2025年大學(xué)《地球信息科學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫——地球信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)發(fā)展方向考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、名詞解釋（每題4分，共20分）1.地理空間信息（GeospatialInformation）2.遙感大數(shù)據(jù)（RemoteSensingBigData）3.智慧城市（SmartCity）4.全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）5.非監(jiān)督學(xué)習(xí)（UnsupervisedLearning）在地理信息處理中的應(yīng)用二、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述人工智能（AI）在遙感影像解譯中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在哪些方面？2.全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）在未來的發(fā)展方向有哪些？3.地理信息系統(tǒng)（GIS）與大數(shù)據(jù)技術(shù)融合面臨的主要挑戰(zhàn)是什么？4.簡(jiǎn)述“數(shù)字孿生”（DigitalTwin）技術(shù)與地球信息科學(xué)與技術(shù)的結(jié)合點(diǎn)。5.地球信息科學(xué)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)共享與服務(wù)面臨哪些倫理與法律問題？三、論述題（每題10分，共40分）1.論述大數(shù)據(jù)分析技術(shù)如何推動(dòng)地球信息科學(xué)與技術(shù)的深度發(fā)展，并舉例說明。2.結(jié)合當(dāng)前國際形勢(shì)，論述地球信息科學(xué)與技術(shù)在可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)（SDGs）監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用前景與面臨的挑戰(zhàn)。3.隨著無人機(jī)技術(shù)的普及，地理信息獲取的方式發(fā)生了哪些深刻變化？這些變化對(duì)傳統(tǒng)地信行業(yè)帶來了哪些機(jī)遇與挑戰(zhàn)？4.預(yù)測(cè)未來5-10年地球信息科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域可能出現(xiàn)的重要發(fā)展趨勢(shì)，并闡述其對(duì)專業(yè)人才能力提出的新要求。試卷答案一、名詞解釋1.地理空間信息（GeospatialInformation）：指具有空間位置屬性和主題屬性的信息，通常以地圖、圖像、數(shù)據(jù)庫等形式存在，用于描述、分析和管理地球表面及其現(xiàn)象。它融合了地理坐標(biāo)、屬性數(shù)據(jù)以及可能的時(shí)間維度，是地球信息科學(xué)與技術(shù)的基礎(chǔ)。**解析思路：*考察對(duì)核心概念“地理空間信息”基本定義的理解。答案需包含其空間性（位置屬性）、主題性（屬性數(shù)據(jù)）兩個(gè)核心要素，并提及常見表現(xiàn)形式。2.遙感大數(shù)據(jù)（RemoteSensingBigData）：指利用遙感技術(shù)（如衛(wèi)星、航空平臺(tái)）獲取的海量地理空間數(shù)據(jù)，其特點(diǎn)通常表現(xiàn)為數(shù)據(jù)量巨大（Volume）、種類繁多（Variety）、產(chǎn)生速度快（Velocity）、價(jià)值密度相對(duì)較低（Value）等。這些數(shù)據(jù)為地信領(lǐng)域的深度分析提供了前所未有的機(jī)遇。**解析思路：*考察對(duì)“遙感大數(shù)據(jù)”概念及其“大數(shù)據(jù)V”特征的理解。答案需明確其來源（遙感技術(shù)），并闡述其作為“大數(shù)據(jù)”所具備的典型特征。3.智慧城市（SmartCity）：指利用信息通信技術(shù)（ICT）、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、大數(shù)據(jù)、人工智能等手段，感知、分析、整合城市運(yùn)行核心系統(tǒng)的各項(xiàng)關(guān)鍵信息，從而對(duì)包括民生、環(huán)保、公共安全、城市服務(wù)、工商業(yè)活動(dòng)在內(nèi)的各種需求做出智能響應(yīng)。其目標(biāo)是提升城市運(yùn)行效率、改善人居環(huán)境、促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展。