2025年大學(xué)《信息與計算科學(xué)》專業(yè)題庫——數(shù)據(jù)科學(xué)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項字母填在括號內(nèi)）1.下列哪項不屬于數(shù)據(jù)科學(xué)在城市規(guī)劃中常用的數(shù)據(jù)來源？A.交通卡記錄數(shù)據(jù)B.社交媒體簽到數(shù)據(jù)C.衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)D.城市規(guī)劃法規(guī)文本2.在城市規(guī)劃中，利用歷史交通流量數(shù)據(jù)預(yù)測未來高峰時段特定路段的交通擁堵情況，主要應(yīng)用了數(shù)據(jù)科學(xué)的哪種技術(shù)？A.聚類分析B.時間序列分析C.關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘D.決策樹分類3.以下哪個指標(biāo)不是衡量城市公共設(shè)施（如公園、醫(yī)院）服務(wù)公平性的常用指標(biāo)？A.可達(dá)性指數(shù)B.服務(wù)覆蓋范圍C.設(shè)施利用率D.居民收入水平4.地理信息系統(tǒng)（GIS）在數(shù)據(jù)科學(xué)應(yīng)用于城市規(guī)劃中的主要作用是？A.進(jìn)行大規(guī)模并行計算B.存儲和管理地理空間數(shù)據(jù)C.自動進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練D.設(shè)計城市規(guī)劃的視覺效果5.下列關(guān)于利用數(shù)據(jù)科學(xué)進(jìn)行城市擴(kuò)張預(yù)測的說法，錯誤的是？A.可以利用土地利用變化數(shù)據(jù)B.可以利用人口遷移數(shù)據(jù)C.基于規(guī)則的模型比數(shù)據(jù)驅(qū)動模型更精確D.可以結(jié)合遙感影像進(jìn)行空間分析6.“智慧交通”系統(tǒng)中的信號燈智能配時優(yōu)化，主要目標(biāo)是？A.減少交通警察工作量B.提高路口車輛通行效率C.降低城市汽車保有量D.增加城市道路建設(shè)投入7.在進(jìn)行城市犯罪熱點分析時，常使用哪種數(shù)據(jù)挖掘聚類算法？A.K-meansB.AprioriC.PageRankD.PCA8.以下哪項不是智慧城市建設(shè)中物聯(lián)網(wǎng)（IoT）傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要監(jiān)測內(nèi)容？A.空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）B.道路實時交通狀況C.城市歷史建筑年代D.智能垃圾桶填充狀態(tài)9.數(shù)據(jù)可視化在城市規(guī)劃中的主要價值在于？A.保護(hù)數(shù)據(jù)隱私B.實現(xiàn)數(shù)據(jù)加密存儲C.直觀展示復(fù)雜數(shù)據(jù)關(guān)系，輔助決策D.減少數(shù)據(jù)存儲空間需求10.針對城市規(guī)劃決策中可能存在的算法偏見問題，以下哪種措施最直接？A.使用更復(fù)雜的機(jī)器學(xué)習(xí)模型B.增加數(shù)據(jù)樣本量C.對模型訓(xùn)練數(shù)據(jù)和結(jié)果進(jìn)行公平性審計D.提高算法開發(fā)人員的薪酬水平二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填在橫線上）1.數(shù)據(jù)科學(xué)通常涵蓋數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)清洗、______、模型評估和結(jié)果解釋等主要環(huán)節(jié)。