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)在植被監(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。請將正確選項(xiàng)的代表字母填涂在答題卡相應(yīng)位置）1.下列哪種傳感器屬于被動(dòng)式光學(xué)遙感傳感器？A.合成孔徑雷達(dá)（SAR）B.紅外測溫儀C.可見光相機(jī)D.微波輻射計(jì)2.影響遙感圖像地面分辨率的主要因素之一是？A.傳感器平臺的高度B.傳感器瞬時(shí)視場角C.地面輻射能量D.大氣透明度3.NDVI指數(shù)主要利用了哪個(gè)波段的反射特性差異來區(qū)分植被與非植被？A.紅外波段和可見光波段B.紅外波段和近紅外波段C.可見光波段和微波波段D.熱紅外波段和微波波段4.下列哪個(gè)植被指數(shù)對水分脅迫較為敏感？A.NDVIB.EVIC.LSWI（土地水分指數(shù)）D.NDWI（歸一化差異水體指數(shù)）5.在遙感影像上，通常水體呈現(xiàn)深藍(lán)色，這主要是由于水體對哪個(gè)波段吸收強(qiáng)、反射弱？A.紅外波段B.可見光紅光波段C.可見光藍(lán)光波段D.微波波段6.葉面積指數(shù)（LAI）是衡量植被冠層結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，遙感反演LAI的主要物理基礎(chǔ)是？A.植被的光合作用定律B.植被的蒸騰作用規(guī)律C.植被冠層對太陽輻射的遮蔽效應(yīng)D.植被的生物量積累公式7.下列哪種遙感數(shù)據(jù)源更適合在夜間或云層覆蓋時(shí)進(jìn)行大范圍植被參數(shù)監(jiān)測？A.高分辨率光學(xué)衛(wèi)星影像B.主動(dòng)式微波雷達(dá)數(shù)據(jù)C.氣象衛(wèi)星紅外云圖D.無人機(jī)可見光影像8.利用遙感技術(shù)進(jìn)行森林生物量估算時(shí)，常需要綜合考慮的因素包括？A.林分密度、樹種組成、地形因子B.氣溫、降水、土壤類型C.傳感器類型、空間分辨率、輻射分辨率D.數(shù)據(jù)處理軟件、操作人員經(jīng)驗(yàn)9.光譜分辨率是指遙感傳感器區(qū)分電磁波譜中細(xì)微差異的能力，高光譜遙感與多光譜遙感相比，其主要優(yōu)勢在于？A.圖像幅寬更大B.空間分辨率更高C.獲取更精細(xì)的光譜信息D.成本更低廉10.遙感技術(shù)在荒漠化監(jiān)測中的應(yīng)用，主要關(guān)注植被指數(shù)的哪些變化特征？A.短期劇烈波動(dòng)B.長期緩慢下降或恢復(fù)C.季節(jié)性明顯變化D.突發(fā)性異常增高二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填寫在橫線上）1.遙感技術(shù)主要利用電磁波的特性，通過探測地物發(fā)射或反射的______信息來獲取地物信息。2.植被指數(shù)是利用特定波段的反射率組合，對原始遙感數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)學(xué)運(yùn)算得到的______值，用于反映植被特征。3.影響遙感圖像輻射分辨率的主要因素是傳感器的______和量化精度。4.傳感器平臺距離地面越近，其獲取的遙感影像地面分辨率通常______。5.森林資源清查中，遙感技術(shù)可用于快速獲取森林的______、蓄積量等重要參數(shù)。6.微波遙感具有穿透云霧和植被的能力，因此可在______條件下獲取地表信息。7.利用遙感技術(shù)監(jiān)測作物長勢，通常通過分析植被指數(shù)的時(shí)間序列變化來識別作物的______、______等生育期信息。8.遙感圖像的幾何校正主要目的是消除由傳感器和地球曲率等引起的______誤差，使影像具有準(zhǔn)確的地理坐標(biāo)。9.評估遙感數(shù)據(jù)在植被監(jiān)測中的應(yīng)用效果，常用的精度評價(jià)方法包括混淆矩陣分析和______。