2025年大學(xué)《地球信息科學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫(kù)——地球信息系統(tǒng)在自然災(zāi)害預(yù)警中的應(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）1.在利用GIS進(jìn)行洪水淹沒(méi)范圍模擬時(shí)，通常需要輸入的關(guān)鍵地形數(shù)據(jù)是？A.土地利用類型圖B.數(shù)字高程模型（DEM）C.遙感影像圖D.人口分布圖2.以下哪種GIS分析方法最常用于確定一個(gè)區(qū)域到某個(gè)設(shè)施（如救援中心）的最短路徑？A.疊加分析B.緩沖區(qū)分析C.網(wǎng)絡(luò)分析D.柵格密度分析3.在地震災(zāi)害預(yù)警中，利用GPS/INS數(shù)據(jù)進(jìn)行主要目的是？A.精確測(cè)定震源位置B.評(píng)估地面沉降程度C.監(jiān)測(cè)建筑物振動(dòng)情況D.預(yù)測(cè)地震波傳播時(shí)間4.適用于制作干旱監(jiān)測(cè)專題地圖的遙感數(shù)據(jù)指標(biāo)通常是？A.影像亮度值B.歸一化植被指數(shù)（NDVI）C.色彩飽和度D.相機(jī)分辨率5.當(dāng)需要評(píng)估一個(gè)區(qū)域內(nèi)發(fā)生滑坡的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)時(shí)，GIS空間分析中常用的方法是？A.空間連接B.疊加分析C.空間統(tǒng)計(jì)D.地形剖面分析6.地球信息系統(tǒng)（GIS）在自然災(zāi)害預(yù)警中的核心價(jià)值在于？A.直接進(jìn)行災(zāi)害物理消除B.實(shí)現(xiàn)多源信息的集成、分析與可視化C.自動(dòng)生成預(yù)警資金D.代替人工進(jìn)行災(zāi)害評(píng)估7.在接收到的多源災(zāi)害監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中，包含空間位置信息的是？A.氣象站監(jiān)測(cè)的降雨量數(shù)據(jù)B.GPS接收機(jī)測(cè)量的震中坐標(biāo)C.傳感器采集的土壤濕度數(shù)值D.專家對(duì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的文字評(píng)估8.利用GIS進(jìn)行洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃，主要考慮的因素不包括？A.地形高程B.河流網(wǎng)絡(luò)C.城鎮(zhèn)人口密度D.災(zāi)害發(fā)生的歷史頻率9.地理信息系統(tǒng)（GIS）與全球定位系統(tǒng)（GPS）、遙感（RS）技術(shù)結(jié)合，通常被稱為？A.3S技術(shù)B.4S技術(shù)C.2S技術(shù)D.5S技術(shù)10.在災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的GIS數(shù)據(jù)庫(kù)中，存儲(chǔ)地名、地址等地理編碼信息主要目的是？A.用于地圖的美化修飾B.實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)與非空間屬性數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)C.提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間利用率D.用于空間分析運(yùn)算二、填空題（每空1分，共15分）1.地理信息系統(tǒng)（GIS）通過(guò)空間數(shù)據(jù)模型和__________模型，對(duì)地理空間信息進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、管理、分析和可視化。2.利用GIS進(jìn)行臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)警時(shí)，通常需要?jiǎng)討B(tài)分析臺(tái)風(fēng)中心的位置、移動(dòng)速度和__________。3.在進(jìn)行滑坡災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)時(shí)，地形坡度、坡向、地質(zhì)構(gòu)造、__________等是常用的評(píng)價(jià)因子。4.GIS的疊加分析功能可以用來(lái)組合不同來(lái)源、不同主題的地圖數(shù)據(jù)，以揭示__________。5.對(duì)于需要實(shí)時(shí)更新監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的災(zāi)害預(yù)警（如洪水水位），GIS系統(tǒng)通常需要具備良好的__________能力。6.地理編碼是將地址描述轉(zhuǎn)換為GIS可識(shí)別的__________的過(guò)程。7.在干旱預(yù)警中，結(jié)合遙感監(jiān)測(cè)的植被指數(shù)（NDVI）和氣象數(shù)據(jù)（如降水量），可以制作__________干旱監(jiān)測(cè)圖。8.利用GIS進(jìn)行地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，需要考慮地震發(fā)生的概率（__________）、最大震級(jí)以及潛在影響范圍。9.