能源资源丰富,利于将资源优势转化为经济优势;完善基础设施建设,拉动GDP增长;增加就业机会,增加经济收入;吸引资金、人才,促进技术创新:促进产业转型升级,推动科技一发展;促进工业化和城市化。
【分析】本大题以贵州省为材料设置试题,涉及工业相关内容(知识点),考查学生综合知识能力,提高地理素养。
【详解】(1)云贵高原上的喀斯特地貌发育,由于石漠化,并且多暴雨冲刷,地表崎岖不乎,水土流失严重。土壤贫瘠浅薄;多溶洞、地下河,地表漏水严重,导致地表水缺乏,生态环境脆弱。
(2)贵州煤炭资源丰富,煤炭发展火电,并且地处我国地势一二级阶梯分界线,河流落差大,水流急。水电资源丰富,电力供应充足,并且廉价;受到地势抬升的影响,夏季气候凉爽,散热耗能少;所以整体空气较洁净:人口少,土地资源丰富,而且土地价格低,能够为工程建设提供足够的场所;当地政府支持力度大,为促进当地经济发展,政策优惠明显。
(3)能源资源丰富,将能源发展成拉动当地经济发展的有力武器,将资源优势转化为经济优势;贵州枢纽的建设,必将会带动相关产业的发展,而产业发展需要配套完善的基础设施,完善基础设施建设,有利于拉动GDP增长;增加就业机会,为居民增加经济收入;高新技术的发展,有利于吸引资金、人才,促进技术创新:促进产业转型升级,推动科技一发展;工业化带动城市化,人口数量上升,从而促进工业化和城市化。
23.阅读图文材料,完成下列要求。
数据中心是区域协作的特定设备网络,用来在互联网上传递、加速、展示、计算、存储数据信息,其占地面积广、耗电量大。我国数据中心运营最大的支出项目就是能源支出,主要为服务器用电和冷却用电。自然制冷按冷凝器冷凝方式分为风冷和水冷。风冷机组通过风冷冷凝器与外界空气换热,利用风(空气)换热带走热量,水冷机组通过水冷冷凝器与冷却塔提供的冷却水换热,利用冷却水带走热量。内蒙古乌兰察布集聚了20多座数据中心,它与贵州数据中心形成了“南贵北乌”分布格局。下左图是乌兰察布相关地理信息示意图,下右图为蒸发冷却降温原理图。
(1)与贵州相比,说明在乌兰察布建设数据中心的有利区位条件。
(2)简析乌兰察布和贵州大型数据中心主要制冷方式的差异。
(3)分析数据中心在乌兰察布集聚的意义。
(4)推测乌兰察布数据中心运营对当地自然环境造成的不利影响。
【答案】(1)纬度高,气温低,利于散热;乌兰察布地质结构稳定,地震、洪涝灾害发生机率极少,安全性高;风能、太阳能等能源资源丰富;草原地区地势平坦,铺设电线电缆容易,节省成本;距离北京较近,用户市场广而近;交通便利,交通枢纽地位突出。
(2)乌兰察布纬度较高,气温较低的时间长,自然制冷以风冷方式为主;贵州位于南方湿润地区,水资源丰富,自然制冷以水冷方式为主。
(3)共享基础设施,降低个体数据中心建设成本;加强数据中心之间的联系,促进相互间的交流与合作,形成规模效应;增加就业岗位,增加居民收入;带动相关产业发展,促进经济发展.
