2025年大學《地球信息科學與技術》專業(yè)題庫——地球信息技術在海洋資源調控中的應用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項字母填在題干后的括號內）1.下列哪項不屬于地球信息科學的主要技術領域？A.遙感（RS）B.全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）C.地理信息系統(tǒng)（GIS）D.海洋鉆井平臺工程技術2.在海洋遙感中，用于監(jiān)測海面溫度（SST）的主要傳感器類型是？A.熱紅外輻射計B.微波散射計C.色素計D.激光雷達3.對于大范圍、動態(tài)變化的海洋生態(tài)資源（如漁業(yè)資源）監(jiān)測，相較于航空遙感，衛(wèi)星遙感的主要優(yōu)勢在于？A.更高的空間分辨率B.更高的時間分辨率C.更靈活的指向性D.更低的成本4.在GIS中，用于分析和確定某一區(qū)域（如海洋保護區(qū)）周邊一定距離范圍內要素（如航道）分布的分析方法通常是？A.疊加分析B.緩沖區(qū)分析C.網絡分析D.地形分析5.全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）在海洋資源勘探中的應用，主要提供的是？A.海洋環(huán)境參數(shù)B.海洋地理信息C.海洋資源分布數(shù)據(jù)D.海洋定位和授時服務6.海洋資源調控中，需要長時間序列的岸線變化數(shù)據(jù)，遙感技術中常用的數(shù)據(jù)源是？A.一次成像的高分辨率衛(wèi)星影像B.短周期的中分辨率衛(wèi)星影像C.長周期的低分辨率衛(wèi)星影像或歷史航空照片D.實時獲取的無人機影像7.懸浮泥沙濃度的遙感反演，主要依據(jù)的是水體對哪種電磁波的散射和吸收特性？A.短波可見光B.熱紅外光C.微波D.紫外光8.將海洋遙感影像、海洋地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)、海洋環(huán)境模型數(shù)據(jù)等不同來源、不同類型的數(shù)據(jù)整合起來進行分析，這個過程稱為？A.數(shù)據(jù)采集B.數(shù)據(jù)處理C.數(shù)據(jù)融合D.數(shù)據(jù)存儲9.在海洋資源管理規(guī)劃中，利用GIS進行海洋功能區(qū)劃，核心在于？A.生成美觀的海洋地圖B.分析不同區(qū)域的環(huán)境承載力和適宜性C.計算海洋面積D.管理海洋地名10.地球信息科學在大規(guī)模、低密度海洋資源（如海底礦產）勘查中的應用，目前面臨的主要技術挑戰(zhàn)之一是？A.數(shù)據(jù)存儲量過大B.遙感影像分辨率不夠高C.水下環(huán)境的復雜性和信號傳輸損耗D.GIS軟件操作復雜二、填空題（每空2分，共20分。請將正確答案填在橫線上）1.遙感技術獲取的海洋信息，其本質是目標物對電磁波的______作用的記錄。2.地理信息系統(tǒng)（GIS）的三大核心功能是數(shù)據(jù)采集與輸入、空間數(shù)據(jù)管理和______。3.利用GPS/GNSS技術進行海洋定位時，需要接收至少______顆衛(wèi)星的信號才能確定用戶的三維坐標。4.海洋資源調控的目標之一是實現(xiàn)資源的______和可持續(xù)發(fā)展。5.在海洋遙感數(shù)據(jù)處理中，對影像進行輻射校正的目的是消除傳感器本身和______引起的輻射誤差。6.GIS中的網絡分析技術在海洋資源調控中可用于______等應用場景。7.海水溫度、鹽度等參數(shù)的遙感反演，通常采用基于水體______特性的算法模型。