2.利用地理加權(quán)回歸（GWR）分析環(huán)境污染與城市空間分布的關(guān)系，體現(xiàn)了數(shù)據(jù)科學(xué)的______分析能力。3.城市規(guī)劃中的“多智能體模型”（ABM）可以模擬個體（如居民、車輛）的互動行為，進(jìn)而研究宏觀城市現(xiàn)象，這體現(xiàn)了數(shù)據(jù)科學(xué)的______思想。4.“數(shù)字孿城”概念指的是利用數(shù)字技術(shù)構(gòu)建城市的動態(tài)虛擬模型，實現(xiàn)對城市物理實體的______和模擬。5.在處理城市大規(guī)模、高維度的時空數(shù)據(jù)時，常需要運用______技術(shù)來降低數(shù)據(jù)維度，提取關(guān)鍵特征。6.評估一個城市規(guī)劃數(shù)據(jù)分析項目的成功與否，不僅要看模型的準(zhǔn)確率，還要考慮其對社會公平、倫理道德的潛在影響，這涉及到數(shù)據(jù)科學(xué)的______維度。7.“城市信息模型”（CIM）作為智慧城市的基礎(chǔ)設(shè)施，其核心在于______的集成與共享。8.通過分析社交媒體文本數(shù)據(jù)，可以挖掘城市的______熱點和公眾情緒變化。9.在進(jìn)行城市交通流量預(yù)測時，除了時間因素，______因素也是重要的預(yù)測變量。10.數(shù)據(jù)科學(xué)方法有助于城市規(guī)劃者從“定性決策”向“______”轉(zhuǎn)變，提升決策的科學(xué)性和效率。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述利用數(shù)據(jù)科學(xué)方法分析城市公共設(shè)施布局合理性的主要步驟。2.比較機(jī)器學(xué)習(xí)算法（如回歸、分類）和傳統(tǒng)空間分析方法（如緩沖區(qū)分析、疊置分析）在城市規(guī)劃問題中的主要區(qū)別。3.簡述大數(shù)據(jù)技術(shù)在支持城市規(guī)劃決策方面帶來的主要優(yōu)勢和挑戰(zhàn)。4.解釋什么是“數(shù)據(jù)倫理”？請列舉至少兩項在城市規(guī)劃數(shù)據(jù)應(yīng)用中需要關(guān)注的數(shù)據(jù)倫理問題。四、論述題（10分）結(jié)合一個具體的城市規(guī)劃案例（例如交通管理、環(huán)境保護(hù)、公共安全或社區(qū)發(fā)展等），論述數(shù)據(jù)科學(xué)如何為其提供決策支持，并分析其中可能涉及的技術(shù)方法、數(shù)據(jù)來源以及面臨的挑戰(zhàn)。五、分析題（15分）假設(shè)你是一名信息與計算科學(xué)專業(yè)的學(xué)生，參與一個關(guān)于利用手機(jī)信令數(shù)據(jù)研究城市居民通勤模式的課題。請設(shè)計一個基本的數(shù)據(jù)分析方案，說明你需要哪些數(shù)據(jù)、計劃采用哪些數(shù)據(jù)分析技術(shù)（至少三種）、預(yù)期可以得出哪些有價值的分析結(jié)果，并簡述在數(shù)據(jù)處理和分析過程中可能遇到的主要困難及應(yīng)對思路。試卷答案一、選擇題1.D2.B3.D4.B5.C6.B7.A8.C9.C10.C二、填空題1.數(shù)據(jù)分析2.空間3.自底向上4.映射5.降維6.社會7.多源異構(gòu)信息8.社交文化9.空間10.定量三、簡答題1.簡述利用數(shù)據(jù)科學(xué)方法分析城市公共設(shè)施布局合理性的主要步驟。解析思路：考察對基本分析流程的掌握。應(yīng)涵蓋數(shù)據(jù)收集、指標(biāo)選取、模型應(yīng)用、結(jié)果評價等環(huán)節(jié)。