(4)数据中心运营过程中排出大量的废热,会使当地气温升高,蒸发量加大,加剧气候干旱;水资源消耗过大,加剧当地水资源紧张;淘汰的设备(电子垃圾)会造成环境污染;影响生物的生存环境,干扰当地生态系统。
【分析】本题以我国数据中心选址为试题背景,涉及了工业区位、工业集聚、工业发展对区域的影响等相关知识,考查学生获取和解读地理信息,描述和阐释地理事物、地理基本原理与规律,论证和探讨地理问题的能力,旨在培养学生的区域认知、综合思维和人地协调观等核心素养。
【详解】(1)读图,结合所学可知,与贵州相比,乌兰察布纬度较高,气温低,热量少,利于数据中心设备散热。乌兰察布位于板块内部,地壳活动少,地质结构稳定,地震发生机率极少;位于大陆性气候区,降水少,洪涝灾害少,安全性高。距离冬季风源地近,地形坦荡,风能丰富;晴天多,光照强,太阳能丰富,能源资源丰富。结合所学可知,乌兰察布地势起伏小,地势平坦,铺设电线电缆难度低,易施工,可以节省成本。读图可知,乌兰察布距离北京较近,北京地区经济发达,对数据处理的需求大,乌兰察布用户市场广而近。读图可知,乌兰察布有多条铁路线经过,铁路交通便利,交通枢纽地位突出,对外联系便利。
(2)结合上题分析,乌兰察布纬度较高,气温较低,且低温时间长,多大风,因此自然制冷以风冷方式为主。贵州位于南方湿润地区,为亚热带季风气候,气温高,降水多,水资源丰富,因此,自然制冷以水冷方式为主。
(3)根据材料“数据中心是区域协作的特定设备网络,用来在互联网上传递、加速、展示、计算、存储数据信息,其占地面积广、耗电量大”可知,数据中心在乌兰察布集聚,可以共用乌兰察布地价低的土地资源,共享基础设施,降低个体数据中心建设成本,提高利润。数据中心间距离近,便于加强数据中心之间的联系,促进相互间的交流与合作,促进技术革新,形成规模效应。数据中心集聚可以乌兰察布使企业增加,增加就业岗位,提高就业率,增加居民收入,提高生活水平。数据中心集聚可以带动相关产业发展,提高工业化水平,增加财政收入,促进经济发展。
(4)根据材料“我国数据中心运营最大的支出项目就是能源支出,主要为服务器用电和冷却用电。自然制冷按冷凝器冷凝方式分为风冷和水冷”可知,数据中心运营过程中会消耗大量能源,排出大量的废热,会使当地气温升高,局地蒸发量加大,结合所学可知,乌兰察布降水少,气候干燥,数据中心运营会加剧气候干旱。乌兰察布数据中心运营,企业数量多,水资源消耗过大,而当地水资源不足,会加剧当地水资源紧张,缺水问题严重。乌兰察布数据中心运营过程中会有淘汰的设备,如电子垃圾等,处置不当会造成环境污染,破坏当地生态环境,导致生物的生存环境恶化,生物多样性减少,干扰当地生态系统。
24.阅读图文材料,完成下列要求。
材料一:2022年2月17目,国家发改委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合印发文件,同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏启动建设国家算力枢纽节点,并规划了张家口集群等10个国家数据中心集群。至此,全国一体化大数据中心体系完成总体布局设计,“东数西算”工程正式全面启动。所谓“东数西算”,“数”指的是数据,“算”指的是算力。通俗地讲,即把东部的数据传输到西部进行计算和处理,如同南水北调、西电东送,“东数西算”是国家又一项重要战略工程。
材料二:近年来,西部宁夏回族自治区中卫市按照“一区四基地”(打造一个一体化国家大数据中心示范区,建成军民融合产业基地、国家战略数据安全灾备基地、西部云制造基地和大数据产业基地)总体规划,不断完善道路、电力、通信、供排水等配套基础设施,实施园区绿化亮化工程,加快亚马逊、美利云、中国移动等大型数据中心建设运营,西部云基地已成为国内数据中心主要聚集区域之一。
材料三:中卫西部云基地和数据服务器
材料四:据外媒报道,美国微软公司于2018年在苏格兰奥克尼群岛海底部署了一个集装箱大小装满服务器的密封轮。该公司把装有864台服务器与高达27.6PB存储空间的密封舱沉入水深117英尺的海底,利用海水与洋流散热,在经过几年的测试后,该公司坚持自己的主张,认为水下数据中心是可行的,而且在物流、环境和经济上都是可行的。
(1)从地理区位因素的视角分析说明我国为什么要推进“东数西算”这一超级工程?
(2)“东数西算”工程可带动哪些产业的发展?
