2025年大學(xué)《地球信息科學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫(kù)——遙感技術(shù)在土地資源調(diào)查中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填在題后括號(hào)內(nèi)）1.在遙感技術(shù)中，通常使用多光譜遙感數(shù)據(jù)獲取地物的光譜信息，其主要依據(jù)是地物對(duì)不同波段的（）具有選擇性吸收、反射或透射的特性。A.熱輻射B.電磁波C.機(jī)械波D.核輻射2.下列哪種傳感器屬于被動(dòng)式光學(xué)遙感傳感器？A.雷達(dá)傳感器B.衛(wèi)星通信天線C.成像光譜儀D.地面氣象雷達(dá)3.遙感圖像的輻射分辨率是指?jìng)鞲衅饔涗浀膱D像能區(qū)分的最?。ǎ.波段數(shù)B.空間尺寸C.輻射能量差D.地物種類4.在遙感圖像處理中，為了消除大氣對(duì)地物光譜信息的影響，通常需要進(jìn)行（）。A.輻射定標(biāo)B.大氣校正C.幾何校正D.圖像增強(qiáng)5.對(duì)于光譜特征差異明顯、分布相對(duì)集中的地物類別，適用于（）進(jìn)行遙感圖像分類。A.非監(jiān)督分類B.監(jiān)督分類C.面向?qū)ο蠓诸怐.變化檢測(cè)6.能夠全天候、全天時(shí)獲取地物信息的遙感傳感器是（）。A.光學(xué)衛(wèi)星遙感器B.氣象衛(wèi)星紅外掃描儀C.合成孔徑雷達(dá)（SAR）D.高光譜成像儀7.在土地資源調(diào)查中，利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)耕地面積變化，主要應(yīng)用了遙感技術(shù)的（）功能。A.電磁波探測(cè)B.遙測(cè)C.定位D.變化檢測(cè)8.下列哪個(gè)指數(shù)常用于遙感監(jiān)測(cè)植被生長(zhǎng)狀況和生物量？A.NDVI（歸一化植被指數(shù)）B.NDWI（歸一化水體指數(shù)）C.MNDWI（改進(jìn)型歸一化水體指數(shù)）D.LST（地表溫度）9.將不同時(shí)相的遙感影像進(jìn)行對(duì)比分析，以識(shí)別地物類型變化的過(guò)程稱為（）。A.圖像分類B.變化檢測(cè)C.光譜分析D.地物參數(shù)反演10.在土地利用/土地覆蓋分類中，選擇訓(xùn)練樣本時(shí)，要求每個(gè)樣本區(qū)域包含的地面物質(zhì)主要是（）。A.隨機(jī)分布的B.少量代表性地物C.大面積均質(zhì)地物D.典型且具有代表性的地物二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將正確答案填在題后橫線上）1.遙感技術(shù)是利用傳感器遠(yuǎn)距離探測(cè)目標(biāo)，獲取其______、______等信息，并通過(guò)解譯分析，提取有用信息的技術(shù)。2.遙感圖像的幾何分辨率是指圖像上能夠分辨的最小______。3.光學(xué)遙感圖像的成像主要依賴于地物對(duì)不同波段的______差異。4.遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理主要包括輻射校正和______兩大類。5.遙感技術(shù)在土地資源調(diào)查中可用于耕地識(shí)別、______、土地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等多個(gè)方面。6.歸一化植被指數(shù)（NDVI）的計(jì)算公式為（紅波段反射率-近紅外波段反射率）/（紅波段反射率+近紅外波段反射率）。7.雷達(dá)遙感具有穿透______的能力，可用于獲取被云層覆蓋地區(qū)的地表信息。8.遙感圖像的監(jiān)督分類需要先選擇具有代表性的訓(xùn)練樣本，并為每個(gè)樣本地物類別賦予______。9.土地資源調(diào)查中，數(shù)字高程模型（DEM）可用于分析地形地貌特征，如______、坡度、坡向等。10.遙感技術(shù)獲取的土地資源信息，需要經(jīng)過(guò)______、分類、量算和制圖等步驟，才能形成最終的土地利用圖件和數(shù)據(jù)庫(kù)。三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述遙感圖像輻射校正的主要目的和基本步驟。2.