緩沖區(qū)分析是圍繞一個(gè)點(diǎn)、線或面要素，生成其周圍一定距離范圍內(nèi)的區(qū)域，常用于分析要素的__________影響范圍。10.GIS在自然災(zāi)害預(yù)警中的應(yīng)用，不僅需要技術(shù)支持，還需要與災(zāi)害管理、應(yīng)急響應(yīng)等__________體系緊密結(jié)合。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述利用GIS進(jìn)行洪水災(zāi)害淹沒(méi)分析的基本步驟。2.說(shuō)明GIS在地震災(zāi)害預(yù)警中至少三個(gè)具體的應(yīng)用方面。3.解釋GIS中“空間數(shù)據(jù)”和“非空間（屬性）數(shù)據(jù)”的區(qū)別，并說(shuō)明兩者如何關(guān)聯(lián)。4.列舉至少三種可用于自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃的GIS空間分析方法，并簡(jiǎn)述其基本原理。四、論述題（每題10分，共20分）1.論述地理信息系統(tǒng)（GIS）在提升自然災(zāi)害預(yù)警能力方面所起到的關(guān)鍵作用及其優(yōu)勢(shì)。2.結(jié)合具體自然災(zāi)害類型（如選擇洪水、地震、滑坡中的一種），詳細(xì)闡述GIS在其中如何支持災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)建與運(yùn)行。試卷答案一、選擇題1.B2.C3.A4.B5.B6.B7.B8.D9.A10.B二、填空題1.概念2.強(qiáng)度3.土壤類型（或地形地貌/降雨量，任選其一即可）4.時(shí)空關(guān)系5.實(shí)時(shí)性（或動(dòng)態(tài)更新）6.坐標(biāo)7.嚴(yán)重程度（或等級(jí)）8.頻率（或概率）9.空間（或直接寫影響）10.組織（或管理）三、簡(jiǎn)答題1.利用GIS進(jìn)行洪水災(zāi)害淹沒(méi)分析的基本步驟：*收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：獲取研究區(qū)域的數(shù)字高程模型（DEM）、河流水系圖、土地利用/覆蓋圖、道路網(wǎng)絡(luò)等。*確定洪水水位：根據(jù)降雨量、上游來(lái)水等數(shù)據(jù)，結(jié)合水力學(xué)模型或經(jīng)驗(yàn)方法，確定洪水警戒水位或特定淹沒(méi)水位。*生成淹沒(méi)范圍：利用DEM數(shù)據(jù)，結(jié)合確定的水位，通過(guò)地形分析功能（如坡度、高程閾值分析或視域分析）計(jì)算匯水區(qū)域，并模擬水流路徑，生成相應(yīng)水位的淹沒(méi)范圍柵格圖或多邊形圖。*分析淹沒(méi)影響：將淹沒(méi)范圍圖與人口分布、重要設(shè)施（如學(xué)校、醫(yī)院、堤壩）、土地利用類型等圖層進(jìn)行疊加分析，評(píng)估淹沒(méi)區(qū)域內(nèi)的損失和影響。*可視化與輸出：將分析結(jié)果以地圖、圖表等形式進(jìn)行可視化表達(dá)，生成洪水淹沒(méi)預(yù)警信息。2.GIS在地震災(zāi)害預(yù)警中至少三個(gè)具體的應(yīng)用方面：*震情快速響應(yīng)：利用GPS/INS網(wǎng)絡(luò)快速定位地震震中，結(jié)合地震波傳播模型，估算地震烈度分布，為應(yīng)急部門提供初步的災(zāi)情評(píng)估和響應(yīng)依據(jù)。*地震風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃：基于歷史地震數(shù)據(jù)、地質(zhì)構(gòu)造圖、土地利用圖等，利用GIS空間分析技術(shù)（如疊置分析、緩沖區(qū)分析），評(píng)估不同區(qū)域發(fā)生地震的可能性（地震危險(xiǎn)性）和可能造成的破壞程度（地震破壞力），制作地震風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖，為區(qū)域規(guī)劃和防災(zāi)工程建設(shè)提供參考。*災(zāi)害影響分析與模擬：結(jié)合數(shù)字高程模型（DEM）、建筑物分布圖、地質(zhì)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)圖等，利用GIS模擬地震可能引發(fā)的次生災(zāi)害，如滑坡、泥石流、地面沉降、建筑物倒塌、基礎(chǔ)設(shè)施破壞等，評(píng)估潛在影響范圍和嚴(yán)重程度，為制定疏散路線和救援方案提供支持。3.GIS中“空間數(shù)據(jù)”和“非空間（屬性）數(shù)據(jù)”的區(qū)別，并說(shuō)明兩者如何關(guān)聯(lián)：*區(qū)別：空間數(shù)據(jù)描述地理要素在地球空間中的位置和形狀（如點(diǎn)、線、面要素及其坐標(biāo)），通常以矢量或柵格形式存儲(chǔ)；非空間（屬性）數(shù)據(jù)描述地理要素的性質(zhì)或特征（如名稱、類型、數(shù)值、日期等），通常以表格形式存儲(chǔ)。*關(guān)聯(lián)：在GIS中，空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)通過(guò)空間參照系統(tǒng)（如坐標(biāo)系統(tǒng)）建立關(guān)聯(lián)。