需要提及使用何種數(shù)據(jù)（如人口分布、設(shè)施點位置、可達(dá)性數(shù)據(jù)等），分析哪些指標(biāo)（如服務(wù)覆蓋范圍、可達(dá)性、公平性等），可能用到哪些模型或方法（如空間句法分析、網(wǎng)絡(luò)分析、服務(wù)設(shè)施適宜性評價模型、公平性指標(biāo)計算等），最后如何根據(jù)分析結(jié)果評價布局合理性并提出優(yōu)化建議。答案要點：收集人口、設(shè)施、交通等數(shù)據(jù)；選取可達(dá)性、服務(wù)覆蓋、公平性等指標(biāo)；運用GIS空間分析、網(wǎng)絡(luò)分析、多智能體模擬等方法評估現(xiàn)有布局；計算公平性指標(biāo)（如LIndex,GIndex）；評價布局合理性；提出優(yōu)化配置建議。2.比較機(jī)器學(xué)習(xí)算法（如回歸、分類）和傳統(tǒng)空間分析方法（如緩沖區(qū)分析、疊置分析）在城市規(guī)劃問題中的主要區(qū)別。解析思路：考察對兩種方法核心差異的理解。需從數(shù)據(jù)類型、分析目標(biāo)、模型思想、輸出結(jié)果等方面進(jìn)行比較。傳統(tǒng)方法側(cè)重于基于地理空間關(guān)系的直接計算和可視化表達(dá)，如確定服務(wù)范圍、識別空間模式；機(jī)器學(xué)習(xí)則側(cè)重于從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)模式、進(jìn)行預(yù)測和分類，能處理更復(fù)雜和非線性關(guān)系，但可能缺乏對空間過程機(jī)理的直觀解釋。答案要點：數(shù)據(jù)類型：傳統(tǒng)方法多處理幾何和柵格數(shù)據(jù)，機(jī)器學(xué)習(xí)處理數(shù)值和類別特征數(shù)據(jù)。分析目標(biāo)：傳統(tǒng)方法多用于描述和可視化空間關(guān)系，機(jī)器學(xué)習(xí)用于預(yù)測和分類。模型思想：傳統(tǒng)方法基于地理學(xué)原理，機(jī)器學(xué)習(xí)基于統(tǒng)計學(xué)習(xí)。輸出結(jié)果：傳統(tǒng)方法輸出空間要素或區(qū)劃，機(jī)器學(xué)習(xí)輸出預(yù)測值或分類標(biāo)簽。復(fù)雜性：機(jī)器學(xué)習(xí)能處理復(fù)雜關(guān)系，傳統(tǒng)方法相對簡單直觀。3.簡述大數(shù)據(jù)技術(shù)在支持城市規(guī)劃決策方面帶來的主要優(yōu)勢和挑戰(zhàn)。解析思路：考察對大數(shù)據(jù)技術(shù)影響的理解。優(yōu)勢方面要突出數(shù)據(jù)量、速度、多樣性帶來的新洞察和效率提升。挑戰(zhàn)方面要提及數(shù)據(jù)質(zhì)量、隱私安全、倫理、技術(shù)門檻、跨部門協(xié)作等。答案要點：優(yōu)勢：海量數(shù)據(jù)提供更全面細(xì)致的城市視圖；高速處理支持實時決策（如交通信號優(yōu)化）；多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合揭示隱藏關(guān)聯(lián)（如社會經(jīng)濟(jì)與健康狀況）；提升規(guī)劃預(yù)測精度和效率。挑戰(zhàn)：數(shù)據(jù)質(zhì)量參差不齊；數(shù)據(jù)隱私和安全風(fēng)險；數(shù)據(jù)倫理問題（如算法偏見）；需要先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)；跨部門數(shù)據(jù)共享困難；需要復(fù)合型人才。4.解釋什么是“數(shù)據(jù)倫理”？請列舉至少兩項在城市規(guī)劃數(shù)據(jù)應(yīng)用中需要關(guān)注的數(shù)據(jù)倫理問題。