2025年大學(xué)《地球信息科學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫——地球?qū)W習專業(yè)背景與前景考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、名詞解釋（每題3分，共15分）1.地球信息科學(xué)2.3S技術(shù)3.遙感4.地理信息系統(tǒng)（GIS）5.數(shù)字地球二、簡答題（每題5分，共25分）1.簡述地球信息科學(xué)誕生的主要驅(qū)動因素。2.概述遙感技術(shù)獲取地球信息的主要途徑及其基本工作流程。3.列舉地理信息系統(tǒng)（GIS）在至少三個不同領(lǐng)域的主要應(yīng)用。4.簡述全球定位系統(tǒng)（GPS/GNSS）的主要功能及其在現(xiàn)代應(yīng)用中的重要性。5.結(jié)合當前發(fā)展趨勢，簡述地球信息科學(xué)在未來智慧社會建設(shè)中的作用。三、論述題（每題15分，共30分）1.試述地球信息科學(xué)作為一門交叉學(xué)科的特點及其重要意義。2.選擇一個你感興趣的地球信息科學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域（如環(huán)境保護、智慧交通、公共衛(wèi)生、國防安全等），深入論述該領(lǐng)域?qū)Φ厍蛐畔⒖茖W(xué)與技術(shù)發(fā)展的需求以及該技術(shù)能帶來的社會效益和挑戰(zhàn)。---試卷答案一、名詞解釋1.地球信息科學(xué)：以地球為研究對象，以地理信息系統(tǒng)、遙感、全球定位系統(tǒng)等空間信息技術(shù)的應(yīng)用為核心，綜合性地采集、處理、分析、顯示和利用各種地球信息的科學(xué)。它是一門融合了地理學(xué)、計算機科學(xué)、測繪學(xué)、遙感科學(xué)、地球物理學(xué)等多學(xué)科知識的交叉學(xué)科。*解析思路：考察對專業(yè)定義的掌握。答案應(yīng)包含研究對象（地球）、核心技術(shù)（3S等）、處理利用過程（采集、處理、分析、顯示、利用）以及學(xué)科交叉融合的特點。2.3S技術(shù)：指遙感（RemoteSensing,RS）、地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem,GIS）和全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem,GPS/GNSS）這三種地球空間信息技術(shù)的總稱。它們在資源環(huán)境監(jiān)測、災(zāi)害評估、城市規(guī)劃、國防建設(shè)等眾多領(lǐng)域發(fā)揮著核心作用。*解析思路：考察對核心技術(shù)的掌握。答案需明確指出是哪三種技術(shù)，并簡述其組合應(yīng)用的重要性。3.遙感：是一種不直接接觸物體本身，通過傳感器遠距離獲取目標信息，并對這些信息進行處理、分析、解譯和應(yīng)用的綜合性技術(shù)。其基本原理是利用物體對不同波長的電磁波輻射或反射特性的差異來獲取信息。*解析思路：考察對遙感的定義和基本原理的理解。需突出“遠距離非接觸”和“利用電磁波特性”這兩個核心點。4.地理信息系統(tǒng)（GIS）：是一種采集、存儲、管理、檢索、分析和顯示地理空間數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)。它能夠空間地組織和表達地理信息，并支持復(fù)雜的空間查詢和空間分析。*解析思路：考察對GIS定義和功能的掌握。需強調(diào)其處理的是“地理空間數(shù)據(jù)”以及其核心功能是“空間分析”。5.數(shù)字地球：是一種以地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)，采用數(shù)字技術(shù)，按地球經(jīng)緯度進行三維數(shù)字化處理的地球模型。它是一個可以無限放大、任意漫游、信息豐富的虛擬地球。*解析思路：考察對數(shù)字地球概念的理解。需抓住“數(shù)字化”、“三維模型”、“虛擬地球”以及其特點（無限放大、信息豐富）。二、簡答題1.地球信息科學(xué)誕生的主要驅(qū)動因素包括：全球性環(huán)境與資源問題日益突出，需要更有效的監(jiān)測和管理手段；計算機技術(shù)、遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)等空間信息技術(shù)的快速發(fā)展和成熟，為地球信息的獲取、處理和利用提供了技術(shù)支撐；社會經(jīng)濟發(fā)展對空間信息的需求不斷增長，如城市規(guī)劃、交通管理、國防安全等領(lǐng)域需要精確的地理信息支持。