每個(gè)空間要素（點(diǎn)、線、面）都對(duì)應(yīng)一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)符（ID），該ID在屬性數(shù)據(jù)表中作為關(guān)鍵字段，指向與之關(guān)聯(lián)的非空間數(shù)據(jù)記錄。這種關(guān)聯(lián)使得用戶可以通過(guò)要素的空間位置快速查詢其屬性信息，或通過(guò)屬性信息（如地名）查找對(duì)應(yīng)的空間要素，實(shí)現(xiàn)空間信息與描述信息的有效整合與分析。4.列舉至少三種可用于自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃的GIS空間分析方法，并簡(jiǎn)述其基本原理：*加權(quán)疊置分析（WeightedOverlayAnalysis）：基本原理是將多個(gè)反映災(zāi)害易發(fā)性的因子圖層（如地形、地質(zhì)、降雨、植被覆蓋等）根據(jù)其重要性賦予不同的權(quán)重，然后通過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算（如加權(quán)求和）將各因子圖層合并成一個(gè)綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)圖層，指數(shù)值越高代表風(fēng)險(xiǎn)越大。常用于制作綜合災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖。*布爾疊置分析（BooleanOverlayAnalysis）：基本原理是利用邏輯運(yùn)算（與、或、非）將多個(gè)圖層（如災(zāi)害易發(fā)區(qū)、人口密集區(qū)、重要設(shè)施區(qū)）進(jìn)行疊加。例如，通過(guò)“與”運(yùn)算找出易發(fā)區(qū)與人口密集區(qū)重疊的區(qū)域，表示高風(fēng)險(xiǎn)人口暴露區(qū)；通過(guò)“或”運(yùn)算找出易發(fā)區(qū)與重要設(shè)施重疊的區(qū)域，表示關(guān)鍵設(shè)施面臨的風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。*緩沖區(qū)分析（BufferAnalysis）：基本原理是圍繞一個(gè)點(diǎn)（如震中、火山口）、線（如河流、斷層）或面（如湖泊、危險(xiǎn)區(qū)域）要素，生成其周圍一定距離范圍內(nèi)的區(qū)域（即緩沖區(qū)）。常用于分析要素的影響范圍或敏感區(qū)域，例如，圍繞潛在滑坡源區(qū)創(chuàng)建緩沖區(qū)，評(píng)估其影響范圍；或圍繞河流創(chuàng)建緩沖區(qū)，分析洪水淹沒(méi)影響帶。四、論述題1.論述地理信息系統(tǒng)（GIS）在提升自然災(zāi)害預(yù)警能力方面所起到的關(guān)鍵作用及其優(yōu)勢(shì)：GIS在提升自然災(zāi)害預(yù)警能力方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：*多源信息集成與管理：GIS能夠整合來(lái)自不同來(lái)源、不同格式、不同類型的災(zāi)害相關(guān)數(shù)據(jù)，如遙感影像、地面監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù)、歷史災(zāi)害記錄、地圖數(shù)據(jù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)等，并對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一存儲(chǔ)、管理和查詢，為災(zāi)害預(yù)警提供全面、系統(tǒng)的信息基礎(chǔ)。*空間分析與建模：GIS強(qiáng)大的空間分析功能（如疊加分析、緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡(luò)分析、地形分析等）能夠處理和分析地理空間數(shù)據(jù)，模擬災(zāi)害發(fā)生、發(fā)展和影響過(guò)程。例如，通過(guò)GIS分析地形地貌、水文條件與洪水的關(guān)系；分析地質(zhì)構(gòu)造與地震風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系；模擬臺(tái)風(fēng)路徑和風(fēng)場(chǎng)；評(píng)估滑坡易發(fā)性等，為災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和預(yù)警模型提供支持。*可視化與直觀表達(dá)：GIS可以將復(fù)雜的空間分析結(jié)果以地圖、圖表、三維場(chǎng)景等直觀的形式展現(xiàn)出來(lái)，使決策者和公眾能夠清晰地了解災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分布、潛在影響范圍和程度，便于理解和溝通，有助于提高預(yù)警信息的傳播效率和效果。*動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與實(shí)時(shí)更新：結(jié)合遙感、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，GIS系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)災(zāi)害前兆信息（如異常降雨、地表形變、水位變化等）的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，并能夠?qū)崟r(shí)更新數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，生成動(dòng)態(tài)的預(yù)警信息，提高預(yù)警的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。