8.地球信息科學與其他學科（如海洋生物學、經濟學）的交叉融合，是推動海洋資源調控智能化的重要方向。9.海岸帶是陸地與海洋相互作用的區(qū)域，其資源環(huán)境特征復雜，是地球信息科學重點應用的領域之一，常需要用到______分析等方法。10.海洋大數(shù)據(jù)分析技術的發(fā)展，為海量海洋環(huán)境與資源數(shù)據(jù)的挖掘、預測和決策支持提供了新的______。三、名詞解釋（每小題3分，共15分）1.海洋遙感2.海洋地理數(shù)據(jù)庫3.海洋資源承載力4.地理信息系統(tǒng)（GIS）5.海洋大數(shù)據(jù)四、簡答題（每小題5分，共20分）1.簡述遙感技術用于監(jiān)測海洋葉綠素濃度的基本原理。2.簡述GIS在海洋功能區(qū)劃中的作用和主要步驟。3.簡述海洋資源動態(tài)監(jiān)測中，多源地球信息技術的融合應用意義。4.簡述全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）在海洋資源開發(fā)利用活動監(jiān)管中的應用方式。五、論述題（每小題10分，共20分）1.論述地球信息技術在提升海洋資源管理決策科學性方面的作用。2.結合具體應用場景，論述地理信息系統(tǒng)（GIS）在海洋環(huán)境保護中的作用及面臨的挑戰(zhàn)。---試卷答案一、選擇題1.D2.A3.B4.B5.D6.C7.A8.C9.B10.C二、填空題1.反射2.空間分析3.四4.持續(xù)利用5.大氣6.航道選線、漁場預測7.光學特性（或輻射特性）8.手段9.緩沖區(qū)10.工具三、名詞解釋1.海洋遙感：利用人造或自然的航天、航空平臺，搭載各種傳感器，遠距離、非接觸地探測、感知、記錄海洋水體、海床、海岸帶以及與海洋相關的大氣圈、生物圈等信息，并通過處理、分析提取有用數(shù)據(jù)，從而獲取海洋環(huán)境與資源信息的科學技術。2.海洋地理數(shù)據(jù)庫：以地理空間位置或地理坐標為基本屬性，專門存儲、管理、檢索、分析和顯示海洋地理及相關屬性數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，是海洋信息化的基礎。3.海洋資源承載力：在特定的技術、經濟和社會條件下，一個特定海洋空間或區(qū)域能夠持續(xù)支撐的、維持生態(tài)平衡和滿足人類需求的海洋資源（如生物資源、空間資源等）的極限負荷量。4.地理信息系統(tǒng)（GIS）：一種采集、存儲、管理、分析、顯示和應用地理空間信息的計算機系統(tǒng)，它能夠為海洋資源的管理、規(guī)劃和決策提供空間數(shù)據(jù)支持和空間分析能力。5.海洋大數(shù)據(jù)：指在海洋科學研究和海洋資源開發(fā)利用活動中產生的、規(guī)模巨大（海量、高速、多樣）且具有價值密度相對較低的海洋地理空間數(shù)據(jù)集合，需要采用新的技術和方法進行有效處理和利用。四、簡答題1.簡述遙感技術用于監(jiān)測海洋葉綠素濃度的基本原理。解析思路：葉綠素是浮游植物的主要成分，是海洋初級生產力的關鍵指標。遙感監(jiān)測葉綠素主要基于其吸收和散射太陽輻射的特性。葉綠素富含葉綠素a、b等色素，這些色素對藍紫光和紅光有強烈的吸收作用，而對綠光吸收較少并反射。當水體中的葉綠素濃度增加時，浮游植物對特定波段的藍綠光和紅光的吸收增強，對綠光的反射率相對提高。因此，可以通過遙感傳感器接收到的不同波段（特別是藍、綠、紅波段）的反射率數(shù)據(jù)，利用經驗公式或物理模型（如基于水體光學特性反演模型）來估算葉綠素濃度。常用的傳感器包括海洋色譜儀、多光譜掃描儀等。