**解析思路：*考察對(duì)“智慧城市”概念內(nèi)涵的理解。答案應(yīng)包含其核心技術(shù)支撐（ICT、IoT等）、信息感知與分析處理能力，以及最終目標(biāo)（提升效率、改善環(huán)境、促進(jìn)可持續(xù)性）。4.全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）：指提供全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)、高精度的定位、導(dǎo)航和授時(shí)（PNT）服務(wù)的衛(wèi)星系統(tǒng)。目前主要包括美國的GPS、俄羅斯的GLONASS、歐盟的Galileo和中國的北斗（BDS）等系統(tǒng)，它們可以獨(dú)立或組合使用。**解析思路：*考察對(duì)“GNSS”基本概念及其功能的掌握。答案需明確其定義（全球、全天候、全天時(shí)、高精度PNT服務(wù)），并提及主要的系統(tǒng)構(gòu)成。5.非監(jiān)督學(xué)習(xí)（UnsupervisedLearning）在地理信息處理中的應(yīng)用：指利用非監(jiān)督學(xué)習(xí)算法（如聚類、降維等）對(duì)地理空間數(shù)據(jù)（通常是向量數(shù)據(jù)或圖像）進(jìn)行自動(dòng)分組、分類或發(fā)現(xiàn)潛在模式，而無需預(yù)先提供類別標(biāo)簽。在遙感影像分類、城市地物識(shí)別、異常檢測(cè)等方面有廣泛應(yīng)用。**解析思路：*考察對(duì)“非監(jiān)督學(xué)習(xí)”概念及其在“地理信息處理”中具體應(yīng)用的理解。答案需解釋非監(jiān)督學(xué)習(xí)的核心特點(diǎn)（無標(biāo)簽數(shù)據(jù)），并列舉其在地信領(lǐng)域的主要應(yīng)用方向。二、簡(jiǎn)答題1.人工智能（AI）在遙感影像解譯中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在：利用機(jī)器學(xué)習(xí)（特別是深度學(xué)習(xí)）算法自動(dòng)進(jìn)行遙感影像分類（如土地覆蓋分類、作物識(shí)別）、目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別（如建筑物、飛機(jī)、船舶提?。?、變化檢測(cè)、紋理分析、地物參數(shù)反演（如植被指數(shù)、土壤濕度估算）以及輔助制圖等方面，能夠顯著提高解譯的精度和效率，并處理人類難以識(shí)別的復(fù)雜模式。**解析思路：*考察對(duì)AI技術(shù)在遙感影像解譯中具體應(yīng)用場(chǎng)景的了解。答案應(yīng)列舉主要的AI技術(shù)（如機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)）及其在分類、檢測(cè)、變化檢測(cè)、參數(shù)反演、制圖等任務(wù)中的應(yīng)用。2.全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）在未來的發(fā)展方向包括：提高定位精度和可靠性（如更高階的衛(wèi)星星座、更精密的算法）；實(shí)現(xiàn)全球覆蓋和連續(xù)導(dǎo)航（如增強(qiáng)區(qū)域系統(tǒng)、星際導(dǎo)航概念）；增強(qiáng)信號(hào)可用性（如信號(hào)增強(qiáng)、抗干擾技術(shù)）；拓展服務(wù)類型（如基于GNSS的精密單點(diǎn)定位PPP、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)載波相位差分RTK、星基增強(qiáng)SBAS、多星座融合導(dǎo)航）；與物聯(lián)網(wǎng)、5G、人工智能等技術(shù)深度融合，支撐智慧交通、自動(dòng)駕駛、物聯(lián)網(wǎng)感知、時(shí)空大數(shù)據(jù)等應(yīng)用。**解析思路：*考察對(duì)GNSS技術(shù)未來發(fā)展趨勢(shì)的預(yù)測(cè)能力。答案應(yīng)從精度提升、覆蓋增強(qiáng)、服務(wù)拓展、技術(shù)融合等多個(gè)維度進(jìn)行闡述，體現(xiàn)前瞻性。3.地理信息系統(tǒng)（GIS）與大數(shù)據(jù)技術(shù)融合面臨的主要挑戰(zhàn)包括：數(shù)據(jù)管理難度大（數(shù)據(jù)量巨大、種類繁多、更新快，對(duì)存儲(chǔ)、處理能力要求高）；數(shù)據(jù)整合難度高（異構(gòu)數(shù)據(jù)源、不同格式、不同標(biāo)準(zhǔn)，難以有效融合）；計(jì)算能力要求高（傳統(tǒng)GIS平臺(tái)可能難以高效處理大數(shù)據(jù)）；空間分析與大數(shù)據(jù)分析技術(shù)融合不深（缺乏成熟的方法論和工具鏈）；數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)問題突出（地理信息具有敏感性，大數(shù)據(jù)環(huán)境下的安全風(fēng)險(xiǎn)更大）；跨學(xué)科人才缺乏（需要同時(shí)掌握GIS和大數(shù)據(jù)技術(shù)的人才）。