*輔助決策與應(yīng)急響應(yīng)：GIS可以為災(zāi)害預(yù)警提供決策支持，如識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域、規(guī)劃疏散路線、優(yōu)化救援資源配置、評(píng)估災(zāi)害損失等。在災(zāi)害發(fā)生時(shí)，GIS生成的預(yù)警信息和分析結(jié)果能夠?yàn)閼?yīng)急響應(yīng)行動(dòng)提供關(guān)鍵依據(jù)，提高救援效率和效果?？偠灾?，GIS通過(guò)其集成、分析、可視化和決策支持能力，極大地增強(qiáng)了自然災(zāi)害預(yù)警的系統(tǒng)性、科學(xué)性和時(shí)效性，是現(xiàn)代災(zāi)害管理體系不可或缺的技術(shù)支撐。2.結(jié)合具體自然災(zāi)害類型（如選擇洪水、地震、滑坡中的一種），詳細(xì)闡述GIS如何支持災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)建與運(yùn)行。以洪水災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)為例，GIS如何支持其構(gòu)建與運(yùn)行：*系統(tǒng)構(gòu)建階段：*數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)：收集并整合構(gòu)建洪水預(yù)警系統(tǒng)所需的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)（DEM、河流水系、湖泊水庫(kù)、海岸線、土地利用、行政區(qū)劃等）和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（實(shí)時(shí)雨量、水位、流量、氣象預(yù)報(bào)等）。在GIS平臺(tái)中建立統(tǒng)一的空間數(shù)據(jù)庫(kù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的規(guī)范管理和共享。*模型開發(fā)：利用GIS的空間分析功能和與水文學(xué)、氣象學(xué)模型的結(jié)合，開發(fā)洪水預(yù)報(bào)模型和淹沒(méi)分析模型。例如，利用DEM計(jì)算流域匯水面積和形狀參數(shù)；利用水系網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行水流路徑分析；結(jié)合降雨預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)和水文模型進(jìn)行洪水流量和水位模擬；利用地形數(shù)據(jù)和模擬水位生成淹沒(méi)范圍圖。*風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃：基于歷史洪水?dāng)?shù)據(jù)、地形、水系、土地利用等，利用GIS疊加分析等方法，評(píng)估不同區(qū)域的洪水風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，制作洪水風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖，識(shí)別重點(diǎn)預(yù)警區(qū)域。*預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)對(duì)接：將GIS分析生成的預(yù)警信息（如預(yù)警區(qū)域、預(yù)警級(jí)別、影響范圍等）與預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)（如短信、廣播、網(wǎng)站、移動(dòng)應(yīng)用等）對(duì)接，實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息的自動(dòng)化、智能化發(fā)布。*系統(tǒng)運(yùn)行階段：*實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接入與更新：接收并整合實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的雨量、水位、流量等數(shù)據(jù)，并在GIS系統(tǒng)中進(jìn)行可視化展示。根據(jù)最新的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)更新洪水預(yù)報(bào)模型結(jié)果和淹沒(méi)分析圖。*洪水監(jiān)測(cè)與預(yù)警：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)雨情、水情變化，結(jié)合氣象預(yù)報(bào)，利用GIS模型進(jìn)行洪水演進(jìn)模擬和影響評(píng)估。當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)或模型預(yù)測(cè)結(jié)果達(dá)到設(shè)定的閾值時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)預(yù)警流程，生成并發(fā)布洪水預(yù)警信息。*影響評(píng)估與輔助決策：在