(3)结合材料及所学知识,分析“东数西算”工程对于西部地区的机遇和挑战分别是什么。
(4)有人建议我国东部地区也可以建设沿海水下数据中心,你是否赞成?请表明态度并说明理由。
【答案】(1)东部地区经济发达、人口众多、算力市场需求大;东部地区土地、能源电力、人工成本较高,制约了数据中心的发展;西部地区地广人稀,空间广阔、气候适宜,风、光、水、煤等自然资源丰富,电力、土地、人力成本都远低于东部;东数西算工程可以拉动西部地区经济发展,为西部与数据相关的数字经济等产业发展创造可能,缩小东西部经济差距。
(2)土建工程;IT设备制造;信息通讯;基础软件;绿色能源等;
(3)机遇:“东数西算”工程加快了西部地区的基础设施建设;带动了西部数字经济相关产业的发展,增加了西部地区的就业岗位,提高了居民收入,增加了政府财税;为西部地区经济发展注入活力,加快西部地区的城镇化发展。
挑战:“东数西算”工程对基建、设备、人才的要求与西部地区经济落后,人才短缺的矛盾;“数据存储”产业高耗能的特点可能抬高西部地区的能源价格,从而影响原有产业的发展;
(4)赞成。节约能源,有利于降低成本;沿海人口集中、经济发达,对互联网的需求量巨大,沿海地区用地紧张,数据中心布局水下,节约土地。
或:不赞成。数据中心废热直接排放,导致海水温度升高,破坏海洋生态系统;水下数据中心发生故障,维修成本高昂;需要铺设海底电缆,建设成本高。
【分析】本题以我国“东数西算”工程的建设为材料,涉及工业区位因素以及工业发展对区域产业的影响等知识点,考查了获取和解读地理信息、论证和探讨地理问题的能力,体现了人地协调观、区域认知、综合思维等学科素养。
【详解】(1)本题应从东部和西部的区位优势以及“东数西算”工程对东西部区域发展的影响;服务器的运算耗费大量电能,数据中心对环境要求高;西部地区地广人稀,空气清洁,环境质量较好,地租便宜;水能、煤炭、风能资源丰富,能源价格低,降低运算费用;东部地区能源短缺,土地、劳动力价格高,建设数据中心成本高;东部地区经济发达,算力市场需求量大;发展“东数西算”能够促进西部地区相关产业的发展,促进经济的发展,缩小东西经济发展的差距。
(2)“东数西算”需要完善基础设施、运算设备、计算软件并耗费大量能源,所以会促进建筑产业、电子计算机设备制造、通信、软件产业以及能源产业等相关产业的发展。
(3)机遇可以从社会、经济两个方面分析,具有促进就业、完善基础设施、增加收入、带动城市化进程等作用;“东数西算”对西部地区促进其基础设施的完善,带动相关产业的发展;提供就业岗位,带动就业,增加居民收入,增加税收;有利于推动城市化进程。挑战主要从西部地区发展“东数西算”工程的不利条件分析,“东数西算”工程投资大、技术人才水平要求高,西部地区经济、技术落后,资金人才缺乏;该产业能源消耗大,可能使其能源短缺,其他产业的发展;同时生态环境脆弱,发展该工程可能导致生态环境的破坏。
(4)本题为开放性题目,无论赞成与否,都要根据地理条件从是否可行与对环境的影响等角度说明。赞成。数据中心耗能多,建设在水下可节约能源,降低能耗成本;沿海地区经济发达,人口集中,建设数据中心可以接近用户,接近消费市场;沿海地区土地资源短缺,数据中心建设在水下可以节约土地,同时,沿海地区多为人口集中,经济发达地区,对数据中心的相关数据的市场需求大,可接近用户。不赞同。主要从沿海建设水下数据中心的不利条件和不利影响等角度回答。数据中心的建设过程中可能对海洋生态环境造成破坏;数据中心的运营过程中排放的废热会导致水温升高,改变海洋原有的生态环境,影响生物多样性。数据中心建设在水下,其后期的维护困难,维修成本较高;数据的发送等还需要匹配建设相应的海底电缆,建设的成本高。
25.阅读图文材料,完成下列要求。
数据中心是区域协作的特定设备网络,用来在互联网上传递、加速、展示、计算、存储数据信息,其占地面积广、耗电量大。内蒙古乌兰察布有着“草原云谷”、“中国草原避暑之都”、“空中三峡风电之都”等称号,在这里集聚了20多座数据中心,它与贵州数据中心形成了“南贵北乌”分布格局,乌兰察布正积极参与建设东数西算工程。下图是乌兰察布相关地理信息示意图。
(1)与贵州相比,指出在乌兰察布建设数据中心的优势区位条件有哪些?
