2025年大學(xué)《地球信息科學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫——地球科學(xué)中的地表地形變化監(jiān)測(cè)遙感數(shù)據(jù)分析技術(shù)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪種傳感器屬于被動(dòng)式遙感傳感器？A.衛(wèi)星雷達(dá)B.光學(xué)衛(wèi)星傳感器C.激光雷達(dá)D.無線電探測(cè)器2.在遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理中，主要目的是什么？A.提高圖像分辨率B.增強(qiáng)圖像對(duì)比度C.消除或減弱圖像噪聲，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量D.改變圖像顏色3.以下哪種方法是InSAR技術(shù)進(jìn)行地表形變監(jiān)測(cè)的主要原理？A.多光譜成像B.對(duì)比度增強(qiáng)C.相干干涉D.圖像分類4.下列哪個(gè)指數(shù)常用于監(jiān)測(cè)植被覆蓋變化？A.NDVIB.EVIC.LSTD.SARV5.無人機(jī)遙感相較于衛(wèi)星遙感，其主要優(yōu)勢(shì)是什么？A.成本更低B.分辨率更高C.覆蓋范圍更廣D.重訪周期更短6.地表地形變化監(jiān)測(cè)的主要應(yīng)用領(lǐng)域不包括以下哪項(xiàng)？A.水土流失監(jiān)測(cè)B.城市擴(kuò)張監(jiān)測(cè)C.海平面上升監(jiān)測(cè)D.氣候變化模型構(gòu)建7.下列哪種算法不屬于監(jiān)督分類方法？A.最大似然法B.聚類分析C.支持向量機(jī)D.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)8.數(shù)字高程模型（DEM）的主要應(yīng)用不包括以下哪項(xiàng)？A.地形可視化B.地表徑流模擬C.遙感圖像幾何校正D.土地利用分類9.光學(xué)遙感數(shù)據(jù)在哪個(gè)方面存在局限性？A.分辨率B.獲取成本C.穿透能力D.數(shù)據(jù)量10.地表地形變化監(jiān)測(cè)中，時(shí)間序列分析方法的主要目的是什么？A.獲取高分辨率影像B.分析地表變化的動(dòng)態(tài)過程C.提高圖像信噪比D.減少數(shù)據(jù)量二、填空題（每空1分，共10分）1.遙感技術(shù)主要利用地球物體對(duì)電磁波的______、______和______特性來獲取信息。2.數(shù)字高程模型（DEM）是描述地表形態(tài)的______數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。3.InSAR技術(shù)利用兩幅或多幅______圖像的相位信息來探測(cè)地表形變。4.遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理的主要步驟包括輻射校正和______。5.變化檢測(cè)的主要方法包括差分圖像法、______和面向?qū)ο笞兓瘷z測(cè)。6.無人機(jī)遙感系統(tǒng)通常由飛行平臺(tái)、______和地面控制站三部分組成。7.NDVI指數(shù)是利用紅光波段和近紅外波段的______來計(jì)算得出的。8.遙感圖像幾何精校正的主要目的是消除或減弱______誤差。9.地表地形變化監(jiān)測(cè)的主要目的是獲取地表______信息及其時(shí)空變化規(guī)律。10.光學(xué)遙感數(shù)據(jù)在______條件下無法獲取有效信息。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述光學(xué)遙感和雷達(dá)遙感的主要區(qū)別。2.簡(jiǎn)述地形起伏度計(jì)算在地表地形變化監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。3.簡(jiǎn)述利用遙感技術(shù)進(jìn)行土地利用變化監(jiān)測(cè)的基本流程。4.簡(jiǎn)述InSAR技術(shù)進(jìn)行地表形變監(jiān)測(cè)的基本原理。四、論述題（10分）結(jié)合實(shí)際案例，論述遙感數(shù)據(jù)在自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用及其優(yōu)勢(shì)。五、計(jì)算題（10分）假設(shè)某地區(qū)植被覆蓋指數(shù)（VCI）在2020年為0.6，2023年為0.8，試用植被覆蓋度變化率公式計(jì)算該地區(qū)植被覆蓋度的變化率。六、實(shí)踐題（20分）（注：此題不寫，按照實(shí)際操作要求出題）請(qǐng)描述利用ENVI軟件進(jìn)行兩期遙感圖像變化檢測(cè)的基本步驟。試卷答案一、選擇題1.B2.C3.C4.A5.B6.D7.B8.D9.C10.B解析思路1.光學(xué)衛(wèi)星傳感器利用反射太陽光進(jìn)行探測(cè)，屬于被動(dòng)式遙感；雷達(dá)和激光雷達(dá)主動(dòng)發(fā)射電磁波或激光，屬于主動(dòng)式遙感。2.遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理的主要目的是消除或減弱傳感器本身、大氣、光照等因素造成的誤差，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，為后續(xù)分析使用。3.InSAR技術(shù)通過干涉兩幅或多幅合成孔徑雷達(dá)圖像的相位信息，來探測(cè)地表微小形變。4.NDVI（歸一化植被指數(shù)）利用紅光波段（反射率低）和近紅外波段（反射率高）的輻射值差值與和值之比計(jì)算得出，是監(jiān)測(cè)植被覆蓋變化常用的指數(shù)。