AI時(shí)空信息工程師《時(shí)空信息工程（工科）》2024-2025學(xué)年春季專項(xiàng)試卷及答案

一、選擇題（本大題總共15小題，每題2分，共30分）1.以下哪種技術(shù)不屬于時(shí)空信息工程中常用的空間數(shù)據(jù)采集技術(shù)？（）A.GPS定位B.激光雷達(dá)C.機(jī)器學(xué)習(xí)算法D.航空攝影測(cè)量答案：C解析：機(jī)器學(xué)習(xí)算法主要用于數(shù)據(jù)分析和模型構(gòu)建，不是空間數(shù)據(jù)采集技術(shù)，而其他選項(xiàng)都是常見(jiàn)的空間數(shù)據(jù)采集手段。2.時(shí)空數(shù)據(jù)中的時(shí)間維度通常采用哪種格式表示？（）A.十進(jìn)制B.二進(jìn)制C.日期時(shí)間格式D.十六進(jìn)制答案：C解析：日期時(shí)間格式能準(zhǔn)確表示時(shí)空數(shù)據(jù)中的時(shí)間維度，方便記錄和處理不同時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)。3.地理信息系統(tǒng)（GIS）的核心功能不包括以下哪項(xiàng)？（）A.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)B.數(shù)據(jù)可視化C.圖像識(shí)別D.空間分析答案：C解析：圖像識(shí)別不屬于GIS的核心功能，GIS主要側(cè)重于空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、可視化和空間分析等。4.在時(shí)空信息工程中，用于描述空間位置的坐標(biāo)系統(tǒng)是（）。A.笛卡爾坐標(biāo)系B.極坐標(biāo)系C.地理坐標(biāo)系D.球坐標(biāo)系答案：C解析：地理坐標(biāo)系是專門用于描述地球上空間位置的坐標(biāo)系統(tǒng)，能準(zhǔn)確標(biāo)識(shí)地理位置。5.以下哪種數(shù)據(jù)類型不是時(shí)空數(shù)據(jù)的常見(jiàn)類型？（）A.文本數(shù)據(jù)B.音頻數(shù)據(jù)C.矢量數(shù)據(jù)D.柵格數(shù)據(jù)答案：B解析：音頻數(shù)據(jù)通常不直接作為時(shí)空數(shù)據(jù)的常見(jiàn)類型，矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)是空間數(shù)據(jù)常見(jiàn)類型，文本數(shù)據(jù)可包含時(shí)間相關(guān)信息作為時(shí)空數(shù)據(jù)一部分。6.時(shí)空數(shù)據(jù)挖掘的主要目的是（）。A.提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)效率B.發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的時(shí)空模式C.優(yōu)化數(shù)據(jù)可視化D.減少數(shù)據(jù)量答案：B解析：時(shí)空數(shù)據(jù)挖掘旨在從大量時(shí)空數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)潛在的時(shí)空模式和規(guī)律。7.遙感影像處理在時(shí)空信息工程中的作用不包括（）。A.獲取地理信息B.監(jiān)測(cè)土地利用變化C.進(jìn)行圖像分類D.實(shí)時(shí)視頻直播答案：D解析：實(shí)時(shí)視頻直播不屬于遙感影像處理在時(shí)空信息工程中的主要作用，遙感影像可用于獲取地理信息、監(jiān)測(cè)變化和圖像分類等。8.以下哪個(gè)軟件不是常用的時(shí)空信息工程軟件？（）A.ArcGISB.ENVIC.PhotoshopD.QGIS答案：C解析：Photoshop主要用于圖像處理，不是專門的時(shí)空信息工程軟件，其他選項(xiàng)都是相關(guān)領(lǐng)域常用軟件。9.時(shí)空信息工程中的數(shù)據(jù)融合是指（）。A.將不同格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相同格式B.合并來(lái)自多個(gè)數(shù)據(jù)源的時(shí)空數(shù)據(jù)C.對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理D.刪除重復(fù)的數(shù)據(jù)答案：B解析：數(shù)據(jù)融合就是把來(lái)自多個(gè)數(shù)據(jù)源的時(shí)空數(shù)據(jù)進(jìn)行合并和整合，以獲得更全面準(zhǔn)確的信息。10.空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的主要功能不包括（）。A.數(shù)據(jù)查詢B.數(shù)據(jù)更新C.數(shù)據(jù)加密D.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)答案：C解析：數(shù)據(jù)加密不是空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的主要功能，主要功能是數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢和更新等。11.以下哪種時(shí)空分析方法可以用于預(yù)測(cè)地理現(xiàn)象的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)？（）A.緩沖區(qū)分析B.網(wǎng)絡(luò)分析C.趨勢(shì)分析D.疊置分析答案：C解析：趨勢(shì)分析通過(guò)對(duì)時(shí)空數(shù)據(jù)的分析來(lái)預(yù)測(cè)地理現(xiàn)象的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。12.在時(shí)空信息工程中，數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估不包括以下哪個(gè)方面？（）A.