2.簡述GIS在海洋功能區(qū)劃中的作用和主要步驟。解析思路：GIS在海洋功能區(qū)劃中扮演著核心的技術支撐角色，主要體現(xiàn)在空間數(shù)據(jù)管理、空間分析決策支持等方面。主要步驟包括：①數(shù)據(jù)準備與整合：收集、整理、數(shù)字化各類海洋基礎地理信息（地形地貌、海岸線、海底地形、已有開發(fā)利用狀況等）和法律法規(guī)、政策要求等社會經濟信息，并輸入GIS數(shù)據(jù)庫。②空間分析與評價：利用GIS的空間分析功能（如疊置分析、緩沖區(qū)分析、網絡分析等），對不同的海洋區(qū)域進行適宜性評價，識別不同區(qū)域在資源環(huán)境、開發(fā)利用限制等方面的特征。③方案生成與評估：根據(jù)評價結果和功能區(qū)劃的原則，在GIS地圖上進行不同功能區(qū)的初步劃定，生成多種功能區(qū)劃方案。④方案比較與優(yōu)化：利用GIS的查詢、統(tǒng)計、制圖功能，對不同方案的覆蓋范圍、面積、與其他區(qū)域的關系等進行比較分析，結合專家意見和模擬仿真，對方案進行優(yōu)化調整。⑤成圖與成果輸出：將最終確定的功能區(qū)劃方案以標準地圖、數(shù)據(jù)集等形式輸出，為管理決策提供依據(jù)。3.簡述海洋資源動態(tài)監(jiān)測中，多源地球信息技術的融合應用意義。解析思路：海洋環(huán)境與資源狀況是動態(tài)變化的，單一來源或單一類型的地球信息技術（如僅靠衛(wèi)星遙感或僅靠GIS）往往難以全面、及時、準確地反映這種動態(tài)變化。多源地球信息技術融合應用的意義在于：①信息互補：不同技術（如遙感、GNSS、水聲探測、In-Situ傳感器、模型）獲取的數(shù)據(jù)在空間、時間、內容、精度上各有優(yōu)劣，融合可以取長補短，獲取更全面、更精確的信息。例如，遙感提供大范圍宏觀信息，GNSS提供精確位置，水聲探測獲取海底精細信息。②提高監(jiān)測精度與可靠性：通過融合多源數(shù)據(jù)，可以進行交叉驗證、誤差校正，綜合分析，提高對海洋資源數(shù)量、質量及其變化監(jiān)測的精度和結果的可靠性。③增強時空分辨率：融合不同時空尺度、不同空間分辨率的數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)對海洋現(xiàn)象更精細、更及時的監(jiān)測和預警。④支持復雜系統(tǒng)認知：海洋系統(tǒng)復雜，融合多源異構數(shù)據(jù)有助于構建更完善的海洋環(huán)境與資源動態(tài)模型，深化對海洋系統(tǒng)的認知。⑤提升決策支持能力：提供更全面、準確、及時的動態(tài)信息，為海洋資源管理、環(huán)境監(jiān)測、防災減災等提供更強大的決策支持。4.簡述全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）在海洋資源開發(fā)利用活動監(jiān)管中的應用方式。解析思路：GNSS作為高精度、全天候的定位和授時系統(tǒng)，在海洋資源開發(fā)利用活動的監(jiān)管中發(fā)揮著關鍵作用。主要應用方式包括：①資源開發(fā)活動定位與跟蹤：為海上石油平臺、鉆井船、漁船、養(yǎng)殖網箱、水下機器人等配備GNSS接收機，實時獲取其精確位置和動態(tài)軌跡，用于監(jiān)控作業(yè)范圍、防止非法捕撈或開采、跟蹤資源開發(fā)過程。②運輸船舶監(jiān)控與管理：利用AIS（船舶自動識別系統(tǒng)，集成GNSS）或單獨的GNSS定位，對漁船、交通船等進行監(jiān)控，掌握船舶分布、航線、停留時間等，服務于漁業(yè)管理、航運安全等。