2025年大學(xué)《地球信息科學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫——地球信息技術(shù)在城市用地管理中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填入括號(hào)內(nèi)，每題2分，共20分）1.在城市用地管理中，GIS的核心功能在于？（）A.獲取高分辨率遙感影像B.進(jìn)行大規(guī)模地面測(cè)量C.管理和空間分析地理數(shù)據(jù)D.自動(dòng)生成城市規(guī)劃藍(lán)圖2.下列哪項(xiàng)不屬于地球信息技術(shù)在城市用地管理中的主要應(yīng)用領(lǐng)域？（）A.城市三維建模與可視化B.城市人口動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)C.土地利用/覆蓋變化檢測(cè)D.企業(yè)內(nèi)部財(cái)務(wù)核算3.利用Landsat系列衛(wèi)星遙感影像進(jìn)行城市土地利用分類，主要依賴其哪種傳感器獲取數(shù)據(jù)？（）A.高分辨率可見光相機(jī)B.熱紅外掃描儀C.被動(dòng)微波輻射計(jì)D.激光雷達(dá)LiDAR4.在GIS中，用于表達(dá)地物空間位置的有向線段稱為？（）A.面狀要素B.線狀要素C.點(diǎn)狀要素D.網(wǎng)絡(luò)要素5.無人機(jī)遙感技術(shù)相比傳統(tǒng)衛(wèi)星遙感在城市用地精細(xì)化管理中的主要優(yōu)勢(shì)是？（）A.獲取數(shù)據(jù)的時(shí)間分辨率極高B.傳感器類型和光譜分辨率更豐富C.可靈活獲取城市內(nèi)部高分辨率影像D.數(shù)據(jù)處理和分發(fā)成本更低6.城市擴(kuò)張通常會(huì)導(dǎo)致哪種遙感影像特征的變化？（）A.像元值普遍增大B.影像噪聲顯著增加C.城市區(qū)域邊界變得模糊D.遙感影像清晰度普遍下降7.進(jìn)行城市熱島效應(yīng)監(jiān)測(cè)時(shí)，常用的遙感數(shù)據(jù)源是？（）A.水文地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)B.社會(huì)經(jīng)濟(jì)調(diào)查問卷數(shù)據(jù)C.多光譜或熱紅外遙感影像D.城市交通流量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)8.在城市用地規(guī)劃輔助決策中，GIS空間分析功能可用于？（）A.自動(dòng)生成詳細(xì)的建設(shè)用地紅線圖B.評(píng)估不同規(guī)劃方案的環(huán)境影響C.精確計(jì)算每個(gè)地塊的市場(chǎng)價(jià)值D.自動(dòng)統(tǒng)計(jì)城市居民的年齡結(jié)構(gòu)9.下列哪種指數(shù)常用于遙感影像中城市植被覆蓋度的定量評(píng)估？（）A.NDVI（歸一化植被指數(shù)）B.NDWI（歸一化水體指數(shù)）C.NDSI（歸一化差異水指數(shù)）D.LSTVI（地表溫度植被指數(shù)）10.數(shù)字城市建設(shè)的核心基礎(chǔ)是？（）A.城市地下管網(wǎng)信息系統(tǒng)B.城市地理信息數(shù)據(jù)庫C.城市居民移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)D.城市電子商務(wù)平臺(tái)二、填空題（請(qǐng)將正確答案填入橫線上，每空1分，共10分）1.遙感技術(shù)獲取的城市數(shù)據(jù)，其空間分布特征通常用__________來描述。2.GIS的“3S”集成通常指遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（__________）和全球定位系統(tǒng)（GPS）。3.城市土地利用分類系統(tǒng)是為了實(shí)現(xiàn)土地利用的__________和管理。4.利用無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)可以快速構(gòu)建城市的__________模型。5.城市擴(kuò)張對(duì)生態(tài)環(huán)境的主要影響包括改變區(qū)域__________和增加熱島效應(yīng)。6.在進(jìn)行城市用地適宜性評(píng)價(jià)時(shí)，需要考慮的因素包括自然條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件和__________條件。7.GPS在城市用地管理中主要用于__________和動(dòng)態(tài)監(jiān)控。8.遙感圖像處理中的輻射校正主要是為了消除傳感器自身和大氣造成的__________誤差。9.城市規(guī)劃中的“控規(guī)”通常指__________詳細(xì)規(guī)劃。10.大數(shù)據(jù)技術(shù)為城市用地管理提供了更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)__________和智能分析能力。三、名詞解釋（請(qǐng)給出下列名詞的簡(jiǎn)要定義，每題3分，共15分）1.城市用地變化檢測(cè)2.規(guī)劃控制性詳細(xì)藍(lán)圖3.三維城市模型4.城市熱島效應(yīng)5.