**解析思路：*考察對(duì)GIS與大數(shù)據(jù)融合過程中關(guān)鍵挑戰(zhàn)的認(rèn)識(shí)。答案應(yīng)從數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)整合、計(jì)算能力、技術(shù)融合、安全隱私、人才隊(duì)伍等多個(gè)方面進(jìn)行分析。4.“數(shù)字孿生”（DigitalTwin）技術(shù)與地球信息科學(xué)與技術(shù)的結(jié)合點(diǎn)主要體現(xiàn)在：利用GIS構(gòu)建高保真的城市、區(qū)域或特定設(shè)施（如建筑物、交通網(wǎng)絡(luò)）的數(shù)字模型；集成遙感、物聯(lián)網(wǎng)、傳感器網(wǎng)絡(luò)等獲取的實(shí)時(shí)或近實(shí)時(shí)地理空間數(shù)據(jù)，為數(shù)字模型提供動(dòng)態(tài)信息輸入；結(jié)合仿真、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等技術(shù)，對(duì)數(shù)字孿生體進(jìn)行模擬、預(yù)測(cè)、優(yōu)化和智能決策；實(shí)現(xiàn)物理世界與數(shù)字世界的實(shí)時(shí)映射、交互和閉環(huán)控制，支持智慧城市運(yùn)行管理、基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)、應(yīng)急響應(yīng)等應(yīng)用。**解析思路：*考察對(duì)“數(shù)字孿生”概念及其與GIS等地球信息技術(shù)的結(jié)合方式的理解。答案需闡述如何利用GIS構(gòu)建模型、如何集成數(shù)據(jù)、如何應(yīng)用相關(guān)技術(shù)進(jìn)行模擬決策，以及最終的應(yīng)用目標(biāo)。5.地球信息科學(xué)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)共享與服務(wù)面臨哪些倫理與法律問題？主要包括：數(shù)據(jù)所有權(quán)與使用權(quán)界定不清（尤其是涉及個(gè)人隱私和商業(yè)秘密的數(shù)據(jù)）；數(shù)據(jù)共享中的利益分配不均（數(shù)據(jù)生產(chǎn)者、提供者、使用者在利益分配上可能存在矛盾）；數(shù)據(jù)質(zhì)量與安全風(fēng)險(xiǎn)（共享數(shù)據(jù)可能存在偏差、錯(cuò)誤，甚至被濫用或泄露）；個(gè)人隱私保護(hù)挑戰(zhàn)（遙感影像、GIS地址數(shù)據(jù)等可能泄露個(gè)人隱私信息）；數(shù)據(jù)主權(quán)與國家安全問題（敏感地理空間數(shù)據(jù)的跨境共享可能涉及國家安全）；相關(guān)法律法規(guī)體系不完善（現(xiàn)有法律對(duì)地信數(shù)據(jù)共享的規(guī)范尚不健全）。**解析思路：*考察對(duì)地信數(shù)據(jù)共享與服務(wù)中倫理和法律問題的識(shí)別能力。答案應(yīng)從所有權(quán)、利益分配、數(shù)據(jù)質(zhì)量安全、隱私保護(hù)、數(shù)據(jù)主權(quán)、法律體系等多個(gè)維度進(jìn)行闡述。三、論述題1.大數(shù)據(jù)分析技術(shù)如何推動(dòng)地球信息科學(xué)與技術(shù)的深度發(fā)展，并舉例說明。大數(shù)據(jù)分析技術(shù)通過其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理、挖掘和建模能力，極大地拓展了地球信息科學(xué)與技術(shù)的應(yīng)用邊界和研究深度。