2025年大學《地球信息科學與技術》專業(yè)題庫——遙感技術在軍事偵察中的應用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、簡答題（每題5分，共30分）1.簡述遙感技術獲取軍事目標信息的主要工作流程。2.闡述紅外遙感技術在軍事偵察中的主要優(yōu)勢及其應用場景。3.合成孔徑雷達（SAR）偵察相比光學遙感在軍事偵察中有哪些獨特的優(yōu)勢？4.簡述在軍事偵察應用中，遙感圖像質量主要受到哪些因素的限制？5.什么是目標特征提取？在軍事遙感圖像解譯中，提取哪些特征可能對目標識別至關重要？6.軍事偵察對遙感信息處理與分析提出了哪些特殊要求？二、論述題（每題10分，共40分）7.詳細論述多源遙感數(shù)據(jù)（如光學、SAR、紅外、雷達等）在綜合軍事偵察中的信息融合方法及其重要性。8.分析利用遙感技術進行戰(zhàn)場監(jiān)視和目標動態(tài)跟蹤的基本原理，并探討可能遇到的技術挑戰(zhàn)。9.結合具體軍事場景（如機場識別、艦船活動監(jiān)測、后勤設施評估等），論述遙感技術在其中可以發(fā)揮的作用及具體應用方式。10.隨著人工智能技術的發(fā)展，你認為人工智能將在遙感技術在軍事偵察中的應用中扮演怎樣的角色？并簡述其可能帶來的變革。三、方案設計/案例分析題（20分）11.假設需要利用遙感技術對一個未知區(qū)域的敵方潛在指揮所進行偵察評估。請闡述你將采用哪些遙感手段（光學、SAR、紅外等）、需要關注哪些關鍵信息特征、可能運用哪些信息處理方法，并說明評估其是否存在及活動狀態(tài)的主要思路和步驟。試卷答案一、簡答題1.答：遙感技術獲取軍事目標信息的主要工作流程包括：確定偵察目標與任務；選擇合適的遙感平臺（如衛(wèi)星、飛機、無人機）和傳感器（可見光、紅外、雷達等）；根據(jù)任務需求制定數(shù)據(jù)獲取計劃（如過境時間、覆蓋區(qū)域、成像參數(shù)）；執(zhí)行數(shù)據(jù)獲取任務，獲取遙感原始數(shù)據(jù)；對原始數(shù)據(jù)進行預處理（如輻射校正、幾何校正）；對預處理后的數(shù)據(jù)進行特征提取與信息提?。ㄈ缒繕俗R別、參數(shù)反演）；最后進行信息分析與產(chǎn)品生成，形成軍用地圖、情報報告等最終成果。解析思路：考察對遙感信息獲取全流程的掌握，從任務規(guī)劃到最終產(chǎn)品生成的各個環(huán)節(jié)都需要了解。2.答：紅外遙感技術的主要優(yōu)勢在于能夠探測目標自身發(fā)射或反射的紅外輻射，因此具有全天候、全天時的探測能力，尤其適用于夜間偵察、偽裝目標探測（溫差）和導彈制導等。其應用場景包括：夜間監(jiān)視、導彈和航空器的紅外信號探測、戰(zhàn)場紅外輻射源（如發(fā)熱設備、人員）定位、紅外制導武器支持等。解析思路：重點突出紅外相比其他波段的獨特優(yōu)勢——全天候全時，并列舉其主要軍事應用領域。3.答：SAR偵察的優(yōu)勢在于：不受光照條件限制，可實現(xiàn)全天候成像；具有穿透云、霧、煙塵的能力；能提供高分辨率的三維雷達圖像，便于目標識別和測距；具備一定的側視、前視和下視能力，應用靈活；可實現(xiàn)對移動目標的連續(xù)跟蹤。解析思路：對比光學遙感，強調SAR在惡劣天氣、夜間以及對地物穿透、三維成像、移動目標跟蹤等方面的不可替代性。4.答：遙感圖像質量主要受到以下因素限制：傳感器性能（如分辨率、靈敏度、動態(tài)范圍）；大氣環(huán)境（如云、霧、霾、氣溶膠）的干擾；光照條件（如太陽高度角、光照變化）；地面目標本身的特性（如地形起伏、目標尺寸、反光特性）；數(shù)據(jù)傳輸與處理過程中的噪聲和誤差。解析思路：從傳感器、大氣、光照、地面目標、傳輸處理等多個維度分析影響遙感圖像最終質量的關鍵因素。5.答：目標特征提取是指在遙感圖像中識別并提取能夠區(qū)分不同目標或同一目標不同部位的信息單元。在軍事遙感圖像解譯中，可能對以下特征至關重要：形狀特征（如目標的輪廓、尺寸、幾何形態(tài)）、紋理特征（如目標的表面粗糙度、圖案結構）、顏色/灰度特征（如目標的色調、亮度分布）、空間位置特征（如目標與其他地物的相對關系、分布格局）、光譜特征（如特定地物波段的反射或發(fā)射特性）等。