*解析思路：考察對學(xué)科產(chǎn)生背景的理解。應(yīng)從社會需求（環(huán)境、資源、經(jīng)濟發(fā)展）、技術(shù)發(fā)展（3S技術(shù)成熟）兩個主要方面回答。2.遙感技術(shù)獲取地球信息的主要途徑包括：利用人造地球衛(wèi)星、飛機等平臺搭載各種傳感器（如雷達、光學(xué)相機、紅外掃描儀等）對地球表面進行探測；傳感器接收目標物發(fā)射或反射的電磁波信號；對接收到的原始數(shù)據(jù)（遙感原始影像）進行地面處理，包括輻射校正、幾何校正、圖像增強等；最后對處理后的圖像或數(shù)據(jù)進行分析解譯，提取有用信息。*解析思路：考察對遙感工作流程的掌握。需按時間順序或邏輯順序，清晰描述從平臺傳感器到最終信息提取的完整過程。3.地理信息系統(tǒng)（GIS）在以下領(lǐng)域的主要應(yīng)用：智慧城市建設(shè)（如交通管理、公共安全、城市規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測）；精準農(nóng)業(yè)（如農(nóng)田信息管理、作物長勢監(jiān)測、病蟲害預(yù)警）；防災(zāi)減災(zāi)（如災(zāi)害預(yù)警、災(zāi)情評估、應(yīng)急指揮）；環(huán)境保護與監(jiān)測（如土地利用變化監(jiān)測、環(huán)境污染擴散模擬）；自然資源調(diào)查與管理（如礦產(chǎn)資源勘探、森林資源調(diào)查、水資源管理）。*解析思路：考察對GIS應(yīng)用廣度的了解。列舉至少三個不同領(lǐng)域的典型應(yīng)用即可，并簡要說明應(yīng)用內(nèi)容。4.全球定位系統(tǒng)（GPS/GNSS）的主要功能是提供精確的、實時的三維位置（經(jīng)度、緯度、高度）和時間信息。它通過地面監(jiān)控站和導(dǎo)航衛(wèi)星組成的星座，向全球范圍內(nèi)的用戶實時發(fā)射信號，用戶接收機通過測量信號的傳播時間來計算自身位置。GPS/GNSS在現(xiàn)代應(yīng)用中具有重要性，廣泛應(yīng)用于交通運輸（車輛導(dǎo)航、航空管制）、精準農(nóng)業(yè)（農(nóng)田定位作業(yè)）、測繪勘探（地形圖繪制、工程測量）、軍事國防（導(dǎo)航、目標定位）、個人消費（手機定位、可穿戴設(shè)備）等領(lǐng)域。*解析思路：考察對GPS/GNSS功能及其重要性的理解。先說明基本功能（定位、授時），再闡述其核心作用（如何定位）以及廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，體現(xiàn)其重要性。5.結(jié)合當前發(fā)展趨勢，地球信息科學(xué)在未來智慧社會建設(shè)中的作用日益凸顯。它為智慧城市提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和關(guān)鍵技術(shù)支撐，如通過GIS進行城市信息管理、通過遙感進行環(huán)境監(jiān)測、通過北斗/GNSS進行交通智能調(diào)度；在智慧農(nóng)業(yè)中，通過遙感、GIS和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)精準種植和管理，保障糧食安全；在公共安全與應(yīng)急管理中，地球信息科學(xué)能提供快速災(zāi)情評估、應(yīng)急資源調(diào)度和可視化指揮支持；在生態(tài)環(huán)境保護方面，它有助于實現(xiàn)環(huán)境變化的動態(tài)監(jiān)測和效果評估，支撐可持續(xù)發(fā)展；此外，在數(shù)字孿生城市、元宇宙等新興領(lǐng)域，地球信息科學(xué)也扮演著關(guān)鍵角色，為構(gòu)建虛擬世界提供真實、精準的地理信息底板。*解析思路：考察對專業(yè)前景的理解和拔高能力。需結(jié)合“智慧社會”、“發(fā)展趨勢”等關(guān)鍵詞，闡述地球信息科學(xué)在多個關(guān)鍵領(lǐng)域（城市、農(nóng)業(yè)、安全、環(huán)保等）的具體作用和價值，體現(xiàn)其前沿性和社會貢獻。三、論述題1.