(2)说明乌兰察布数据中心集群发展的益处。
(3)随着各数据中心相继落户,对乌兰察布城市化的促进作用有哪些?
(4)简述数据中心运营过程中对当地自然环境造成的影响。
【答案】(1)纬度高,气温低,利于散热;乌兰察布地质结构稳定,地震、洪涝灾害发生机率极少,安全性高;风能、太阳能等能源资源丰富;草原地区地势平坦,铺设电线电缆容易,节省成本;距离北京较近,跻身北京一小时经济圈;交通便利,交通枢纽地位突出。
(2)可共用基础设施和社会服务设施,降低建设和运营成本;有利于数据中心之间的互联,提升运算能力;可形成规模效益,提升知名度。
(3)促进经济发展,吸引大量人口迁入,城市人口规模扩大;推动工业化进程和产业结构调整,城市用地规模扩大;完善基础服务设施建设,对外联系更加紧密,有助于城市等级提升和城市群一体化发展。
(4)数据中心运营过程中排出大量的废热,会使当地气温升高,蒸发量加大,加剧气候干旱;水资源消耗过大,加剧当地水资源紧张;淘汰的设备(电子垃圾)会造成环境污染;影响生物的生存环境,干扰当地生态系统。
【分析】本题以数据中心和乌兰察布相关地理信息示意图为试题背景,涉及了工业区位因素、产业集聚的优势、工业发展的影响及其对地理环境的影响等相关知识,考查学生获取和解读地理信息,描述和阐释地理事物、地理基本原理与规律,论证和探讨地理问题的能力,旨在培养学生的区域认知、综合思维和人地协调观等核心素养。
【详解】(1)读图结合所学知识可知,与贵州相比,乌兰察布在40°N以北地区,纬度高,气温低,利于数据中心特定设备网络的散热;乌兰察布位于内蒙古高原地区,地质结构稳定,少地震等地质灾害;距海较远,降水少,少暴雨洪涝灾害,安全系数高;由“空中三峡风电之都”可知,当地位于冬季风源地,风能资源丰富;晴天多,对太阳辐射的削弱作用弱,太阳能资源丰富:草原地区地势起伏较小,电线电缆铺设相对容易,工程量小,节省建设成本:图中乌兰察布距离北京较近,有交通干线相连,交通便利。
(2)结合所学知识可知,乌兰察布数据中心集群发展可共用基础设施和社会服务设施,降低生产成本,节省运输费用,减少交易开支;加强各数据中心之间的技术协作和信息交流,提升运算能力;促进集成创新,进而增强企业和行业的竞争力,提升知名度,形成规模效益,获得规模效益。
(3)结合材料信息所学知识可知,随着各数据中心相继落户,将吸引大量高素质人口迁入,城市人口规模不断扩大;加快当地的工业化进程,促进当地产业结构调整及优化升级,带动经济发展,使城市用地规模扩大;加快基础服务设施的建设与完善,有利于对外联系;各数据中心相继落户,可以提升城市等级,加快发展城市群一体化。
(4)由材料信息可知,数据中心在运行过程中排出大量的废热,当地气温升高,加大水分的蒸发,气候干旱状况加剧;数据中心在运行过程中水资源消耗过大,加剧当地水资源紧张的状况;淘汰的电子设备会造成环境污染;当地生物的生存环境遭到破坏,生态系统失去平衡。
26.阅读图文资料,完成下列要求。
“数”指数据,"算"是算力,即对数据的处理能力。2022年2月,我国启动建设8个国家算力枢纽节点,围绕算力枢纽节点规划了10个国家数据中心集群(下图),每个集群划定区域,算力枢纽和数据中心集群占地面积大、设备运行耗能高,二者形成工作中心与基础设施的关系。至此,全国一体化大数据中心体系完成总体布局设计,“东数西算”工程正式全面启动,将东部算力需求有序引导到西部,优化数据中心建设布局,促进东西部协同联动。
(1)从东部和西部任选一个角度,说明“东数西算”的原因。