解析思路：考察對數(shù)據(jù)倫理基本概念的理解以及在具體領(lǐng)域的應(yīng)用意識?！皵?shù)據(jù)倫理”指在數(shù)據(jù)收集、處理、分析和應(yīng)用過程中應(yīng)遵循的道德規(guī)范和原則，確保數(shù)據(jù)使用的公平、合法、透明和負(fù)責(zé)任。在規(guī)劃中，需關(guān)注因數(shù)據(jù)使用可能帶來的歧視、隱私侵犯、權(quán)力濫用等問題。答案要點：定義：數(shù)據(jù)倫理是指在數(shù)據(jù)全生命周期中，為保障個人權(quán)利、社會公平、公共利益而應(yīng)遵守的道德原則和規(guī)范，涉及隱私保護(hù)、數(shù)據(jù)安全、公平透明、責(zé)任擔(dān)當(dāng)?shù)?。?guī)劃中的倫理問題：1.算法偏見導(dǎo)致的規(guī)劃歧視（如基于歷史數(shù)據(jù)的模型可能固化或加劇現(xiàn)有社會不公）；2.個人隱私泄露風(fēng)險（如利用手機(jī)信令、社交媒體數(shù)據(jù)分析居民活動時，可能泄露個人行蹤、偏好等敏感信息）。四、論述題解析思路：考察綜合運用知識分析實際問題的能力。要求結(jié)合具體案例，清晰闡述數(shù)據(jù)科學(xué)的應(yīng)用過程，包括選用的技術(shù)方法、利用的數(shù)據(jù)、分析步驟，并能夠辯證地分析其帶來的價值以及面臨的現(xiàn)實挑戰(zhàn)（技術(shù)、數(shù)據(jù)、社會、倫理等）。案例選擇可自定，關(guān)鍵在于論述的深度和邏輯性。例如，可選取利用大數(shù)據(jù)分析優(yōu)化公共交通線路，論述數(shù)據(jù)來源（GPS、刷卡記錄、移動信令等）、分析方法（時空聚類、路徑優(yōu)化算法）、預(yù)期效果（提升效率、改善體驗），并分析挑戰(zhàn)（數(shù)據(jù)融合難度、實時性要求、乘客隱私保護(hù)、對既有設(shè)施的沖擊等）。答案要點（框架）：引言（選擇案例及其背景）；數(shù)據(jù)科學(xué)應(yīng)用（數(shù)據(jù)來源與類型、關(guān)鍵技術(shù)與方法、分析流程）；決策支持價值（具體體現(xiàn)在哪些方面，如效率、公平、精準(zhǔn)等）；面臨的挑戰(zhàn)與應(yīng)對（技術(shù)瓶頸、數(shù)據(jù)問題、社會接受度、倫理風(fēng)險、政策法規(guī)配套等）；結(jié)論（總結(jié)數(shù)據(jù)科學(xué)在案例中的角色與潛力）。五、分析題解析思路：考察項目設(shè)計能力和方案規(guī)劃能力。要求學(xué)生扮演分析師角色，為一個具體問題設(shè)計一個完整的數(shù)據(jù)分析方案。需清晰說明研究目標(biāo)、所需數(shù)據(jù)類型及來源、計劃采用的核心分析方法（至少三種，并簡述其用途）、預(yù)期的分析結(jié)果及其意義、以及識別出的潛在困難并提出初步的應(yīng)對思路?？疾禳c在于分析邏輯的合理性、方法的恰當(dāng)性、考慮問題的全面性。例如，在分析通勤模式時，可選用手機(jī)信令數(shù)據(jù)，采用時空聚類發(fā)現(xiàn)熱點區(qū)域和路徑、OD矩陣分析流量分布、社交網(wǎng)絡(luò)分析（如果數(shù)據(jù)允許）了解通勤行為關(guān)聯(lián)等。答案要點：研究目標(biāo)（如識別主要通勤區(qū)域、分析通勤時空特征、揭示通勤行為模式等）；所需數(shù)據(jù)（手機(jī)信令數(shù)據(jù)、交通卡數(shù)據(jù)、人口普查數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)等）；計劃采用的分析方法1（如時空聚類分析，用于識別高密度通勤熱點）；計劃采