2025年大學《地球信息科學與技術》專業(yè)題庫——地球信息技術在城市空間規(guī)劃中的應用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.在城市空間規(guī)劃中，用于獲取高分辨率城市三維信息的地球信息技術主要是？A.衛(wèi)星遙感B.航空攝影測量C.全球定位系統(tǒng)D.地理信息系統(tǒng)2.下列哪項不是地理信息系統(tǒng)（GIS）在城市規(guī)劃中主要的應用領域？A.土地利用適宜性評價B.城市人口密度分布分析C.車輛路徑優(yōu)化D.城市歷史文化遺產數字化保護3.遙感影像幾何校正的主要目的是？A.提高影像的分辨率B.消除影像的幾何畸變，使其與地面實際位置對應C.增強影像的輻射分辨率D.減少影像的噪聲4.在城市交通規(guī)劃中，網絡分析主要用來解決哪類問題？A.土地覆蓋分類B.選址問題（如公交站、加油站）C.空間鄰近性分析D.環(huán)境質量評價5.下列哪項技術最適合用于監(jiān)測城市綠地覆蓋的變化？A.全球定位系統(tǒng)（GPS）B.激光雷達（LiDAR）C.多光譜遙感D.地理信息系統(tǒng)（GIS）數據庫6.城市擴展模擬研究主要關注？A.城市內部建筑高度的分布B.城市建成區(qū)邊界的動態(tài)變化過程C.城市人口年齡結構D.城市產業(yè)結構調整7.在進行城市熱島效應研究中，常用的遙感數據源是？A.可見光衛(wèi)星影像B.熱紅外衛(wèi)星影像C.航空攝影相片D.全球定位系統(tǒng)（GPS）數據8.將遙感影像、地形數據、人口數據等疊加在一起進行分析，屬于GIS的哪種分析類型？A.疊置分析B.網絡分析C.緩沖區(qū)分析D.柵格分析9.無人機遙感在城市規(guī)劃數據采集中的主要優(yōu)勢在于？A.獲取數據的時間分辨率極高B.可獲取高精度的三維點云數據C.機動靈活，可到達地面難以到達的區(qū)域，獲取高分辨率數據D.數據處理成本極低10.城市規(guī)劃中，利用大數據分析優(yōu)化公共服務設施布局，主要體現了地球信息技術哪方面的價值？A.空間數據采集B.空間數據存儲與管理C.空間分析與決策支持D.地理信息可視化二、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述遙感影像獲取城市建筑密度信息的基本流程。2.說明GIS在城市土地資源管理中的主要作用。3.描述利用地理信息系統(tǒng)（GIS）進行城市選址分析的基本步驟。4.簡述無人機遙感在城市環(huán)境監(jiān)測中的主要應用方式。三、論述題（每題10分，共30分）1.論述地理信息系統(tǒng)（GIS）如何支持可持續(xù)城市空間規(guī)劃。2.分析遙感技術在監(jiān)測和評估城市擴展對生態(tài)環(huán)境影響方面的作用。3.結合實例，論述地球信息技術在城市智慧化管理中的應用前景。四、案例分析題（20分）假設某中等城市計劃在近五年內增加若干所公立小學，以緩解教育資源緊張問題。市政府委托相關部門利用地球信息技術進行小學布局規(guī)劃論證。請分析在此類規(guī)劃中，可能需要利用哪些地球信息技術手段？如何利用這些技術手段為規(guī)劃提供支持？需要考慮哪些關鍵因素？試卷答案一、選擇題1.B2.C3.B4.B5.C6.B7.B8.A9.C10.C二、簡答題1.簡述遙感影像獲取城市建筑密度信息的基本流程。