(2)分析围绕算力枢纽打造数据中心集群的益处。
(3)列举“东数西算”工程将带动发展的相关产业。
【答案】(1)东部∶东部经济较发达,需要处理的数据资源较多,算力需求量大;且土地、能源等资源紧张,数据中心建设成本高。西部∶西部经济较落后,需要处理的数据资源较少,算力需求量小;且土地、能源等资源充裕,利于新建数据中心。
(2)提高数据传输时效;降低数据传输费用;保障数据中心能源集中供给。
(3)信息通信产业、软件产业、绿色能源产业、IT设备制造产业、土建工程产业等。
【分析】本大题以中国了10个国家数据中心集群为材料,涉及数据中心布局的区位及影响等相关知识,考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识的能力。
【详解】(1)根据材料可知,“东数西算”是将东部算力需求有序引导到西部,由于我国东西部经济发展差异大,东部经济较发达,需要处理的数据资源较多,对数据的处理能力要求高,算力需求量大;且东部地区人多地少,土地、能源等资源紧张,建设数据中心消耗的成本高;而西部经济较落后,需要处理的数据资源较少,算力需求量小;且地广人稀,土地、能源等资源充裕,新建数据中心成本低,可将东部算力需求引导到西部,促进东西部协同联动。
(2)围绕算力枢纽打造数据中心集群有利于加快数据传输速度,提高数据传输时效;可共用基础设施,降低数据传输费用;设备运行耗能高,集群有利于保障数据中心能源集中供给。
(3)“东数西算”工程涉及数据的传输与处理,耗能大,可以带动信息通信产业、软件产业、绿色能源产业、IT设备制造产业发展;“东数西算”工程需要在西部建设数据中心,可带动土建工程产业的发展。
27.阅读图文资料,完成下列要求。
张家口市位于河北省西北部,地势西北高、东南低,阴山山脉横贯中部,自然风光独特,气候四季分明.春赏花、夏避暑、秋观景,冬滑雪.距首都北京市仅180公里,是北京冬奥会雪上项目比赛主场馆地之一,是我国"东数西算"(东部的"数据",西部的"算力—数据的处理能力")重大工程京津冀国家算力枢纽数据中心集群地。这里位置优越、资源丰富,特别是张北柔直工程采用我国原创、领先世界的柔性直流电网新技术,通过多点汇集、多能互补、时空互补、源网荷协同,将张北和康保新能源基地、丰宁抽水蓄能电站(由上水库和下水库组成)与北京负荷中心隔空"牵手",将张家口地区风能、光能、水能发出的绿色电能稳定地输往京津冀地区,助力北京冬奥会场馆实现奥运史上首次100%清洁能源供电。下图分别为东数西算全国布局图、±500千伏四端柔性直流电网示意图、张北地区四季平均风速日变化曲线图。
(1)据图判断张北地区风力发电的最佳季节,并说明原因。
(2)说明丰宁抽水蓄能电站在张北柔性直流电网中的作用。
(3)分析张家口成为我国"东数西算"京津冀算力枢纽数据中心集群地的优势区位条件。
【答案】(1)冬季 冬季大风持续时间长;平均风速大;风速日变化小,风力较稳定等。
(2)受风速和太阳辐射变化的影响,风电和光电都具有不稳定性;抽水蓄能电站可在用电低谷时蓄能,用电高峰时发电,保障图示电网供电稳定。
(3)该地风能、太阳能等能源资源丰富;张北柔直工程可以保证算力中心稳定的能源供应;该区地势较高,环境条件较好;夏季凉爽,利于算力中心设备散热;位于我国京津冀国家算力枢纽节点等。
【分析】本大题以张家口的地理环境、东数西算、四端柔性直流电网技术和四季平均风速日变化曲线图为材料设置试题,涉及风能开发的条件、工业区位条件以及工业的意义等知识点,主要考查学生的图文信息获取能力、调动和运用地理知识的能力,以及区域认知学科素养。