數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性B.數(shù)據(jù)完整性C.數(shù)據(jù)美觀性D.數(shù)據(jù)一致性答案：C解析：數(shù)據(jù)美觀性不屬于數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估的范疇，主要評(píng)估準(zhǔn)確性、完整性和一致性等。13.以下哪種傳感器常用于獲取高精度的空間位置信息？（）A.攝像頭B.麥克風(fēng)C.加速度計(jì)D.全站儀答案：D解析：全站儀能獲取高精度的空間位置信息，攝像頭主要獲取圖像，麥克風(fēng)獲取聲音，加速度計(jì)用于測(cè)量加速度。14.時(shí)空信息工程在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在（）。A.城市規(guī)劃B.交通管理C.環(huán)境監(jiān)測(cè)D.以上都是答案：D解析：時(shí)空信息工程在智慧城市建設(shè)中可應(yīng)用于城市規(guī)劃、交通管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)等多個(gè)方面。15.以下哪種技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)時(shí)空數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和共享？（）A.云計(jì)算B.物聯(lián)網(wǎng)C.大數(shù)據(jù)D.人工智能答案：B解析：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的互聯(lián)互通，可用于時(shí)空數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和共享。二、填空題（本大題總共5題，每題4分，共20分）1.時(shí)空信息工程是融合了空間信息技術(shù)、______和計(jì)算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科的交叉領(lǐng)域。答案：時(shí)間序列分析技術(shù)解析：時(shí)空信息工程融合多種學(xué)科，時(shí)間序列分析技術(shù)是處理時(shí)間維度數(shù)據(jù)的重要技術(shù)，所以是其融合的內(nèi)容之一。2.地理信息系統(tǒng)（GIS）中的空間分析方法主要包括緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡(luò)分析、______等。答案：疊置分析解析：疊置分析是GIS中常用的空間分析方法，通過(guò)將不同圖層的空間數(shù)據(jù)疊加來(lái)分析地理要素之間的關(guān)系。3.時(shí)空數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式主要有文件系統(tǒng)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)和______存儲(chǔ)。答案：云存儲(chǔ)解析：隨著云計(jì)算發(fā)展，云存儲(chǔ)成為時(shí)空數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的一種重要方式，具有存儲(chǔ)容量大、可擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。4.遙感影像的分類方法主要有監(jiān)督分類和______分類。答案：非監(jiān)督解析：監(jiān)督分類和非監(jiān)督分類是遙感影像分類的兩種主要方法，監(jiān)督分類需要已知類別樣本，非監(jiān)督分類則自動(dòng)尋找數(shù)據(jù)中的聚類。5.時(shí)空信息工程在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用包括農(nóng)田信息采集、______和作物生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)等。答案：精準(zhǔn)施肥與灌溉決策解析：時(shí)空信息工程可通過(guò)采集農(nóng)田信息，利用數(shù)據(jù)分析做出精準(zhǔn)施肥與灌溉決策，以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。三、簡(jiǎn)答題（本大題總共6題，每題4分，共24分）1.簡(jiǎn)述時(shí)空信息工程中空間數(shù)據(jù)的特點(diǎn)。答案：空間數(shù)據(jù)具有空間定位特征，能確定地理要素的位置；具有多尺度性，不同尺度下數(shù)據(jù)表現(xiàn)不同；具有拓?fù)潢P(guān)系，描述地理要素間的空間關(guān)系；具有數(shù)據(jù)量大、類型多樣等特點(diǎn)。解析：空間定位是其基本特征，多尺度性適應(yīng)不同應(yīng)用需求，拓?fù)潢P(guān)系反映要素內(nèi)在聯(lián)系，數(shù)據(jù)量大和類型多樣是其數(shù)據(jù)規(guī)模和種類方面的特性。2.說(shuō)明地理信息系統(tǒng)（GIS）在時(shí)空信息工程中的作用。答案：GIS可存儲(chǔ)和管理時(shí)空數(shù)據(jù)，進(jìn)行空間分析如緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡(luò)分析等，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化，幫助用戶直觀理解時(shí)空數(shù)據(jù)，還能進(jìn)行數(shù)據(jù)整合和處理，為時(shí)空信息工程提供基礎(chǔ)支持。解析：存儲(chǔ)管理數(shù)據(jù)是基礎(chǔ)功能，空間分析挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，可視化方便用戶使用，數(shù)據(jù)整合處理保證數(shù)據(jù)質(zhì)量和可用性。3.簡(jiǎn)述時(shí)空數(shù)據(jù)挖掘的常用算法。