土地利用/覆蓋分類系統(tǒng)四、簡(jiǎn)答題（請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問題，每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述GIS在城市土地利用數(shù)據(jù)庫建設(shè)中的作用。2.簡(jiǎn)述利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)城市綠地覆蓋變化的常用方法。3.簡(jiǎn)述城市擴(kuò)張的主要驅(qū)動(dòng)因素。4.簡(jiǎn)述地理信息系統(tǒng)（GIS）的基本功能。五、論述題（請(qǐng)就下列問題展開論述，共35分）結(jié)合地球信息技術(shù)（RS、GIS、GPS、UAS等）的原理與應(yīng)用，論述其在現(xiàn)代城市國(guó)土空間規(guī)劃與管理中的重要作用，并分析當(dāng)前應(yīng)用中面臨的挑戰(zhàn)與未來發(fā)展趨勢(shì)。試卷答案一、選擇題1.C2.D3.A4.B5.C6.C7.C8.B9.A10.B二、填空題1.空間分布格局2.GIS3.統(tǒng)一4.三維5.生態(tài)格局6.技術(shù)經(jīng)濟(jì)7.定位8.輻射9.控制性10.存儲(chǔ)三、名詞解釋1.城市用地變化檢測(cè)：指利用遙感、GIS等技術(shù)手段，監(jiān)測(cè)、量化和分析城市范圍內(nèi)土地利用類型、范圍、性質(zhì)等在時(shí)間和空間上的變化過程及其驅(qū)動(dòng)因素。2.規(guī)劃控制性詳細(xì)藍(lán)圖：指在城市總體規(guī)劃指導(dǎo)下，對(duì)具體地塊的土地利用、建設(shè)密度、高度、配套設(shè)施、空間形態(tài)等做出強(qiáng)制性規(guī)定的規(guī)劃成果，通常以圖紙和文本形式呈現(xiàn)，是城市建設(shè)和管理的依據(jù)。3.三維城市模型：指利用地理信息系統(tǒng)、遙感、三維掃描、激光雷達(dá)等技術(shù)，綜合表達(dá)城市地表及地下空間、建筑、環(huán)境、設(shè)施等多維度信息的數(shù)字化、可視化模型，支持城市規(guī)劃、管理、分析和服務(wù)。4.城市熱島效應(yīng)：指城市區(qū)域的氣溫顯著高于周邊郊區(qū)的現(xiàn)象。主要由城市下墊面性質(zhì)（如建筑、道路吸熱快、蒸騰少）、人工熱源、綠地和水體減少、空氣污染物積累等因素造成。5.土地利用/覆蓋分類系統(tǒng)：指按照一定的標(biāo)準(zhǔn)和原則，將地表覆蓋按其性質(zhì)、形態(tài)、利用方式等劃分為不同類別（如耕地、林地、建設(shè)用地等）的體系，是進(jìn)行土地利用調(diào)查、監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)和管理的基礎(chǔ)。四、簡(jiǎn)答題1.GIS在城市土地利用數(shù)據(jù)庫建設(shè)中的作用：*數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理：GIS提供空間數(shù)據(jù)庫，能有效存儲(chǔ)、管理城市復(fù)雜多樣的土地利用數(shù)據(jù)（矢量、柵格、點(diǎn)狀等）及其屬性信息。*空間查詢與檢索：可快速、準(zhǔn)確地按空間位置（點(diǎn)、面、區(qū)域）或?qū)傩詶l件查詢、檢索相關(guān)土地利用信息。*空間分析與疊加：支持緩沖區(qū)分析、疊加分析（如土地利用與地形、道路疊加）、網(wǎng)絡(luò)分析（如可達(dá)性分析）等，深化對(duì)土地利用狀況的理解。*數(shù)據(jù)可視化與制圖：將抽象的土地利用數(shù)據(jù)以地圖、圖表等形式直觀展示，便于理解、溝通和管理決策。*數(shù)據(jù)更新與維護(hù)：支持動(dòng)態(tài)更新變化后的土地利用信息，維護(hù)數(shù)據(jù)庫的現(xiàn)勢(shì)性。2.利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)城市綠地覆蓋變化的常用方法：*時(shí)序影像比較法：獲取不同時(shí)期（如多年序列）的城市多光譜或高分辨率遙感影像，通過目視解譯或計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類（如監(jiān)督分類、非監(jiān)督分類、面向?qū)ο蠓诸悾┑玫礁鲿r(shí)期的綠地覆蓋圖，對(duì)比分析變化區(qū)域、范圍和面積。*植被指數(shù)變化分析：計(jì)算歸一化植被指數(shù)（NDVI）或其他植被指數(shù)（如NDWI），分析其在不同時(shí)期的時(shí)空變化特征，高值區(qū)通常對(duì)應(yīng)綠地分布，指數(shù)變化可用于監(jiān)測(cè)綠地的增減。*面向?qū)ο笥跋穹治觯夯谟跋駥?duì)象（ImageObjects）進(jìn)行分類和變化檢測(cè)，能更好地保持地物的完整性，減少分類誤差，尤其適用于精細(xì)化的綠地監(jiān)測(cè)。*變化檢測(cè)算法應(yīng)用：使用如主成分分析（PCA）、馬爾科夫鏈模型（MarkovChain）、像元二分模型（Unmixing）等變化檢測(cè)算法，自動(dòng)識(shí)別和量化影像間的差異，精確計(jì)算綠地面積變化。