【详解】(1)由图可知, 四个季节中冬季每日风速均在6m/s以上,大风持续时间长,风力发电时间长。四个季节中冬季平均风速大,利于风力发电。冬季风速日变化小,风力较稳定,发电量稳定等。
(2)根据所学知识和图示,将张家口地区不同时间和季节风速不同,太阳辐射差异较大。受风速和太阳辐射变化的影响,风电和光电都具有不稳定性,不利于向冬奥会稳定供电。结合材料“将张家口地区风能、光能、水能发出的绿色电能稳定地输往京津冀地区”可知,抽水蓄能电站能弥补风能、光能发电不稳定的确定,通过在用电低谷时蓄能,用电高峰时发电,进而保障图示电网供电稳定。
(3)结合材料可知,该地风能、太阳能等能源资源丰富,可为算力枢纽数据中心集群地提供绿色能源。张北柔直工程的建设可以保证算力中心稳定的清洁能源供应,改善当地的大气质量。根据材料“地势西北高、东南低,阴山山脉横贯中部”可知,该区地势较高,环境条件较好,适合建设算力枢纽数据中心。地势高,夏季凉爽,利于算力中心设备散热,降低人工散热的成本。位于我国京津冀国家算力枢纽节点,地理位置优越。
28.阅读图文材料,完成下列要求。
数据中心是全球协作的特定设备网络,用来在互联网上传递、加速、展示、计算、存储数据信息,其占地面积广、耗电量大。机房服务器运行产生大量废热会影响数据中心的正常运作,需要通过通风系统将这些热量排出室外,此外,数据中心制冷系统需要大量的冷却水。美国沙漠城市菲尼克斯是亚利桑那州州府所在地,四周被山脉环绕,地价便宜,在这里集聚了83座数据中心。下图为菲尼克斯在美国的位置及相关地理信息示意图。
(1)说明美国在菲尼克斯建设大数据中心的主要优势条件。
(2)说明菲尼克斯大数据中心集群发展的益处。
(3)简述数据中心运营过程中对菲尼克斯当地自然环境造成的影响。
【答案】(1)受地理位置影响,少洪涝、寒潮等自然灾害;土地资源充足,地价低廉;距核电站较近,电力供应充足;以大学为依托,专业技术人才充足;经济发达,通讯网络等基础设施完善;交通便利,对外联系方便。
(2)可共用基础设施和社会服务设施,降低建设和运营成本;有利于数据中心之间的互联,提升运算能力;可形成规模效益,提升知名度。
(3)数据中心运营过程中排出大量的废热,会使当地气温升高;蒸发量加大,加剧气候干旱;水消耗过大,加剧当地水资源紧张;淘汰的设备(电子垃圾)会对大气和水造成污染;改变生物的生存环境,干扰当地生态系统。
【分析】本题以菲尼克斯在美国的位置及相关地理信息示意图为区域背景,考查工业区位因素、工业集聚以及工业发展对自然环境造成的影响等知识点,考查学生获取与解读地理信息,调动与运用地理知识的能力,落实区域认知,综合思维等学科核心素养。
【详解】(1)数据中心占地面积大、耗电量大,机房服务器运行产生大量废热会影响数据中心的正常运作。再结合当地的具体情况,可从土地地价、地形、电力供应、便于散热的气候条件、基础设施、交通、政策等方面分析菲尼克斯建设计算机数据中心的优势条件。美国沙漠城市菲尼克斯是亚利桑那州州府所在地,四周被山脉环绕,土地资源充足,地价便宜;是沙漠城市,受地理位置影响,少洪涝、寒潮等自然灾害;距核电站较近,电力供应充足,成本低,电力供应稳定;有众多大学,专业技术人才充足;菲尼克斯是亚利桑那州州府所在地,经济发达,通讯网络等基础设施完善;菲尼克斯是亚利桑那州州府所在地,交通便利,对外联系方便。