首先，它使得從海量、高維的地理空間數(shù)據(jù)中提取隱含模式、規(guī)律和知識(shí)成為可能，例如，通過分析城市交通流量的大數(shù)據(jù)，可以揭示交通擁堵的時(shí)空演變規(guī)律，為交通規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)；其次，大數(shù)據(jù)分析支持更精細(xì)化的地學(xué)現(xiàn)象模擬和預(yù)測(cè)，如利用氣象、土壤、植被等多源大數(shù)據(jù)，結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)模型，可以更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)區(qū)域干旱發(fā)生概率和影響范圍；再次，大數(shù)據(jù)促進(jìn)了跨部門、跨領(lǐng)域的地信數(shù)據(jù)融合與協(xié)同分析，例如，整合環(huán)境、交通、氣象、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等多領(lǐng)域大數(shù)據(jù)，可以更全面地評(píng)估氣候變化對(duì)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響；最后，大數(shù)據(jù)分析驅(qū)動(dòng)了地信服務(wù)模式的創(chuàng)新，如基于位置服務(wù)（LBS）與電子商務(wù)、社交網(wǎng)絡(luò)的大數(shù)據(jù)結(jié)合，催生了精準(zhǔn)營銷、共享出行等新業(yè)態(tài)。總之，大數(shù)據(jù)分析為地球信息科學(xué)與技術(shù)注入了新的活力，推動(dòng)了其從數(shù)據(jù)管理向知識(shí)發(fā)現(xiàn)、從簡(jiǎn)單應(yīng)用向智能決策的深度轉(zhuǎn)型。**解析思路：*考察對(duì)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)如何賦能地球信息科學(xué)深層理解及其綜合應(yīng)用能力的評(píng)估。答案需從揭示模式規(guī)律、精細(xì)化模擬預(yù)測(cè)、跨數(shù)據(jù)融合協(xié)同、服務(wù)模式創(chuàng)新等多個(gè)層面論述其推動(dòng)作用，并輔以具體實(shí)例（交通、環(huán)境、LBS等）進(jìn)行佐證。2.結(jié)合當(dāng)前國際形勢(shì)，論述地球信息科學(xué)與技術(shù)在可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)（SDGs）監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用前景與面臨的挑戰(zhàn)。地球信息科學(xué)與技術(shù)在監(jiān)測(cè)和評(píng)估可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)（SDGs）方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，其應(yīng)用前景廣闊。特別是在氣候變化（SDG13）、可持續(xù)城市與社區(qū)（SDG11）、負(fù)責(zé)任消費(fèi)與生產(chǎn)（SDG12）、陸地生物（SDG15）、水下生物（SDG14）以及減貧（SDG1）等方面，可以通過遙感、GIS、InSAR等技術(shù)監(jiān)測(cè)環(huán)境變化、資源消耗、貧困分布等關(guān)鍵指標(biāo)。例如，利用衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)森林覆蓋變化、冰川融化、海平面上升，為SDG13和SDG15提供數(shù)據(jù)支撐；通過GIS空間分析識(shí)別貧困人口的空間分布特征，結(jié)合社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，助力SDG1；利用無人機(jī)和GIS技術(shù)評(píng)估城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和更新，服務(wù)SDG11。然而，應(yīng)用前景也面臨諸多挑戰(zhàn)：全球范圍數(shù)據(jù)獲取與覆蓋的均勻性問題（尤其對(duì)發(fā)展中國家）；多源數(shù)據(jù)融合與標(biāo)準(zhǔn)化處理的復(fù)雜性；監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系與SDGs之間定量關(guān)聯(lián)的難度；數(shù)據(jù)解讀與分析能力的區(qū)域性差異；數(shù)據(jù)共享機(jī)制與能力不足；地緣政治沖突可能影響數(shù)據(jù)獲取的穩(wěn)定性和開放性；技術(shù)成本與可持續(xù)性。因此，需要加強(qiáng)國際合作，推動(dòng)數(shù)據(jù)共享，提升發(fā)展中國家技術(shù)能力，才能更好地利用地信技術(shù)服務(wù)全球可持續(xù)發(fā)展。**解析思路：*考察結(jié)合全球性議題（SDGs）和國家間背景（國際形勢(shì)），對(duì)地信技術(shù)應(yīng)用前景與實(shí)際障礙的全面分析能力。