2025年大學《地球信息科學與技術(shù)》專業(yè)題庫——地質(zhì)信息科學在地下水資源管理中的應(yīng)用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______考生注意：請將所有答案寫在答題紙上，寫在試卷上無效。一、填空題（每空2分，共20分）1.地質(zhì)信息科學在地下水資源管理中，利用遙感技術(shù)可以通過分析______光譜特征來識別含水層露頭。2.地理信息系統(tǒng)（GIS）在地下水資源管理中，可用于繪制______圖，以分析地形對地下水流向的影響。3.地球物理勘探中，電阻率法通常認為電阻率較低的異常體可能代表______。4.空間統(tǒng)計學在地下水資源管理中，可用于分析地下水位______的空間分布格局。5.地下水資源管理信息系統(tǒng)應(yīng)具備對______進行動態(tài)監(jiān)測和預(yù)警的功能。6.利用GIS網(wǎng)絡(luò)分析功能，可以計算確定從水源地到用水點的______路徑。7.地下水資源評價中，結(jié)合地質(zhì)填圖和物探資料，是進行______的關(guān)鍵步驟。8.大數(shù)據(jù)分析技術(shù)有助于處理地下水位、降水、開采量等多源______數(shù)據(jù)，進行綜合分析。9.地下水位長期持續(xù)下降可能導(dǎo)致______，需要及時進行管理和干預(yù)。10.劃定地下水水源保護區(qū)，需要綜合考慮地下水流向、污染源分布和______等因素。二、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述利用遙感影像解譯地質(zhì)信息在地下水勘查中的應(yīng)用步驟。2.簡述GIS在地下含水層邊界圈定中的主要分析方法。3.簡述電阻率法探測地下水位的基本原理。4.簡述地下水資源動態(tài)監(jiān)測中，遙感與地面監(jiān)測數(shù)據(jù)相結(jié)合的優(yōu)勢。三、論述題（每題10分，共30分）1.論述地質(zhì)信息科學多源數(shù)據(jù)融合在地下水資源綜合評價中的作用與挑戰(zhàn)。2.結(jié)合實例，論述GIS技術(shù)在地下水污染溯源中的應(yīng)用潛力。3.論述如何利用地質(zhì)信息科學手段，為地下水的可持續(xù)利用與管理提供決策支持。四、設(shè)計題（20分）假設(shè)你負責一個地區(qū)的地下水資源管理工作，該地區(qū)面臨地下水超采和水位持續(xù)下降的問題。請設(shè)計一個基于地質(zhì)信息科學的地下水資源監(jiān)測與管理信息系統(tǒng)的初步框架，說明其主要功能模塊及其利用的技術(shù)手段。試卷答案一、填空題（每空2分，共20分）1.紅外2.等高3.含水層4.變化5.水位變化與污染6.最短7.含水層富水性評價8.異構(gòu)9.地表沉降10.取水井布局二、簡答題（每題5分，共20分）1.解析思路：首先說明遙感數(shù)據(jù)源的選擇（如衛(wèi)星影像、航空影像）；然后闡述預(yù)處理步驟（輻射校正、幾何校正）；接著說明地質(zhì)信息解譯方法（目視解譯、計算機分類；識別地層、構(gòu)造、巖性、露頭等）；最后說明如何將這些解譯結(jié)果應(yīng)用于識別潛在含水層或勘查區(qū)范圍。2.解析思路：首先說明GIS空間分析的功能；然后闡述如何利用疊加分析（如地形坡度、坡向與含水層分布關(guān)系）；接著說明如何利用緩沖區(qū)分析（如圍繞已知含水層或水源地）；再說明如何利用網(wǎng)絡(luò)分析（如追蹤地下水流向）；最后總結(jié)如何綜合這些方法圈定邊界。3.解析思路：首先說明電阻率法的物理基礎(chǔ)（利用電流在巖石中的傳導(dǎo)差異）；然后解釋低電阻率介質(zhì)（如水飽和的土壤、砂石）導(dǎo)電性強的原理；接著說明如何通過測量地面上不同點的電阻率差異來推斷地下介質(zhì)性質(zhì)；最后說明如何根據(jù)電阻率分布圖來定位相對低阻的含水層區(qū)域，從而推測水位位置。4.解析思路：首先說明單一遙感監(jiān)測的局限性（如無法獲取瞬時精確數(shù)據(jù)）；然后說明地面監(jiān)測的優(yōu)勢（如精度高、連續(xù)性）；接著闡述兩者結(jié)合的優(yōu)勢：遙感可提供大范圍、宏觀、周期性的變化趨勢信息，彌補地面點狀監(jiān)測的不足；地面監(jiān)測可驗證遙感信息的準確性，提供詳細數(shù)據(jù)；兩者結(jié)合可實現(xiàn)時空互補，提高監(jiān)測效率和可靠性。三、論述題（每題10分，共30分）1.解析思路：首先論述多源數(shù)據(jù)融合的必要性（單一數(shù)據(jù)源信息有限，融合可提高綜合性和準確性）；然后分別論述不同數(shù)據(jù)（如遙感影像、GIS基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、地面物探數(shù)據(jù)、水位監(jiān)測數(shù)據(jù)、水文地質(zhì)參數(shù)）在融合后的優(yōu)勢互補作用；接著討論數(shù)據(jù)融合面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)（數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一、坐標系統(tǒng)不同、精度差異、時空匹配等）；最后總結(jié)融合技術(shù)在提升地下水資源評價精度、揭示復(fù)雜機制、支持科學決策方面的重要價值。2.解析思路：首先說明地下水污染溯源的目標（確定污染源位置、遷移路徑和影響范圍）；然后闡述GIS技術(shù)在其中的應(yīng)用：利用GIS強大的空間分析功能（如疊加分析判斷污染源與污染區(qū)空間關(guān)系、緩沖區(qū)分析確定影響范圍、網(wǎng)絡(luò)分析追蹤污染物遷移路徑）；結(jié)合實例說明如何利用GIS整合污染源信息、地下水水流方向數(shù)據(jù)、水質(zhì)監(jiān)測點數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)等；最后論述GIS可視化功能在直觀展示溯源結(jié)果、輔助決策方面的作用。3.解析思路：首先論述地下水資源管理需要科學決策的背景；然后說明地質(zhì)信息科學如何提供決策支持：通過地質(zhì)調(diào)查和GIS空間分析確定資源潛力與分布；利用遙感與地面監(jiān)測數(shù)據(jù)進行動態(tài)監(jiān)測與評估；利用物探和模型模擬進行可視化預(yù)測與管理規(guī)劃；利用大數(shù)據(jù)分析進行風險評估與優(yōu)化配置；最后總結(jié)這些技術(shù)手段如何為制定可持續(xù)利用策略、優(yōu)化取水布局、劃定保護區(qū)、實施監(jiān)控預(yù)警提供科學依據(jù)。四、設(shè)計題（20分）解析思路：此題考察綜合應(yīng)用和系統(tǒng)設(shè)計能力。設(shè)計需包含清晰的功能模塊劃分和與技術(shù)的對應(yīng)關(guān)系。主要功能模塊應(yīng)至少包括：數(shù)據(jù)獲取與管理系統(tǒng)（集成遙感、GIS、物探、監(jiān)測數(shù)據(jù)）、地下水資源信息庫（存儲空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫）、空間分析與可視化模塊（進行地形分析、水文地質(zhì)參數(shù)空間分布、水位變化可視化、污染擴散模擬等）、動態(tài)監(jiān)測與預(yù)警模塊（設(shè)定閾值，對水位下降、水質(zhì)異常進行報警）