答案：首先，獲取城市區(qū)域的多光譜或高光譜遙感影像；其次，對影像進行預處理，包括輻射校正和幾何校正；然后，利用圖像處理技術（如閾值分割、邊緣檢測、面向對象分類等）對影像中的建筑物進行自動或半自動提取，生成建筑物輪廓或矢量數據；接著，將建筑物矢量數據與數字高程模型（DEM）相結合，計算每個建筑物的占地面積和高度信息；最后，根據建筑物的占地面積和（或）高度，結合像素統(tǒng)計或疊加分析等方法，計算研究區(qū)域內的建筑密度。解析思路：本題考查遙感影像處理在具體規(guī)劃指標提取中的應用。流程應涵蓋從數據獲取到指標計算的主要步驟，涉及遙感數據處理的基本環(huán)節(jié)（預處理、特征提?。┖徒ㄖ芏扔嬎愕年P鍵要素（建筑占地、高度）。2.說明GIS在城市土地資源管理中的主要作用。答案：GIS在城市土地資源管理中的主要作用包括：建立城市土地利用現狀數據庫，實現土地信息的空間化、數字化管理；進行土地利用類型劃分、面積量算和空間分布展示；支持土地利用規(guī)劃方案的制定、評估和修改；進行土地適宜性評價，為土地用途變更提供科學依據；輔助土地權屬管理，實現地籍信息與空間信息的集成；支持土地動態(tài)監(jiān)測，跟蹤土地利用變化過程；為土地征收、出讓等管理工作提供空間信息支持。解析思路：本題考查GIS在特定管理領域的核心功能。答案應圍繞GIS的基本功能（數據管理、查詢、分析、可視化）在城市土地資源管理中的具體體現展開，列舉關鍵應用環(huán)節(jié)。3.描述利用地理信息系統(tǒng)（GIS）進行城市選址分析的基本步驟。答案：利用GIS進行城市選址分析的基本步驟通常包括：確定選址的目標和約束條件（如服務范圍、覆蓋人口、環(huán)境要求等）；收集并整理相關數據，如需求點數據（人口分布、商業(yè)中心等）、供給點數據（候選地點的區(qū)位、交通、環(huán)境等）、基礎地理數據（道路、水系、地形等），并將數據導入GIS；根據選址目標和約束條件，選擇合適的GIS空間分析技術（如疊加分析、網絡分析、鄰近性分析、適宜性評價模型等）；應用GIS技術對候選地點進行評價和篩選，生成選址建議方案；對分析結果進行可視化展示和不確定性分析；綜合GIS分析結果和其他因素，最終確定選址方案。解析思路：本題考查GIS在輔助決策中的典型應用流程。步驟應體現GIS分析解決問題的邏輯：數據準備->分析方法選擇->分析實施->結果輸出與決策支持。4.簡述無人機遙感在城市環(huán)境監(jiān)測中的主要應用方式。答案：無人機遙感在城市環(huán)境監(jiān)測中的主要應用方式包括：大氣環(huán)境監(jiān)測，如利用無人機搭載傳感器監(jiān)測空氣污染物（PM2.5、NO2等）的濃度分布和擴散狀況；水環(huán)境監(jiān)測，如獲取水體光譜信息，監(jiān)測水質參數（如葉綠素、懸浮物）、水體富營養(yǎng)化及排污口分布；噪聲環(huán)境監(jiān)測，通過搭載麥克風陣列進行噪聲源識別和強度分布分析；城市熱環(huán)境監(jiān)測，利用熱紅外相機監(jiān)測城市熱島效應及其時空變化；生態(tài)環(huán)境監(jiān)測，如監(jiān)測綠地覆蓋變化、植被健康狀況、生物多樣性等；環(huán)境災害應急監(jiān)測，快速獲取災情影像，評估災害影響范圍和程度。解析思路：本題考查新興技術在傳統(tǒng)領域的應用。答案應列舉無人機遙感在不同環(huán)境要素（大氣、水、聲、熱、生態(tài)）監(jiān)測中的具體應用場景和技術手段。三、論述題1.論述地理信息系統(tǒng)（GIS）如何支持可持續(xù)城市空間規(guī)劃。答案：地理信息系統(tǒng)（GIS）通過其強大的空間數據管理、分析、可視化功能，為可持續(xù)城市空間規(guī)劃提供了有力支持。