(2)数据中心在菲尼克斯集聚发展的益处应从成本、交流合作等方面进行分析。在这里集聚了83座数据中心,可共用基础设施和社会服务设施,如核电站、交通等设施,可以降低建设和运营成本;集聚了83座数据中心,有利于数据中心之间的互联,提升运算能力,提高效率;集聚了83座数据中心,可形成规模效益,提升知名度。
(3)机房服务器运行产生大量废热会影响数据中心的正常运作,需要通过通风系统将这些热量排出室外,数据中心运营过程中排出大量的废热,会使当地气温升高,影响生态环境;当地气温升高,蒸发量加大,当地是沙漠城市,气温升高会加剧气候干旱;当地是沙漠城市,数据中心制冷系统需要大量的冷却水,水消耗过大,加剧当地水资源紧张;淘汰的设备(电子垃圾)会对大气和水造成污染;当地气温升高,影响生态环境,改变生物的生存环境,干扰当地生态系统。
【点睛】
29.位于青藏高原上的柴达木盆地具有独特的环境特征。近年来,柴达木地区大数据产业发展迅速。阅读图文材料,回答下列问题。
大数据中心耗能巨大,其运营最大的支出项目为服务器用电和冷却用电。数据中心机房对空气的湿度和洁净度要求较高,过多的尘埃和水汽会增加机房故障率。
柴达木云数据中心位于青海省格尔木市。该中心的建设将提升本地区科技创新能力,成为新的经济增长点。
(1)从水分和热量角度,说明柴达木盆地的自然环境特征。
(2)分析柴达木盆地太阳能资源丰富的原因。
(3)分析柴达木地区建设大数据中心的优势条件。
(4)说明建设大数据中心对柴达木地区产业结构调整的意义。
【答案】(1)水分方面:降水稀少,蒸发量大,气候干旱,水分资源匮乏。
热量方面:盆地内部热量较周围丰富,但总体热量条件较差。
(2)柴达木地区海拔高,大气稀薄,水汽含量少,空气洁净,大气对太阳辐射的削弱作用小;柴达木盆地降水少,晴天多,日照时数长。
(3)大数据中心为高能耗产业,柴达木地区拥有丰富的太阳能资源,能够满足大数据中心的能源需求;大数据中心用于冷却的能耗较高,柴达木地区地势高,气温低,有利于减少冷却能耗;大数据中心对空气质量要求较高,柴达木地区水汽含量少,空气洁净,有利于降低数据中心的故障率。
(4)建设大数据中心可以带动相关第二产业,特别是高新技术产业的发展。提升当地第二、第三产业比重,促进产业结构进一步优化。
【分析】本大题以青藏高原上的柴达木盆地独特的环境特征为背景材料设置试题,涉及青藏高原自然环境特征、影响太阳辐射的因素、工业区位条件、工业发展对产业结构调整的意义等相关内容,考查学生获取和解读地理信息能力;调动和运用知识、基本技能能力;描述和阐释地理事物、地理基本原理和规律能力。考查学生人地观念、综合思维、区域认知素养。
【详解】(1)根据图中等降水线可知,柴达木盆地内部降水小于50毫米,降水稀少,气候干旱,水分资源匮乏 ;据图可知,柴达木盆地内部积温范围在1000--1500, 热量条件较差,但与柴达木盆地周围地区相比较, 柴达木盆地内部积温较大,热量较丰富。
(2)太阳能资源丰富说明太阳辐射量多,影响太阳辐射量因素可以从纬度因素、天气状况、昼长因素、地势因素等角度分析。故影响柴达木盆地的太阳辐射量的原因是:地势高,空气透明度高,大气稀薄,削弱的太阳辐射少;柴达木盆地降水少, 晴天多,日照时数长。
(3)根据材料“大数据中心耗能巨大,其运营最大的支出项目为服务器用电和冷却用电。数据中心机房对空气的湿度和洁净度要求较高,过多的尘埃和水汽会增加机房故障率”等信息可知,大数据中心耗电量大,数据中心机房对空气湿度、洁净程度都有较高要求,结合柴达木盆地特殊的区域环境特征可知:柴达木地区建设大数据中心的优势条件有大数据中心耗能高,而柴达木地区拥有丰富的太阳能资源,能够满足大数据中心的能源需求;大数据中心用于冷却的能耗较高,而柴达木地由于区地势高,气温低,有利于减少冷却能耗,可节约能耗,降低成本;大数据中心对空气质量要求较高,柴达木地区水汽含量少,空气洁净,有利于降低数据中心的故障率。