5.無人機(jī)遙感平臺(tái)體積小、靈活性強(qiáng)，能夠獲取更高分辨率、更詳細(xì)的影像數(shù)據(jù)，相比衛(wèi)星遙感具有更高的空間分辨率優(yōu)勢(shì)。6.地表地形變化監(jiān)測(cè)主要關(guān)注地表覆蓋、形態(tài)等變化，氣候變化模型構(gòu)建屬于氣候?qū)W范疇，并非其主要應(yīng)用領(lǐng)域。7.監(jiān)督分類方法需要利用樣本進(jìn)行訓(xùn)練，常見的有最大似然法、支持向量機(jī)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等；聚類分析屬于非監(jiān)督分類方法。8.數(shù)字高程模型（DEM）主要用于描述地表形態(tài)，可用于地形可視化、地表徑流模擬、坡度坡向分析等；遙感圖像幾何校正是利用DEM進(jìn)行輻射校正的一部分，而非其主要應(yīng)用。9.光學(xué)遙感數(shù)據(jù)依賴太陽光照，在夜晚、云雨、雪等無光照或光照不足條件下無法獲取有效信息，存在穿透能力弱的局限性。10.時(shí)間序列分析方法通過對(duì)多期遙感影像數(shù)據(jù)的分析，能夠揭示地表變化的動(dòng)態(tài)過程及其驅(qū)動(dòng)因素。二、填空題1.吸收反射透射2.數(shù)字化3.合成孔徑雷達(dá)（SAR）4.幾何校正5.光譜變化分析6.遙感載荷（傳感器）7.比值8.幾何9.覆蓋10.云雨雪三、簡(jiǎn)答題1.解析思路：光學(xué)遙感依賴太陽光，受光照條件限制，只能獲取可見光和近紅外波段信息，圖像受云雨影響大，穿透能力弱；雷達(dá)遙感主動(dòng)發(fā)射電磁波，可全天候工作，穿透云、雨、雪，可獲取全天時(shí)數(shù)據(jù)，并提供后向散射強(qiáng)度信息，可用于地形測(cè)繪、目標(biāo)識(shí)別等。2.解析思路：地形起伏度是描述地表形態(tài)復(fù)雜程度的指標(biāo)，通過計(jì)算DEM數(shù)據(jù)可以獲取坡度、坡向等地形因子。在地表地形變化監(jiān)測(cè)中，地形起伏度可用于分析地表覆蓋變化的敏感性，例如，起伏度大的地區(qū)更容易發(fā)生水土流失，對(duì)土地利用變化更為敏感。3.解析思路：利用遙感技術(shù)進(jìn)行土地利用變化監(jiān)測(cè)的基本流程包括：確定研究區(qū)域和監(jiān)測(cè)時(shí)相；獲取多期遙感影像數(shù)據(jù)；對(duì)遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理（輻射校正、幾何校正）；選擇合適的分類方法對(duì)影像進(jìn)行分類，得到土地利用分類圖；進(jìn)行土地利用變化信息提取，得到變化區(qū)域和變化類型；對(duì)變化結(jié)果進(jìn)行精度評(píng)價(jià)；最后，分析土地利用變化特征、原因及影響。4.解析思路：InSAR技術(shù)利用兩幅或多幅從相同或不同軌道位置獲取的合成孔徑雷達(dá)圖像，通過干涉測(cè)量原理，獲取地表相位信息。由于雷達(dá)波具有相干性，當(dāng)兩幅圖像之間相對(duì)地表存在微小形變時(shí)，會(huì)導(dǎo)致干涉相位發(fā)生變化。通過分析干涉相位的變化，可以反演計(jì)算出地表形變的幅度、方向和時(shí)空分布信息。四、論述題（此題無標(biāo)準(zhǔn)答案，以下為參考思路）解析思路：遙感數(shù)據(jù)具有宏觀、動(dòng)態(tài)、多尺度等特點(diǎn)，在自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)中發(fā)揮著重要作用。例如：1.地震災(zāi)害監(jiān)測(cè)：利用多期SAR圖像通過InSAR技術(shù)可探測(cè)到地表微小形變，用于地震災(zāi)情快速評(píng)估、滑坡監(jiān)測(cè)等。2.洪水災(zāi)害監(jiān)測(cè)：利用光學(xué)遙感影像可監(jiān)測(cè)洪水范圍、淹沒情況；利用雷達(dá)遙感影像可在云雨條件下監(jiān)測(cè)洪水，并獲取水陸界面信息。3.干旱災(zāi)害監(jiān)測(cè)：利用NDVI等植被指數(shù)可監(jiān)測(cè)植被生長(zhǎng)狀況，評(píng)估干旱影響范圍和程度。4.火山災(zāi)害監(jiān)測(cè)：利用熱紅外遙感可監(jiān)測(cè)火山噴發(fā)時(shí)的熱源分布；利用光學(xué)遙感可監(jiān)測(cè)火山灰擴(kuò)散范圍。5.滑坡災(zāi)害監(jiān)測(cè)：利用InSAR技術(shù)可監(jiān)測(cè)滑坡體的變形過程；利用光學(xué)遙感可監(jiān)測(cè)滑坡后緣裂縫、地表擾動(dòng)等。遙感數(shù)據(jù)在自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的優(yōu)勢(shì)在于：①獲取范圍廣、效率高；②可實(shí)現(xiàn)全天候、全天時(shí)監(jiān)測(cè)；③可提供大范圍、長(zhǎng)時(shí)間序列的數(shù)據(jù)，用于動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和變化分析；④可為災(zāi)害預(yù)警、災(zāi)情評(píng)估、災(zāi)后重建提供重要信息支持。五、計(jì)算題解析思路：植被覆蓋度變化率計(jì)算公式為：(VCI_后期-VCI_前期)/VCI_前期*100%。代入數(shù)據(jù)：(0.8-0.6)/0.6*100%=0.2/0.6*100%≈33.33%。該地區(qū)植被覆蓋度的變化率為33.33%。六、實(shí)踐題（此題不提供答案，按照實(shí)際操