首先，GIS能夠整合土地使用、人口、交通、環(huán)境、基礎設施等多維度、多來源的城市數據，構建統(tǒng)一的城市信息平臺，為規(guī)劃決策提供全面的基礎信息。其次，GIS的空間分析能力（如疊置分析、緩沖區(qū)分析、網絡分析、模擬仿真等）可以用于評估不同規(guī)劃方案對環(huán)境、資源和社會經濟等方面的影響，幫助規(guī)劃者量化和可視化地比較方案優(yōu)劣，優(yōu)化規(guī)劃布局，促進土地資源的集約高效利用。例如，通過GIS進行生態(tài)敏感區(qū)評價和生態(tài)廊道規(guī)劃，可以保障城市生態(tài)系統(tǒng)的健康和生物多樣性；通過GIS進行交通需求分析和優(yōu)化，可以緩解交通擁堵，減少碳排放。此外，GIS支持公眾參與，可以將復雜的規(guī)劃信息以地圖、圖表等形式直觀展示，便于公眾理解和參與決策過程，提升規(guī)劃的社會認同度。最后，GIS可用于規(guī)劃實施的動態(tài)監(jiān)測和評估，跟蹤城市發(fā)展變化，及時調整規(guī)劃策略，確保規(guī)劃目標的實現，從而全面支持可持續(xù)城市空間規(guī)劃。解析思路：本題要求深入論述GIS與可持續(xù)發(fā)展的關系。答案應從數據整合、空間分析優(yōu)化決策、促進資源環(huán)境友好、支持公眾參與、動態(tài)監(jiān)測反饋等幾個方面展開，結合可持續(xù)發(fā)展的核心內涵（經濟、社會、環(huán)境協(xié)調）進行闡述，體現GIS的綜合性價值。2.分析遙感技術在監(jiān)測和評估城市擴展對生態(tài)環(huán)境影響方面的作用。答案：遙感技術憑借其宏觀、動態(tài)、多尺度觀測能力，在監(jiān)測和評估城市擴展對生態(tài)環(huán)境影響方面發(fā)揮著關鍵作用。首先，遙感能夠長時間序列地獲取城市及周邊區(qū)域的地表覆蓋變化信息，通過變化檢測技術，可以精確監(jiān)測城市建成區(qū)的擴張范圍、速度和模式，識別城市擴張侵占的生態(tài)用地類型（如林地、草地、農田）。其次，利用多光譜、高光譜或熱紅外遙感數據，可以反演植被指數（如NDVI）、地表溫度、水體指數等生態(tài)環(huán)境敏感指標，動態(tài)監(jiān)測城市擴張區(qū)域及其周邊生態(tài)環(huán)境要素的時空變化。例如，城市擴張往往伴隨著植被覆蓋率的下降和熱島效應的加劇?；谶b感監(jiān)測到的生態(tài)環(huán)境變化數據，可以定量評估城市擴張對生物多樣性、水源涵養(yǎng)、碳循環(huán)、局地氣候等生態(tài)環(huán)境功能造成的影響程度和范圍。此外，遙感技術還能用于識別城市擴張過程中的生態(tài)破碎化現象，評估生態(tài)廊道的連通性變化。結合GIS空間分析，可以將遙感監(jiān)測的生態(tài)環(huán)境影響結果與城市擴展的空間格局進行關聯(lián)分析，揭示城市擴張模式與生態(tài)環(huán)境效應之間的耦合關系，為制定差異化的城市增長邊界管理策略、生態(tài)補償措施和城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃提供科學依據。解析思路：本題考查遙感在特定領域（生態(tài)環(huán)境影響評估）的應用。答案應明確遙感在“監(jiān)測變化”（時空動態(tài)、范圍速度）、“獲取生態(tài)指標”、“評估影響程度范圍”、“識別模式關系”等方面的作用，并結合具體生態(tài)效應（植被、氣候、生物等）和規(guī)劃應用進行闡述。3.