(4)根据材料“该中心的建设将提升本地区科技创新能力,成为新的经济增长点”。可知,建设大数据中心,利于格尔木二、三产业的发展,特别是提升本地区科技创新能力后,发展高新技术产业,提升第二、第三产业比重,促进产业结构进一步优化。
【点睛】
30.阅读图文材料,完成下列要求。
2018年6月M公司将一数据中心部署在苏格兰的奥克尼群岛附近海底。数据中心是用特定设备在互联网上传输、存储数据信息的场所,其运行耗能巨大,散热量也很大,其规模以运行时的耗能量来衡量。下图示意奥克尼群岛的地理位置。
(1)分析奥克尼群岛附近海底布局水下数据中心的优势条件。
(2)推测在奥克尼群岛附近建设数据中心需克服的自然障碍。
(3)有人建议推广M公司的经验,在全球范围建设沿海水下数据中心,你是否赞成。请表明态度并说明理由。
【答案】(1)纬度高,海水水温低,设备散热耗能少;风能、潮汐能等可再生能源丰富,运营成本低;邻近欧洲发达地区,接近用户,便于数据的采集和发送。
(2)海底巨大的水压;海水的强腐蚀;流动海水的冲击;寒冷、黑暗的环境。
(3)赞成。节约能源,有利于降低成本;沿海人口集中、经济发达,对数据中心的需求大;沿海地区用地紧张,数据中心布局在水下,节约土地。(或不赞成。数据中心废热直接排放,导致水温升高,破坏海洋生态系统;水下数据中心发生故障后,维修成本高昂;需要铺设海底电缆,建设成本高。)
【分析】本题考查工业的区位条件与发展措施等相关知识。考查学生获取与解读地理信息、调动和运用地理知识、论证和探讨地理问题的能力,落实区域认知、综合思维、人地协调观等学科核心素养。
【详解】(1)根据材料可知,数据中心耗能巨大,散热量也很大,通过互联网传输和存储信息。据此从能源丰富、便于散热和靠近经济发达区等角度阐述其优势条件。根据图中纬度信息可知,区域纬度相对偏高,海水温度相对较低,海底布局水下数据中心可以借助自然温度低的优势降低设备散热能耗,节约成本。群岛附近潮汐能丰富,且受西风的影响,风能也丰富,可再生能源丰富,运营成本较低。结合经纬度信息可知,该地距离欧洲相对较近,欧洲经济发达,在该地布局数据中心,更接近用户,便于数据的获取、发送与应用。
(2)该数据中心建在海底,建设过程中需要克服水下高压、黑暗、寒冷、海流冲击和海水的强腐蚀等不利条件。具体来说,数据中心建设在海底,上部海水压力巨大,缺少太阳辐射,需要面临黑暗、寒冷的环境。海底还会受到海流的强烈冲击和海水的强腐蚀等。
(3)无论赞成与否,都要根据地理条件从是否可行与对环境的影响等角度说明。赞成。数据中心耗能多,建设在水下可节约能源,降低能耗成本;一般而言,沿海地区经济发达,人口集中,建设数据中心可以接近用户,接近消费市场;一般而言,沿海地区的经济发达,土地资源短缺,数据中心建设在水下可以节约土地。不赞同。主要从沿海建设水下数据中心的不利条件和不利影响等角度回答。如:数据中心的建设过程中可能对海洋生态环境造成破坏;数据中心的运营过程中排放的废热会导致水温升高,改变海洋原有的生态环境,影响生物多样性。数据中心建设在水下,其后期的维护困难,维修成本较高;数据的发送等还需要匹配建设相应的海底电缆,建设的成本高。
【点睛】
学科网(北京)股份有限公司
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