地球信息科學(xué)作為一門典型的交叉學(xué)科，其特點主要體現(xiàn)在：學(xué)科交叉性，它以地理學(xué)為基礎(chǔ)，深度融合了計算機科學(xué)（特別是軟件工程、數(shù)據(jù)庫、人工智能）、測繪學(xué)（空間測量與定位）、遙感科學(xué)（信息獲取與處理）、數(shù)學(xué)（算法基礎(chǔ)）、物理學(xué)（電磁波原理）以及環(huán)境科學(xué)、資源科學(xué)、城市規(guī)劃學(xué)等多個學(xué)科的知識；空間性，其研究對象是地球空間中的現(xiàn)象與過程，強調(diào)信息的空間分布、格局、關(guān)聯(lián)和動態(tài)變化；技術(shù)驅(qū)動性，學(xué)科的發(fā)展高度依賴于計算機技術(shù)、遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)等現(xiàn)代信息技術(shù)的進步；應(yīng)用廣泛性，地球信息科學(xué)的研究成果廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟社會的各個領(lǐng)域，具有強大的社會服務(wù)功能。其重要意義在于：能夠整合多學(xué)科知識，更全面、深入地認識和改造世界；能夠高效獲取和利用地球信息，為科學(xué)決策提供有力支撐；能夠解決復(fù)雜的環(huán)境與資源問題，促進可持續(xù)發(fā)展；能夠推動科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級，催生新的經(jīng)濟增長點。*解析思路：考察對專業(yè)性質(zhì)和價值的深刻理解。首先需清晰闡述地球信息科學(xué)的交叉學(xué)科特點（哪些學(xué)科交叉，具體表現(xiàn)為何），然后分析這些特點帶來的優(yōu)勢，即其重要意義（如何促進認知、決策、可持續(xù)發(fā)展、科技創(chuàng)新等）。2.（以下選擇“環(huán)境保護”領(lǐng)域作為示例，考生可自行選擇其他領(lǐng)域并進行闡述）地球信息科學(xué)在環(huán)境保護領(lǐng)域扮演著至關(guān)重要的角色。需求方面，環(huán)境保護工作面臨著空間范圍廣、監(jiān)測對象多、環(huán)境問題復(fù)雜、動態(tài)變化快等挑戰(zhàn)。因此，需要能夠大范圍、高頻率、多維度地獲取環(huán)境要素信息的技術(shù)；需要能夠?qū)Ａ凯h(huán)境數(shù)據(jù)進行處理、分析和挖掘，揭示環(huán)境變化規(guī)律和驅(qū)動因素的工具；需要能夠模擬環(huán)境過程、預(yù)測未來趨勢、評估環(huán)境影響的方法；還需要能夠直觀展示環(huán)境信息、支持決策制定的可視化平臺。技術(shù)支撐方面，遙感技術(shù)（特別是高分辨率衛(wèi)星遙感、無人機遙感）能夠快速、動態(tài)地監(jiān)測土地利用變化、植被覆蓋、水體污染、大氣狀況等，提供宏觀、連續(xù)的環(huán)境信息；地理信息系統(tǒng)（GIS）能夠?qū)Λ@取的各類環(huán)境數(shù)據(jù)進行空間管理、分類、統(tǒng)計、疊置分析等操作，揭示不同環(huán)境要素之間的空間關(guān)系和相互作用；全球定位系統(tǒng)（GPS/GNSS）為環(huán)境采樣、野外調(diào)查提供精確的定位依據(jù)；同時，大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)在環(huán)境信息處理、模式識別、智能預(yù)警等方面也展現(xiàn)出巨大潛力。社會效益方面，地球信息科學(xué)的應(yīng)用極大地提升了環(huán)境保護工作的效率和科學(xué)性。例如，通過遙感監(jiān)測，可以及時發(fā)現(xiàn)非法砍伐、土地退化、水體富營養(yǎng)化等問題，為執(zhí)法提供依據(jù)；通過GIS分析，可以評估污染物的擴散范圍和影響程度，制定科學(xué)的治理方案；通過模型模擬，可以預(yù)測氣候變化對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的影響，為制定適應(yīng)性管理策略提供參考。面臨的挑戰(zhàn)主要包括：如何提高遙感數(shù)據(jù)的定量化精度和時效性；如何整合多源異構(gòu)環(huán)境數(shù)據(jù)，實現(xiàn)有效融合與共享；如何將人工智能等先進技術(shù)更深度地應(yīng)用于復(fù)雜環(huán)境問題的模擬與預(yù)測；如何提升基層環(huán)境管理人員對地球信息技術(shù)的應(yīng)用能力等?？偠灾?，地球信息科學(xué)通過提供強大的技術(shù)手段，正深刻改變著環(huán)境保護的方式和格局，是實現(xiàn)生態(tài)文明建設(shè)、守