結合實例，論述地球信息技術在城市智慧化管理中的應用前景。答案：地球信息技術（RS,GIS,GPS,LiDAR,UAS等）的融合與發(fā)展，為城市智慧化管理提供了強大的技術支撐，其應用前景廣闊。例如，在城市交通管理方面，融合GPS車輛定位、移動傳感器數據和GIS交通網絡，可以構建智能交通管理系統(tǒng)，實現實時交通流監(jiān)測、路況預測、信號燈智能調控、智能停車引導，有效緩解交通擁堵。在應急響應方面，利用遙感（如無人機熱紅外成像）快速獲取災害現場信息，結合GIS進行災情評估、資源（救援力量、避難場所）定位和路徑規(guī)劃，可以顯著提升城市應急響應效率和能力。在環(huán)境智慧管理方面，整合遙感環(huán)境監(jiān)測數據、GIS污染源分布數據和大數據分析，可以實現對城市空氣質量、水環(huán)境質量、噪聲污染等的實時監(jiān)控、污染溯源分析和預警預報。在智慧社區(qū)管理方面，結合GIS地理編碼、GPS定位和傳感器網絡，可以實現對社區(qū)設施（如消防栓、路燈、垃圾桶）的智能化管理，提供便捷的社區(qū)服務（如信息發(fā)布、在線報修）。展望未來，隨著5G、物聯(lián)網、人工智能等技術與地球信息技術的深度融合，將實現城市信息的更全面感知、更快速傳輸、更智能分析和更精準服務，推動城市向精細化、智能化、綠色化方向發(fā)展，提升城市治理能力和居民生活品質。地球信息技術將在構建數字孿生城市、實現城市運行態(tài)勢實時感知與智能調控等方面發(fā)揮核心作用。解析思路：本題要求結合實例論述技術應用前景。答案應首先點明地球信息技術在智慧城市中的核心作用（感知、分析、決策、服務），然后選擇1-2個具體應用領域（如交通、應急、環(huán)境、社區(qū)），結合具體技術手段和系統(tǒng)功能進行實例闡述，最后展望技術融合帶來的未來發(fā)展趨勢。四、案例分析題假設某中等城市計劃在近五年內增加若干所公立小學，以緩解教育資源緊張問題。市政府委托相關部門利用地球信息技術進行小學布局規(guī)劃論證。請分析在此類規(guī)劃中，可能需要利用哪些地球信息技術手段？如何利用這些技術手段為規(guī)劃提供支持？需要考慮哪些關鍵因素？答案：在此類小學布局規(guī)劃論證中，可能需要利用的主要地球信息技術手段包括：1.遙感（RS）：用于獲取城市土地利用現狀、建成區(qū)范圍、綠地分布、地形地貌等基礎地理信息。高分辨率遙感影像可以幫助識別潛在的學校建設用地點，并監(jiān)測這些區(qū)域在規(guī)劃期間的變化。2.地理信息系統(tǒng)（GIS）：作為核心平臺，用于整合和管理各類數據（人口分布、現有學校位置與服務范圍、交通網絡、教育資源需求等），進行空間分析和可視化。3.全球定位系統(tǒng)（GPS）：用于精確確定現有學校、擬建學校候選點、人口普查點等的空間坐標。4.無人機遙感：可提供高分辨率、高幾何精度的局部區(qū)域影像，彌補衛(wèi)星遙感可能存在的分辨率不足或幾何精度問題，特別是在城市建成區(qū)內部詳細選址時。利用這些技術手段為規(guī)劃提供支持的方式：首先，利用遙感影像和GIS基礎數據，提取城市建成區(qū)內的潛在學校建設用地（如符合規(guī)劃的空閑地、待開發(fā)土地、舊廠房等），并評估其區(qū)位條件（如交通便利性、可達性）和地價成本。其次，利用GIS整合人口數據（如學齡兒童分布、家庭居住地），結合現有學校的位置和服務半徑（通?；诮煌蛇_性或地理距離），分析各區(qū)域的教育資源需求與供給缺口。再次，利用GIS網絡分析功能，評估潛在學校候選點到周邊服務區(qū)域（主要學生居住區(qū)）的交通可達性（如步行時間、公交換