解析思路：先定義概念，再列舉軍事應用中常用的特征類型，并說明這些特征為何重要（用于區(qū)分和識別）。6.答：軍事偵察對遙感信息處理與分析提出了高精度、高時效性、強抗干擾、高隱蔽性、智能化等特殊要求。高精度要求目標定位、識別的準確性和尺寸測量的精確性；高時效性要求快速處理數(shù)據(jù)，及時提供情報；強抗干擾要求能在復雜電磁干擾和偽裝背景下有效提取目標信息；高隱蔽性要求遙感平臺和偵察手段不易被探測發(fā)現(xiàn)；智能化要求利用人工智能等技術自動或半自動完成復雜的信息提取與分析任務，提高情報獲取效率。解析思路：圍繞軍事偵察的特殊環(huán)境（戰(zhàn)場復雜、對抗激烈）和需求（快速、精準、隱蔽、智能），闡述對信息處理分析環(huán)節(jié)提出的具體要求。二、論述題7.答：多源遙感數(shù)據(jù)融合是指將來自不同傳感器（如光學、SAR、紅外、雷達等）、不同時相、不同空間分辨率的遙感數(shù)據(jù)，通過一定的數(shù)學或邏輯方法組合成一種新的、信息更豐富、質量更優(yōu)、更能滿足特定軍事應用需求的遙感信息產(chǎn)品或決策支持信息的過程。其重要性體現(xiàn)在：單一傳感器數(shù)據(jù)往往存在局限性（如光學全天候差、SAR分辨率受限、紅外易受干擾），融合可以優(yōu)勢互補，彌補單一數(shù)據(jù)源的不足；融合后的信息能提供更全面、更準確、更可靠的目標描述和場景認知；可以提高戰(zhàn)場態(tài)勢感知能力，減少信息過載，為指揮決策提供更有效的支持；在復雜戰(zhàn)場環(huán)境下，融合是發(fā)揮遙感技術最大效能的關鍵途徑。常用的融合方法包括像素級融合（如主從融合、混合像元分解）、特征級融合和決策級融合等。解析思路：首先定義多源融合的概念和目的，然后論述其融合的必要性（克服單一源局限），接著闡述其帶來的好處（信息增強、態(tài)勢感知提升），最后可簡要介紹幾種融合方法。8.答：利用遙感技術進行戰(zhàn)場監(jiān)視和目標動態(tài)跟蹤的基本原理主要是基于目標的可探測性、空間位置變化及其隨時間演變的記錄。其核心步驟包括：利用合適的遙感平臺和傳感器（如SAR、高分辨率光學衛(wèi)星、無人機載傳感器等）持續(xù)或定期獲取監(jiān)視區(qū)域的遙感影像；在連續(xù)影像中通過特征匹配、運動目標檢測等方法識別并提取出感興趣的目標；提取目標的地理位置坐標、形狀、尺寸等參數(shù)；將目標參數(shù)在時間序列上進行關聯(lián)，構建目標的運動軌跡；分析目標的運動速度、方向、狀態(tài)（如停止、移動、聚集等），實現(xiàn)對目標動態(tài)行為的分析和預測?？赡苡龅降募夹g挑戰(zhàn)包括：復雜多變的戰(zhàn)場環(huán)境（如云雨覆蓋、光照劇烈變化、目標機動隱蔽）；目標分辨率低導致難以精確定位；大量無效信息干擾，目標檢測與跟蹤精度受限；海量數(shù)據(jù)實時處理與傳輸?shù)膲毫?；對抗環(huán)境下的信號丟失或目標識別錯誤。解析思路：先闡述基本原理（探測-定位-跟蹤-分析），再分步驟說明實現(xiàn)過程，最后重點分析在軍事場景下可能遇到的主要技術難點。9.答：遙感技術可以在多種軍事場景中發(fā)揮重要作用。例如：在機場識別中，利用高分辨率光學或SAR圖像可以探測機場跑道的長度、寬度、編號，識別停機坪上的飛機類型和數(shù)量，檢測機庫、指揮塔、雷達站等附屬設施，評估機場的容量和狀態(tài)。在艦船活動監(jiān)測中，可以利用光學或SAR遙感監(jiān)測港口、海軍基地、停泊區(qū)等區(qū)域的海上目標，識別艦船類型，統(tǒng)計艦船數(shù)量，跟蹤艦船的移動軌跡和活動規(guī)律。在后勤設施評估中，可以通過遙感圖像監(jiān)測倉庫、補給點、運輸線路等后勤節(jié)點的分布、規(guī)模和狀態(tài)，評估后勤保障能力，識別潛在的薄弱環(huán)節(jié)。具體應用方式包括：定期獲取遙感影像進行現(xiàn)狀監(jiān)測與變化檢測；利用多光譜或高光譜數(shù)據(jù)分析特定設施的物質屬性；通過雷達數(shù)據(jù)穿透植被或地表識別隱藏的設施；結合地理信息系統(tǒng)（GIS）進行空間分析與輔助決策。