10.人工智能技術(shù)在遙感植被參數(shù)反演中的應(yīng)用日益廣泛，例如利用______網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行植被分類或參數(shù)預(yù)測。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述主動(dòng)式遙感與被動(dòng)式遙感的區(qū)別。2.解釋什么是植被指數(shù)，并說明NDVI的計(jì)算公式及其物理意義。3.簡述利用遙感技術(shù)進(jìn)行土地覆蓋/土地利用分類的主要步驟。4.遙感技術(shù)在濕地植被監(jiān)測中有哪些主要應(yīng)用？四、計(jì)算題（6分）已知某區(qū)域遙感影像上獲取到以下數(shù)據(jù)：紅光波段反射率Rred=0.35，近紅外波段反射率Rnir=0.75。請計(jì)算該區(qū)域的NDVI值，并簡述該NDVI值可能代表的植被狀況。五、論述題（13分）論述遙感技術(shù)在干旱半干旱地區(qū)植被監(jiān)測中的優(yōu)勢、面臨的挑戰(zhàn)以及應(yīng)對策略。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.B4.C5.C6.C7.B8.A9.C10.B二、填空題1.電磁波2.指數(shù)3.靈敏度4.越高5.覆蓋度6.晴朗7.出苗期結(jié)束期8.幾何9.ROC曲線（或AUC值）10.機(jī)器學(xué)習(xí)（或深度學(xué)習(xí)）三、簡答題1.解析思路：區(qū)分主動(dòng)式（傳感器主動(dòng)發(fā)射電磁波，如雷達(dá)）和被動(dòng)式（傳感器接收地物自身發(fā)射或反射的自然輻射，如光學(xué)遙感）的核心在于能量來源和信號性質(zhì)。答案：主動(dòng)式遙感是指傳感器自身主動(dòng)發(fā)射電磁波到地面目標(biāo)，然后接收目標(biāo)反射回來的電磁波信息進(jìn)行探測。其特點(diǎn)是受光照條件影響小，能穿透某些介質(zhì)（如云、霧、植被），但存在輻射源干擾和分辨率限制。被動(dòng)式遙感是指傳感器接收地面物體自身發(fā)射或反射的天然電磁波信息進(jìn)行探測。其特點(diǎn)是信息真實(shí)反映地物本身特性，但受光照條件影響大，通常在晴朗條件下工作。2.解析思路：定義植被指數(shù)，給出NDVI公式（NIR-Red)/(NIR+Red)，并解釋其物理意義（反映植被葉綠素含量、細(xì)胞結(jié)構(gòu)等生物物理特性，植被覆蓋度越高，指數(shù)通常越大）。答案：植被指數(shù)是利用特定波段的反射率組合，通過數(shù)學(xué)公式計(jì)算得到的無量綱數(shù)值，用于定量表征植被冠層的某些生物物理特性。NDVI（歸一化植被指數(shù)）是最常用的植被指數(shù)之一，其計(jì)算公式為：NDVI=(NIR-Red)/(NIR+Red)，其中NIR代表近紅外波段的反射率，Red代表紅光波段的反射率。該指數(shù)的物理意義主要與植被葉綠素含量、細(xì)胞結(jié)構(gòu)以及含水量有關(guān)。通常，植被覆蓋度越高，葉綠素含量越豐富，NDVI值越大；裸地或水體則NDVI值接近于0或小于0。3.解析思路：概括土地覆蓋/土地利用分類流程，包括預(yù)處理、特征提取/選擇、分類器選擇/訓(xùn)練、分類執(zhí)行、精度評價(jià)等主要步驟。