③海上應急響應與搜救：在海上事故（如船只傾覆、人員落水、平臺泄漏）發(fā)生時，利用配備的GNSS設備能快速精確定位事故地點，為救援行動提供關鍵信息。④海上執(zhí)法與巡查：為海警、海監(jiān)船只配備GNSS設備，記錄執(zhí)法路線、監(jiān)控目標位置，提高執(zhí)法效率和規(guī)范性。⑤海洋環(huán)境監(jiān)測：結合其他傳感器，安裝在浮標、漂流物上，用于監(jiān)測海洋環(huán)流、污染物擴散路徑等，其中GNSS提供精確的位置和時間基準。五、論述題1.論述地球信息技術在提升海洋資源管理決策科學性方面的作用。解析思路：論述題應結構清晰，邏輯嚴謹，論點明確，論據(jù)充分。可以從以下幾個方面展開：首先，指出傳統(tǒng)海洋資源管理決策存在的局限性，如信息不完整、不及時、分析手段單一等。其次，闡述地球信息技術（RS、GIS、GNSS等）如何提供更全面、動態(tài)、精準的海洋信息。例如，遙感提供大范圍、長時序的環(huán)境與資源變化數(shù)據(jù)；GIS提供強大的空間分析能力，可以進行承載力評估、環(huán)境影響分析、規(guī)劃方案模擬等；GNSS提供精確的位置和動態(tài)信息。再次，重點論述這些技術如何支撐決策過程的科學化：①提高決策的透明度和規(guī)范性：基于客觀的數(shù)據(jù)和空間分析結果進行決策，減少主觀臆斷。②增強決策的預見性和前瞻性：通過動態(tài)監(jiān)測和模型預測，提前預警風險，為長遠規(guī)劃提供依據(jù)。③提升決策的針對性和有效性：精確識別問題區(qū)域和關鍵因素，制定更有效的管理措施。④支持多目標、多方案的決策分析：利用GIS等進行情景模擬和綜合評價，輔助選擇最優(yōu)方案。最后，總結地球信息技術是現(xiàn)代海洋資源管理不可或缺的工具，是推動其科學化、精細化、智能化發(fā)展的重要支撐。2.結合具體應用場景，論述地理信息系統(tǒng)（GIS）在海洋環(huán)境保護中的作用及面臨的挑戰(zhàn)。解析思路：此題需要結合具體實例來論述GIS的作用，并分析其局限性。首先，概述GIS在海洋環(huán)境保護中的總體作用：作為空間數(shù)據(jù)管理和分析的核心平臺，GIS能夠有效支持海洋環(huán)境的監(jiān)測、評估、預警、管理和決策。其次，結合具體應用場景論述作用：①海洋環(huán)境監(jiān)測與評估：利用GIS疊加分析不同來源的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)（如水質、沉積物、生物多樣性），繪制污染分布圖，評估生態(tài)風險，如繪制海岸帶污染擴散范圍圖，評估養(yǎng)殖區(qū)水質達標率等。②海洋環(huán)境污染源追蹤與控制：結合污染源分布和排放數(shù)據(jù)，利用GIS進行溯源分析，確定主要污染來源；利用緩沖區(qū)分析劃定污染控制區(qū)。③海洋生態(tài)保護與修復：繪制海洋保護區(qū)范圍圖，分析保護區(qū)內外環(huán)境變化；評估海岸工程對生態(tài)敏感區(qū)的影響；規(guī)劃人工魚礁等生態(tài)修復工程的位置和布局。④海洋環(huán)境災害預警與管理：結合氣象、水文、地質災害數(shù)據(jù)，利用GIS進行風險區(qū)劃，模擬災害（如赤潮、溢油）擴散路徑，支持應急響應和災后評估，如模擬溢油擴散范圍并規(guī)劃圍油欄布設區(qū)域。⑤海岸帶綜合管理：整合土地使用、生態(tài)、經濟等多重目標數(shù)據(jù)，利用GIS進行空間分析，支持海岸帶綜合管理規(guī)劃和政策制定。再次，