答案需明確地信技術(shù)在SDGs監(jiān)測(cè)中的具體作用（結(jié)合具體SDG目標(biāo)和技術(shù)），同時(shí)深入分析面臨的全球性挑戰(zhàn)（數(shù)據(jù)、技術(shù)、合作、政治等層面）。3.隨著無人機(jī)技術(shù)的普及，地理信息獲取的方式發(fā)生了哪些深刻變化？這些變化對(duì)傳統(tǒng)地信行業(yè)帶來了哪些機(jī)遇與挑戰(zhàn)？無人機(jī)技術(shù)的普及對(duì)地理信息獲取方式產(chǎn)生了革命性影響：首先，獲取手段更加靈活、便捷和低成本，使得小范圍、高精度的數(shù)據(jù)采集成為可能，降低了數(shù)據(jù)獲取門檻；其次，數(shù)據(jù)獲取頻率大大提高，實(shí)現(xiàn)了近乎實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)；第三，數(shù)據(jù)類型更加豐富多樣，除了可見光影像，還具備了熱紅外、多光譜、激光雷達(dá)（LiDAR）等多種傳感器數(shù)據(jù)采集能力；第四，獲取過程更加安全，減少了人工高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)的需求。這些變化為傳統(tǒng)地信行業(yè)帶來了巨大的機(jī)遇：拓展了新的業(yè)務(wù)領(lǐng)域（如無人機(jī)測(cè)繪、巡檢、應(yīng)急響應(yīng)、農(nóng)業(yè)植保、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等）；提升了傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的效率和質(zhì)量（如快速地形圖繪制、精細(xì)化三維建模）；促進(jìn)了技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品升級(jí)（如自動(dòng)化數(shù)據(jù)處理流程、云平臺(tái)服務(wù)等）；創(chuàng)造了新的就業(yè)崗位。然而，也帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)：傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和處理的業(yè)務(wù)模式受到?jīng)_擊，需要轉(zhuǎn)型升級(jí)；市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇，低價(jià)、快速的數(shù)據(jù)服務(wù)可能壓縮傳統(tǒng)服務(wù)商的利潤空間；對(duì)從業(yè)人員的技能提出了新要求，需要掌握無人機(jī)操作、多源數(shù)據(jù)處理、無人機(jī)遙感應(yīng)用等新技能；數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和標(biāo)準(zhǔn)化面臨新的問題；空域管理法規(guī)的完善也制約了無人機(jī)應(yīng)用的進(jìn)一步普及。**解析思路：*考察對(duì)無人機(jī)技術(shù)發(fā)展對(duì)地信行業(yè)影響的理解和分析能力。答案需清晰描述無人機(jī)技術(shù)帶來的獲取方式變革（靈活性、頻率、類型、安全性），并分別、辯證地論述其對(duì)行業(yè)帶來的機(jī)遇（新領(lǐng)域、提效率、促創(chuàng)新、新崗位）和挑戰(zhàn)（模式?jīng)_擊、競(jìng)爭(zhēng)加劇、技能要求、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)限制）。4.預(yù)測(cè)未來5-10年地球信息科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域可能出現(xiàn)的重要發(fā)展趨勢(shì)，并闡述其對(duì)專業(yè)人才能力提出的新要求。未來5-10年，地球信息科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域預(yù)計(jì)將呈現(xiàn)以下重要發(fā)展趨勢(shì)：一是深度智能化發(fā)展，人工智能（AI）特別是深度學(xué)習(xí)技術(shù)將更廣泛、更深入地融入地信數(shù)據(jù)的處理、分析、解譯和預(yù)測(cè)中，實(shí)現(xiàn)從“人主導(dǎo)”向“數(shù)據(jù)智能驅(qū)動(dòng)”的轉(zhuǎn)變；二是空天地一體化觀測(cè)能力增強(qiáng)，衛(wèi)星遙感、航空遙感、無人機(jī)遙感、地面?zhèn)鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)以及GNSS等系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)更緊密的協(xié)同觀測(cè)，提供更高時(shí)空分辨率、