答案：常用算法有決策樹(shù)算法，可進(jìn)行分類和預(yù)測(cè)；聚類算法，如K-means算法，用于數(shù)據(jù)聚類；關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，能處理復(fù)雜的時(shí)空數(shù)據(jù)模式。解析：決策樹(shù)直觀易理解，聚類算法可分組數(shù)據(jù)，關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘找關(guān)聯(lián)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)復(fù)雜模式。4.闡述遙感影像在時(shí)空信息工程中的應(yīng)用場(chǎng)景。答案：可用于獲取大面積地理信息，監(jiān)測(cè)土地利用變化，如耕地變?yōu)榻ㄔO(shè)用地等；進(jìn)行植被覆蓋度監(jiān)測(cè)，了解植被生長(zhǎng)狀況；還可用于城市擴(kuò)張監(jiān)測(cè)，分析城市發(fā)展動(dòng)態(tài)。解析：大面積地理信息獲取為其他應(yīng)用提供基礎(chǔ)，土地利用和植被覆蓋度監(jiān)測(cè)反映生態(tài)和人類活動(dòng)變化，城市擴(kuò)張監(jiān)測(cè)助力城市規(guī)劃。5.說(shuō)明空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。答案：能高效存儲(chǔ)和管理大量空間數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的安全性和完整性；支持快速的數(shù)據(jù)查詢和檢索，可根據(jù)空間條件等進(jìn)行靈活查詢；便于數(shù)據(jù)共享和協(xié)同工作，不同用戶可同時(shí)訪問(wèn)和使用數(shù)據(jù)。解析：高效存儲(chǔ)管理保證數(shù)據(jù)質(zhì)量，快速查詢滿足應(yīng)用需求，數(shù)據(jù)共享促進(jìn)協(xié)同合作。6.簡(jiǎn)述時(shí)空信息工程在智能交通中的應(yīng)用。答案：可用于交通流量監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)獲取道路上車輛流量情況；進(jìn)行交通路徑規(guī)劃，為車輛規(guī)劃最優(yōu)行駛路線；還能實(shí)現(xiàn)智能交通信號(hào)控制，根據(jù)交通流量調(diào)整信號(hào)燈時(shí)長(zhǎng)。解析：交通流量監(jiān)測(cè)為交通管理提供數(shù)據(jù)，路徑規(guī)劃提高出行效率，智能信號(hào)控制優(yōu)化交通秩序。四、綜合應(yīng)用題（本大題總共2題，每題6分，共12分）1.假設(shè)你負(fù)責(zé)一個(gè)城市區(qū)域的時(shí)空信息采集項(xiàng)目，需要采集該區(qū)域的道路、建筑物、人口分布等信息。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)采集方案，包括所需的技術(shù)和設(shè)備，并說(shuō)明如何確保采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。答案：技術(shù)和設(shè)備：使用GPS定位設(shè)備獲取道路和采集點(diǎn)的精確位置；利用激光雷達(dá)獲取建筑物的三維信息；通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查和人口普查數(shù)據(jù)獲取人口分布信息。為確保準(zhǔn)確性，對(duì)GPS設(shè)備定期校準(zhǔn)，激光雷達(dá)多次掃描并進(jìn)行數(shù)據(jù)校正；對(duì)于人口信息，多渠道核實(shí)數(shù)據(jù)。保證完整性方面，全面規(guī)劃采集區(qū)域，對(duì)各類信息進(jìn)行詳細(xì)記錄，對(duì)于遺漏信息及時(shí)補(bǔ)充采集。解析：根據(jù)不同信息類型選擇合適技術(shù)設(shè)備，通過(guò)校準(zhǔn)、校正和多渠道核實(shí)保證準(zhǔn)確性，全面規(guī)劃和詳細(xì)記錄保證完整性。2.現(xiàn)有一批時(shí)空數(shù)據(jù)，包含某城市多年的土地利用變化信息。請(qǐng)描述如何運(yùn)用時(shí)空分析方法對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以得出該城市土地利用變化的趨勢(shì)和規(guī)律。答案：首先，對(duì)多年的數(shù)據(jù)按時(shí)間順序進(jìn)行整理。然后，運(yùn)用趨勢(shì)分析方法，觀察不同土地利用類型隨時(shí)間的變化趨勢(shì)，如耕地面積是增加還是減少等。利用聚類分析，將不同時(shí)間段的土地利用模式進(jìn)行分組，找出相似模式。通過(guò)相關(guān)性分析，研究不同土地利用類型之間的關(guān)聯(lián)變化。綜合這些分析結(jié)果，總結(jié)出城市土地利用變化的趨勢(shì)和規(guī)律，比如哪些區(qū)域土地利用變化頻繁，不同時(shí)間段主要的變化類型等。解析：整理數(shù)據(jù)是基礎(chǔ)，多種時(shí)空分析方法從不同角度分析數(shù)據(jù)，綜合結(jié)果得出趨勢(shì)規(guī)律。五、案例分析題（14分）某城市在進(jìn)行智慧城市建設(shè)過(guò)程中引入了時(shí)空信息工程技術(shù)。通過(guò)安裝在城市各處的傳感器收集交通流量、環(huán)境質(zhì)量等數(shù)據(jù)，并利用地理信息系統(tǒng)（GIS）和時(shí)空數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進(jìn)行分析處理。請(qǐng)分析該城市在應(yīng)用時(shí)空信息工程技術(shù)后可能帶來(lái)的效益和面臨的挑戰(zhàn)。效益：交通方面，能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)交通流量，優(yōu)化交通信號(hào)控制，緩解擁堵，提高出行效率；環(huán)境方面，準(zhǔn)確掌握環(huán)境質(zhì)量變化，及時(shí)采取治理措施，改善城市環(huán)