簡(jiǎn)述光學(xué)遙感圖像與雷達(dá)遙感圖像在土地資源調(diào)查應(yīng)用中的主要區(qū)別。3.簡(jiǎn)述監(jiān)督分類和非監(jiān)督分類方法在遙感圖像分類中的主要區(qū)別。4.簡(jiǎn)述利用遙感技術(shù)進(jìn)行城鎮(zhèn)擴(kuò)張監(jiān)測(cè)的基本流程。四、論述題（每小題10分，共20分）1.論述遙感技術(shù)在現(xiàn)代土地資源管理中的重要作用及其面臨的主要挑戰(zhàn)。2.結(jié)合實(shí)例，論述如何利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)和評(píng)估土地退化問(wèn)題。五、計(jì)算題（共20分）假設(shè)某區(qū)域遙感影像上，選取了以下三類地物（耕地、林地、建筑用地）的訓(xùn)練樣本，其平均反射率如下表所示：|地物類型|紅波段反射率|近紅外波段反射率||:-----------|:-----------|:---------------||耕地|0.25|0.75||林地|0.15|0.85||建筑用地|0.45|0.10|請(qǐng)計(jì)算：（1）耕地、林地、建筑用地的歸一化植被指數(shù)（NDVI）值。（2）分析NDVI值的大小與地物類型之間的關(guān)系，并解釋原因。試卷答案一、選擇題1.B2.C3.C4.B5.B6.C7.D8.A9.B10.D二、填空題1.電磁波譜信息，地物屬性信息2.空間分辨率3.光譜特征4.幾何校正5.林地資源評(píng)估6.（紅波段反射率-近紅外波段反射率）/（紅波段反射率+近紅外波段反射率）7.云層8.分類特征/訓(xùn)練樣本特征9.高程10.預(yù)處理三、簡(jiǎn)答題1.目的：消除或減弱大氣、傳感器等誤差的影響，使圖像記錄的地面實(shí)際輻射亮度或反射率信息更加準(zhǔn)確，便于進(jìn)行地物間的比較和分析。步驟：*依據(jù)傳感器檢定結(jié)果，將圖像亮度值轉(zhuǎn)換為絕對(duì)輻射亮度值（輻射定標(biāo)）。*根據(jù)大氣模型或經(jīng)驗(yàn)公式，消除大氣散射和吸收引起的輻射衰減，得到地物真實(shí)反射率或輻射亮度（大氣校正）。2.區(qū)別：*成像原理：光學(xué)遙感依賴目標(biāo)對(duì)電磁波的選擇性反射，受光照和大氣影響大；雷達(dá)遙感利用目標(biāo)對(duì)電磁波的散射，可全天候、全天時(shí)成像。*穿透能力：雷達(dá)可穿透云霧、植被、干燥土壤等；光學(xué)遙感受這些介質(zhì)阻擋。*信息獲?。汗鈱W(xué)提供地物光譜信息，分辨率高，細(xì)節(jié)豐富；雷達(dá)提供地物后向散射強(qiáng)度信息，對(duì)地形、粗糙度敏感，具有穿透能力。*應(yīng)用側(cè)重：光學(xué)適用于精細(xì)分類、植被參數(shù)反演、水體監(jiān)測(cè)等；雷達(dá)適用于大面積監(jiān)測(cè)、地形測(cè)繪、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、穿透成像等。3.區(qū)別：*監(jiān)督分類：需要預(yù)先選擇訓(xùn)練樣本，人工確定每個(gè)類別的分類特征（光譜、紋理等），適用于地物光譜特征明顯、分布相對(duì)集中的情況。*非監(jiān)督分類：無(wú)需預(yù)先指定類別和特征，算法自動(dòng)根據(jù)像元光譜相似性進(jìn)行聚類，形成不同的類別，適用于未知地物信息、地物光譜特征差異不明顯或需要探索性地物分布的情況。4.流程：*獲取多時(shí)相（如不同年份）的遙感影像數(shù)據(jù)。*對(duì)影像進(jìn)行預(yù)處理（輻射校正、大氣校正、幾何校正）。*根據(jù)研究區(qū)域范圍裁剪影像。*（可選）進(jìn)行圖像鑲嵌、融合等操作。*選擇合適的分類方法（如監(jiān)督分類、面向?qū)ο蠓诸悾?，?duì)每個(gè)時(shí)相的影像進(jìn)行土地利用/土地覆蓋分類。*獲取每個(gè)時(shí)相的土地利用圖。*將不同時(shí)相的土地利用圖進(jìn)行疊加對(duì)比。*通過(guò)對(duì)比，識(shí)別和提取土地利用類型發(fā)生變化的區(qū)域和面積，分析城鎮(zhèn)擴(kuò)張的范圍、速度和主要方向。四、論述題1.