解析思路：選擇具體的軍事場景（機場、艦船、后勤），分別闡述遙感技術如何被應用，以及利用了哪些遙感手段和特性來達成偵察評估目的。10.答：隨著人工智能技術的發(fā)展，它將在遙感技術在軍事偵察中的應用中扮演越來越重要的角色。人工智能，特別是機器學習、深度學習等算法，能夠自動從海量遙感數(shù)據(jù)中學習特征、識別模式，極大地提升遙感信息處理的效率和智能化水平。其可能帶來的變革包括：實現(xiàn)更高精度的目標自動識別與分類，減少人工判讀的工作量和主觀性；提升復雜環(huán)境下的目標檢測能力，如穿透偽裝、識別低對比度目標；增強變化檢測的自動化和精度，快速發(fā)現(xiàn)戰(zhàn)場動態(tài)；實現(xiàn)智能化的圖像增強與信息提取，從模糊或復雜圖像中有效獲取目標信息；支持智能化的戰(zhàn)場態(tài)勢分析與預測，輔助指揮決策；通過無人機等平臺搭載智能視覺系統(tǒng)，實現(xiàn)自主探測與偵察?？傊斯ぶ悄軐⑼苿榆娛逻b感從“人找信息”向“信息找人”、從“定性分析”向“定量預測”轉變，實現(xiàn)更高效、更精準、更智能的軍事偵察。解析思路：先說明人工智能（AI）的作用方向（自動化、智能化處理），再列舉AI能在遙感軍事應用中具體改進哪些方面（目標識別、變化檢測、圖像處理、態(tài)勢分析等），最后總結其帶來的整體變革趨勢。三、方案設計/案例分析題11.答：對一個未知區(qū)域的敵方潛在指揮所進行偵察評估，我將采用以下方案：*遙感手段選擇：*SAR衛(wèi)星：優(yōu)先使用高分辨率SAR圖像，尤其是在夜間或天氣不佳時。利用其穿透植被、建筑物的能力，嘗試探測隱藏的指揮所建筑；通過高分辨率圖像識別建筑物的形狀、尺寸、結構特征，判斷其用途；利用多時相SAR圖像進行變化檢測，判斷該區(qū)域是否有新建或擴建活動。*高分辨率光學衛(wèi)星/飛機：在天氣晴好時獲取光學圖像。利用其高分辨率優(yōu)勢，詳細觀察地表覆蓋情況；通過建筑物的外觀、規(guī)模、布局、周邊設施（如道路、電力線、通信塔）等視覺特征，輔助判斷是否存在指揮所；利用多光譜或高光譜數(shù)據(jù)分析地表材質，識別可疑點。*紅外衛(wèi)星/傳感器（如紅外搜索跟蹤系統(tǒng)）：在夜間或特定條件下使用。利用紅外傳感器探測目標自身發(fā)射的紅外輻射，可能探測到指揮所內(nèi)部活動（如燈光、設備散熱）或周邊人員活動跡象，用于輔助確認。*關鍵信息特征關注：*建筑特征：異常的建筑結構（如特定形狀、規(guī)模）、加固跡象、隱蔽偽裝（如植被覆蓋、地形融合）。*基礎設施：道路網(wǎng)絡（特別是進入/退出通道）、電力供應設施、通信天線、水源保障設施、停車場等。*活動跡象：周邊人員的頻繁活動、車輛的規(guī)律性進出、異常的光輻射（燈光）、特定時段的熱點源（設備運行）。*空間關系：指揮所與其他軍事設施（如營房、倉庫、雷達站）的相對位置和連接關系。*信息處理方法運用：*圖像預處理：對SAR和光學圖像進行輻射校正、幾何校正、圖像增強（如對比度拉伸、邊緣銳化）。*特征提?。豪脠D像處理算法（如邊緣檢測、形態(tài)學變換、紋理分析）提取建筑輪廓、道路網(wǎng)絡、熱輻射特征等。*目標識別與分類：應用機器學習或深度學習算法對提取的特征進行自動或半自動識別與分類，區(qū)分自然地物和人工建筑，識別潛在的可疑目標。*變化檢測：對多時相SAR或光學圖像進行變化檢測，識別區(qū)域的動態(tài)變化，判斷是否存在新建或擴建指揮所。*信息融合：將SAR、光學、紅外等多源遙感信息進行融合，綜合分析目標的幾何特征、光學特性、熱輻射特征，提高識別和確認的置信度。*評估思路與步驟：1.初步偵察：獲取目標區(qū)域覆蓋范圍的SAR和光學初始圖像，進行粗略瀏覽，圈定潛在可疑區(qū)域。2.多源核實：針對可疑區(qū)域，獲取更高分辨率的SAR、光學（若條件允許）及紅外圖像，進行多源信息交叉驗證。3.特征提取與分析：對目標區(qū)域進行詳細特征提取（建筑、道路、活動等），結合地理背景知識進行分析，初步判斷是否為指揮所。4.變化監(jiān)測：獲取歷史多時相遙感數(shù)據(jù)，進行變化檢測，分析目標區(qū)