答案：利用遙感技術(shù)進(jìn)行土地覆蓋/土地利用分類的主要步驟包括：①遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理：對原始影像進(jìn)行輻射校正、大氣校正、幾何校正、圖像鑲嵌、裁剪等，消除或減弱誤差，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量；②特征提取與選擇：根據(jù)分類目標(biāo)，選擇合適的波段或計(jì)算特征指數(shù)（如NDVI、紋理特征等），構(gòu)建特征數(shù)據(jù)集；③分類器選擇與訓(xùn)練：根據(jù)數(shù)據(jù)特點(diǎn)和分類精度要求，選擇合適的監(jiān)督分類或非監(jiān)督分類方法，利用樣本數(shù)據(jù)訓(xùn)練分類器；④圖像分類：執(zhí)行分類器對整個(gè)研究區(qū)影像進(jìn)行自動(dòng)分類；⑤精度評價(jià)：利用地面樣本點(diǎn)或高精度參考數(shù)據(jù)，對分類結(jié)果進(jìn)行精度驗(yàn)證和評價(jià)，如計(jì)算混淆矩陣、Kappa系數(shù)等，分析分類誤差。4.解析思路：列舉遙感在濕地監(jiān)測中的應(yīng)用方向，如植被類型識別、植被覆蓋度估算、生物量評估、水質(zhì)監(jiān)測（間接）、動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測等。答案：遙感技術(shù)在濕地植被監(jiān)測中的應(yīng)用主要包括：①濕地植被類型識別與分類：利用多光譜或高光譜遙感數(shù)據(jù)，根據(jù)植被的光譜特征差異，區(qū)分不同的濕地植被類型（如蘆葦、香蒲、水草等）；②濕地植被覆蓋度估算：通過計(jì)算植被指數(shù)（如NDVI、EVI），評估濕地植被的覆蓋程度；③濕地植被生物量估算：結(jié)合植被指數(shù)、地形數(shù)據(jù)等，利用模型估算濕地植被的生物量；④濕地生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測：利用長時(shí)間序列遙感數(shù)據(jù)，監(jiān)測濕地植被的演替變化、退化或恢復(fù)情況；⑤間接評估水質(zhì)：植被生長狀況（如健康狀況、覆蓋度）常受水體水質(zhì)影響，可間接反映水體富營養(yǎng)化等狀況。四、計(jì)算題答案：NDVI=(NIR-Red)/(NIR+Red)NDVI=(0.75-0.35)/(0.75+0.35)NDVI=0.40/1.10NDVI≈0.364解析思路：直接應(yīng)用NDVI公式進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算結(jié)果為正值（0.364），且數(shù)值在0.2-0.8之間，通常表示該區(qū)域存在一定程度的植被覆蓋，植被狀況可能處于健康或生長較好狀態(tài)，但覆蓋度不算特別高。五、論述題答案：遙感技術(shù)在干旱半干旱地區(qū)植被監(jiān)測中具有顯著優(yōu)勢，但也面臨諸多挑戰(zhàn)。優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：①獲取大范圍、連續(xù)時(shí)空序列數(shù)據(jù)：不受地形限制，可快速覆蓋廣闊區(qū)域，獲取歷史數(shù)據(jù)，支持長期監(jiān)測植被動(dòng)態(tài)變化；②適應(yīng)惡劣環(huán)境：可在云量少、光照強(qiáng)但地面干燥的環(huán)境下工作，相對人力監(jiān)測成本更低、效率更高；③穿透能力（部分傳感器）：微波遙感（如SAR）能穿透干燥沙塵和稀疏植被，獲取地表真實(shí)信息。面臨的挑戰(zhàn)包括：①降水稀少，植被覆蓋度低，冠層結(jié)構(gòu)簡單，導(dǎo)致植被信號微弱，特征不明顯，反演精度受影響；②土地類型多樣，裸地、沙地、巖石等非植被地物與植被光譜特征差異小，易混淆，分類困難；③高溫、強(qiáng)紫外線等氣候條件可能影響傳感器性能和地表輻射特性；④大氣干潔度高，但沙塵天氣可能影響光學(xué)遙感信號質(zhì)量；⑤建立適用于干旱區(qū)環(huán)境的、精度高的植被參數(shù)反演模型難度大，需要更多地面實(shí)測數(shù)據(jù)支撐。應(yīng)對策略應(yīng)著力于：①選擇合適的傳感器組合：結(jié)合光學(xué)、熱紅外、微波數(shù)據(jù)，發(fā)揮各自優(yōu)勢，提高信息獲取的可靠性和