作用：*宏觀監(jiān)測(cè)：實(shí)現(xiàn)對(duì)大范圍土地資源類型、面積、分布的快速、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。*精細(xì)分類：利用多光譜、高光譜或雷達(dá)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)高精度的土地利用/土地覆蓋分類。*變化檢測(cè)：通過(guò)多時(shí)相數(shù)據(jù)比較，有效監(jiān)測(cè)土地覆被變化、城鎮(zhèn)擴(kuò)張、耕地減少、生態(tài)環(huán)境演變等動(dòng)態(tài)過(guò)程。*參數(shù)反演：反演植被指數(shù)、地表溫度、土壤水分、DEM等地物參數(shù)，為資源評(píng)估和環(huán)境監(jiān)測(cè)提供數(shù)據(jù)支持。*輔助決策：為土地規(guī)劃、資源管理、生態(tài)保護(hù)、災(zāi)害評(píng)估等提供科學(xué)依據(jù)和決策支持。挑戰(zhàn)：*數(shù)據(jù)質(zhì)量：受傳感器性能、大氣、云層、光照等影響，數(shù)據(jù)獲取的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性有待提高。*信息解譯：遙感圖像信息的解譯需要專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于復(fù)雜地物或細(xì)微變化難以精確識(shí)別。*分辨率限制：空間分辨率、光譜分辨率、時(shí)間分辨率的選擇和限制影響監(jiān)測(cè)的精細(xì)程度和時(shí)效性。*數(shù)據(jù)處理復(fù)雜：遙感數(shù)據(jù)處理流程長(zhǎng)、計(jì)算量大，對(duì)技術(shù)人員要求高。*成本問(wèn)題：高分辨率數(shù)據(jù)獲取成本較高。*信息融合與共享：如何有效融合遙感、地面調(diào)查、GIS等多源信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和協(xié)同應(yīng)用仍是挑戰(zhàn)。2.監(jiān)測(cè)評(píng)估流程與實(shí)例：*流程：*確定監(jiān)測(cè)區(qū)域和退化類型（如土地沙化、石漠化、水土流失、鹽堿化等）。*獲取多時(shí)相遙感影像（如不同年份的光學(xué)影像或雷達(dá)影像）。*對(duì)影像進(jìn)行預(yù)處理。*利用遙感指數(shù)（如NDVI、EVI、LST等）或分類方法，提取與退化相關(guān)的地物信息（如植被覆蓋度變化、地表溫度異常、土地利用類型轉(zhuǎn)變等）。*結(jié)合地面調(diào)查數(shù)據(jù)或DEM等輔助信息，圈定退化區(qū)域。*對(duì)退化區(qū)域進(jìn)行面積量算和變化趨勢(shì)分析。*評(píng)估退化程度（如輕度、中度、重度）。*分析退化原因（如氣候變化、過(guò)度放牧、不合理耕作等）。*評(píng)價(jià)治理恢復(fù)效果。*實(shí)例（以監(jiān)測(cè)土地沙化為例）：*獲取研究區(qū)連續(xù)多年的Landsat或Sentinel遙感影像。*計(jì)算年際NDVI變化，植被覆蓋度下降區(qū)域可能指示沙化擴(kuò)展。*利用多時(shí)相雷達(dá)影像（如Sentinel-1）或光學(xué)影像的紋理信息，識(shí)別地表粗糙度增加、沙丘移動(dòng)的區(qū)域。*結(jié)合氣象數(shù)據(jù)（如降水量變化）和地面調(diào)查，分析沙化擴(kuò)展與氣候變化、人類活動(dòng)的關(guān)系。*對(duì)比治理前后遙感影像，評(píng)估防風(fēng)固沙工程的效果。通過(guò)遙感技術(shù)，可以快速、動(dòng)態(tài)、大范圍地監(jiān)測(cè)土地沙化狀況及其變化，為防治決策提供關(guān)鍵信息。五、計(jì)算題（1）計(jì)算NDVI值：*耕地NDVI=(0.25-0.75)/(0.25+0.75)=-0.5/1.0=-0.5*林地NDVI=(0.15-0.85)/(0.15+0.85)=-0.7/1.0=-0.7*建筑用地NDVI=(0.45-0.10)/(0.45+0.10)=0.35/0.55≈0.636（2）關(guān)系分析及原因：*關(guān)系：計(jì)算結(jié)果表明，林地NDVI值最低，耕地次之，建筑用地NDVI值最高。*