2025年大學(xué)《地球信息科學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫——遙感技術(shù)在水體污染監(jiān)測中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填在題干后的括號(hào)內(nèi)）1.以下哪種傳感器通常不適合用于監(jiān)測水體表層的懸浮泥沙濃度？（）A.可見光多光譜傳感器B.熱紅外傳感器C.高光譜傳感器D.腐蝕聲納傳感器2.水體富營養(yǎng)化導(dǎo)致藻類大量繁殖，在遙感圖像上通常表現(xiàn)為（）。A.水體顏色變深且均勻B.水體透明度增加C.特定波段反射率升高D.水體出現(xiàn)明顯渾濁帶3.下列哪項(xiàng)不是利用水體與大氣相互作用引起的光學(xué)效應(yīng)進(jìn)行污染監(jiān)測的遙感方法？（）A.植被指數(shù)法B.水體指數(shù)法C.大氣校正技術(shù)D.成像光譜分析4.當(dāng)水體渾濁度較高，影響可見光信號(hào)穿透時(shí)，更常利用（）波段來監(jiān)測溶解性污染物或進(jìn)行水體透明度評(píng)估。A.近紅外B.短波紅外C.熱紅外D.紫外5.無人機(jī)遙感相比衛(wèi)星遙感，在監(jiān)測水體小范圍、突發(fā)性污染事件時(shí)，主要優(yōu)勢(shì)在于（）。A.成本低廉B.圖像分辨率高C.重復(fù)觀測周期短D.數(shù)據(jù)獲取范圍廣6.利用合成孔徑雷達(dá)（SAR）監(jiān)測水體油污，其主要原理是基于（）。A.光譜反射差異B.表面粗糙度變化C.水體熱輻射特性D.水體化學(xué)成分差異7.在遙感圖像處理中，為了消除大氣散射對(duì)水體信息提取的影響，通常需要應(yīng)用（）。A.輻射校正B.大氣校正C.圖像增強(qiáng)D.地理配準(zhǔn)8.以下哪種水體污染物通常難以通過被動(dòng)式光學(xué)遙感技術(shù)進(jìn)行直接監(jiān)測？（）A.油污B.重金屬離子C.藻類水華D.氮磷營養(yǎng)鹽9.遙感圖像的光譜分辨率越高，意味著（）。A.傳感器能探測的波段數(shù)量越多B.傳感器能探測的波段范圍越寬C.傳感器能分辨地物光譜差異的能力越強(qiáng)D.傳感器獲取圖像的速度越快10.面向?qū)ο蠓诸惙椒ㄏ啾葌鹘y(tǒng)的像素級(jí)分類方法，在遙感影像水體污染監(jiān)測中，主要優(yōu)勢(shì)在于（）。A.精度更高B.處理速度更快C.對(duì)復(fù)雜地物邊界適應(yīng)性更好D.能有效處理大規(guī)模數(shù)據(jù)二、填空題（每空1分，共15分。請(qǐng)將答案填寫在橫線上）1.遙感技術(shù)在水體污染監(jiān)測中，主要通過分析地物對(duì)電磁波的______特性來識(shí)別和評(píng)估污染信息。2.______是指水體中溶解或懸浮物質(zhì)的含量，是反映水體水質(zhì)狀況的重要指標(biāo)之一。3.利用遙感技術(shù)監(jiān)測水體富營養(yǎng)化，常用的______指數(shù)（如NDVI,CDI等）可以間接反映藻類水華的規(guī)模和密度。4.衛(wèi)星遙感具有______、______的特點(diǎn)，適用于大范圍、周期性的水體污染動(dòng)態(tài)監(jiān)測。5.______是指利用雷達(dá)信號(hào)探測目標(biāo)后向散射特性差異來識(shí)別地物的一種遙感技術(shù)，可用于監(jiān)測油污、冰情等。6.遙感圖像的輻射分辨率越高，表示傳感器記錄電磁輻射能量的______越精細(xì)。7.為了確保遙感數(shù)據(jù)在時(shí)間和空間上的可比性，需要對(duì)遙感圖像進(jìn)行______和______。8.______是指利用無人機(jī)等低空平臺(tái)搭載遙感傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的技術(shù)，具有靈活、高效的優(yōu)勢(shì)。9.水體油污遙感監(jiān)測中，通常需要選擇對(duì)水體和油膜具有明顯______的波段進(jìn)行成像。10.遙感技術(shù)在水體污染監(jiān)測中面臨的挑戰(zhàn)之一是______（如云、霧、光照條件）的影響。三、名詞解釋（每題3分，共15分）1.遙感圖像大氣校正2.水體指數(shù)3.成像光譜技術(shù)4.合成孔徑雷達(dá)干涉（InSAR）5.變化檢測四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述熱紅外遙感技術(shù)在監(jiān)測水體熱污染方面的基本原理。2.簡述利用多光譜遙感數(shù)據(jù)提取水體范圍的基本步驟。3.簡述無人機(jī)遙感技術(shù)在水體污染應(yīng)急監(jiān)測中的主要優(yōu)勢(shì)。4.簡述水體懸浮物遙感監(jiān)測的主要難點(diǎn)及其應(yīng)對(duì)方法。五、論述題（10分）論述遙感技術(shù)在水體富營養(yǎng)化監(jiān)測與預(yù)警中的應(yīng)用潛力、主要監(jiān)測方法及其面臨的挑戰(zhàn)。試卷答案一、選擇題1.D2.C3.C4.D5.C6.B7.B8.B9.C10.C二、填空題1.波譜2.濁度3.水體指數(shù)4.規(guī)模大，周期性5.合成孔徑雷達(dá)（SAR）6.級(jí)別7.輻射校正，地理配準(zhǔn)8.低空遙感9.光譜差異10.大氣條件三、名詞解釋1.遙感圖像大氣校正：指消除或減弱大氣層對(duì)電磁波傳播的影響，恢復(fù)地物在傳感器接收到的真實(shí)光譜信息的技術(shù)過程。2.水體指數(shù)：利用遙感多光譜或高光譜數(shù)據(jù)，通過特定波段的組合計(jì)算得到的數(shù)值，用于反映水體特定性質(zhì)（如渾濁度、葉綠素濃度、懸浮物等）或識(shí)別水體范圍。3.成像光譜技術(shù)：指具有極高光譜分辨率，能夠獲取地物連續(xù)光譜信息的遙感技術(shù)，可以探測到地物細(xì)微的光譜特征差異。4.合成孔徑雷達(dá)干涉（InSAR）：利用兩景或多景同一傳感器的SAR圖像，通過干涉處理獲取地表微小形變信息或后向散射系數(shù)變化的技術(shù)。5.變化檢測：指利用多時(shí)相遙感數(shù)據(jù)，監(jiān)測和識(shí)別地表覆蓋或地物屬性在時(shí)間和空間上發(fā)生變化的區(qū)域、范圍和特征的技術(shù)。四、簡答題1.熱紅外遙感技術(shù)監(jiān)測水體熱污染的原理：水體熱污染是指工業(yè)廢水等排放導(dǎo)致水體溫度異常升高。健康水體與排放口附近受污染水體之間存在明顯的溫度差異。熱紅外傳感器探測地物自身的熱輻射特性，溫度越高，輻射能量越強(qiáng)。通過遙感圖像可以直觀地顯示出熱異常區(qū)域，即污染源的位置和影響范圍。通常需要結(jié)合其他水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行綜合判讀。2.利用多光譜遙感數(shù)據(jù)提取水體范圍的基本步驟：首先，獲取多光譜遙感影像；其次，對(duì)影像進(jìn)行預(yù)處理，如輻射校正、大氣校正；然后，選擇合適的波段或水體指數(shù)（如TM/ETM+的Band3-5組合或MNDWI指數(shù)）；接著，利用監(jiān)督分類、非監(jiān)督分類或閾值法等方法對(duì)水體進(jìn)行初步分類；最后，進(jìn)行圖像后處理，如去除分類錯(cuò)誤的地物（如云、雪），連接水體碎塊，得到最終的水體范圍圖。3.無人機(jī)遙感技術(shù)在水體污染應(yīng)急監(jiān)測中的主要優(yōu)勢(shì)：一是機(jī)動(dòng)靈活，可快速到達(dá)污染事件發(fā)生現(xiàn)場，進(jìn)行定點(diǎn)、定時(shí)的詳查；二是影像分辨率高，能夠提供細(xì)節(jié)豐富的圖像，有助于精確識(shí)別污染物的形態(tài)、范圍和濃度分布；三是獲取數(shù)據(jù)周期短，可進(jìn)行重復(fù)觀測，有效跟蹤污染動(dòng)態(tài)變化；四是成本相對(duì)較低，適合小范圍、突發(fā)性污染事件的應(yīng)急響應(yīng)。4.水體懸浮物遙感監(jiān)測的主要難點(diǎn)及其應(yīng)對(duì)方法：主要難點(diǎn)包括：①懸浮物濃度與水色、底質(zhì)類型等相互混淆，難以準(zhǔn)確分離；②不同類型懸浮物（泥沙、有機(jī)物等）的光譜特性差異??；③水體渾濁度高時(shí)，光信號(hào)穿透深度有限，且大氣影響顯著。應(yīng)對(duì)方法：①選擇對(duì)懸浮物敏感的水體指數(shù)（如TCI、SRWI等）；②結(jié)合多時(shí)相數(shù)據(jù)或不同傳感器數(shù)據(jù)（如光學(xué)與雷達(dá)）進(jìn)行綜合分析；③利用模型方法（如物理模型或統(tǒng)計(jì)模型）進(jìn)行反演；④進(jìn)行嚴(yán)格的大氣校正；⑤在條件允許時(shí)，獲取近岸或表層高分辨率數(shù)據(jù)。五、論述題遙感技術(shù)在水體富營養(yǎng)化監(jiān)測與預(yù)警中具有巨大潛力。其監(jiān)測方法主要包括：①利用多光譜/高光譜遙感數(shù)據(jù)計(jì)算水體指數(shù)（如藍(lán)綠光比率、歸一化水體指數(shù)NDWI、改進(jìn)型歸一化水體指數(shù)MNDWI、特定波段比值等），間接反映葉綠素a濃度和水體濁度，從而評(píng)估富營養(yǎng)化程度；②利用高分辨率遙感影像，監(jiān)測和量化藻類水華的空間分布范圍和面積；③結(jié)合熱紅外遙感監(jiān)測熱異常排放對(duì)富營養(yǎng)化的潛在影響；④利用合成孔徑雷達(dá)（SAR）在渾濁水體中探測水華，或監(jiān)測水體懸浮泥沙變化對(duì)富營養(yǎng)化評(píng)估的影響；⑤通過多時(shí)相遙感數(shù)據(jù)，進(jìn)行水體富營養(yǎng)化變化檢測和趨勢(shì)分析。其應(yīng)用潛力在于實(shí)現(xiàn)大范圍、動(dòng)態(tài)、高效、低成本的水體富營養(yǎng)化監(jiān)測，為環(huán)境管理、預(yù)警和治理提供決策支持。面臨的挑戰(zhàn)主要包括：①水體自身光學(xué)特性復(fù)雜