3.城市擴(kuò)張的主要驅(qū)動(dòng)因素：*經(jīng)濟(jì)發(fā)展與工業(yè)化：城市是經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和工業(yè)集中的中心，經(jīng)濟(jì)發(fā)展吸引人口和產(chǎn)業(yè)向城市集聚，推動(dòng)城市空間向外擴(kuò)展以獲取更多土地資源。*人口增長(zhǎng)與集聚：城市提供更多的就業(yè)機(jī)會(huì)、教育醫(yī)療資源和生活便利性，吸引人口遷入，人口密度增加導(dǎo)致內(nèi)部擁擠，促使城市向外擴(kuò)張。*土地利用規(guī)劃與政策：不合理的規(guī)劃許可、土地供應(yīng)政策或?qū)μ囟▍^(qū)域（如新區(qū)開發(fā)）的傾斜，會(huì)引導(dǎo)和加速城市擴(kuò)張的方向和速度。*基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)：道路、地鐵等交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)往往能“攤大餅”式地引導(dǎo)城市向周邊延伸，連接新的發(fā)展區(qū)域。*城市內(nèi)部壓力：城市內(nèi)部建成區(qū)地價(jià)高昂、土地資源稀缺、環(huán)境質(zhì)量下降等，使得向外擴(kuò)張成為獲取發(fā)展空間的主要途徑。*農(nóng)業(yè)用地外遷：隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，單位面積產(chǎn)出提高，部分農(nóng)業(yè)用地被轉(zhuǎn)為城市用途。4.地理信息系統(tǒng)（GIS）的基本功能：*數(shù)據(jù)輸入/采集：將各種來源（遙感、測(cè)量、地圖、數(shù)據(jù)庫、手工錄入等）的地理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成GIS可識(shí)別和處理的數(shù)字格式。*數(shù)據(jù)編輯與管理：對(duì)輸入的地理數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查、修改、刪除、增強(qiáng)等操作，建立和維護(hù)地理數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的增、刪、改、查。*空間查詢與分析：提供多種空間查詢工具（如點(diǎn)面關(guān)系查詢、鄰近性查詢、范圍查詢），以及強(qiáng)大的空間分析功能（如疊置分析、緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡(luò)分析、地形分析、地統(tǒng)計(jì)分析等）。*空間可視化與輸出：將地理數(shù)據(jù)和分析結(jié)果以地圖、圖表、統(tǒng)計(jì)報(bào)告等多種形式進(jìn)行可視化表達(dá)，并支持地圖制圖和成果輸出。五、論述題（此題無標(biāo)準(zhǔn)答案，以下為論述要點(diǎn)，需結(jié)合具體實(shí)例和深入分析展開）論述要點(diǎn)：重要作用：1.數(shù)據(jù)整合與信息獲取：集成RS（獲取宏觀、動(dòng)態(tài)地表信息）、GIS（管理、分析空間數(shù)據(jù)）、GPS（精確定位）、UAS（獲取高分辨率、近地信息）等技術(shù)，提供全面、準(zhǔn)確、現(xiàn)勢(shì)的城市地理信息，為規(guī)劃管理提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。2.動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與變化分析：利用RS和UAS進(jìn)行周期性監(jiān)測(cè)，結(jié)合GIS進(jìn)行變化檢測(cè)與分析，實(shí)時(shí)掌握城市擴(kuò)張、土地利用變化、綠地減少、環(huán)境污染（如熱島、空氣污染）等動(dòng)態(tài)，為管理決策提供依據(jù)。3.規(guī)劃輔助與方案評(píng)估：GIS的空間分析功能（如疊置分析、緩沖區(qū)分析、可達(dá)性分析）可用于評(píng)估不同規(guī)劃方案（如新區(qū)選址、交通布局、綠地配置）對(duì)環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的影響，輔助進(jìn)行科學(xué)決策。4.三維可視化與模擬：利用三維GIS技術(shù)構(gòu)建城市三維模型，直觀展示城市形態(tài)、空間布局，支持城市景觀評(píng)價(jià)、日照分析、視線分析等，提升規(guī)劃設(shè)計(jì)的科學(xué)性。5.應(yīng)急管理與服務(wù)：在災(zāi)害應(yīng)急中快速定位事件地點(diǎn)、評(píng)估影響范圍、規(guī)劃救援路線；在日常生活中提供導(dǎo)航、公共服務(wù)設(shè)施查詢、公共安全監(jiān)控等城市信息服務(wù)。6.提升管理效率與透明度：實(shí)現(xiàn)城市信息的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化管理，提高管理效率，并通過在線平臺(tái)向公眾公開信息，增強(qiáng)管理透明度。挑戰(zhàn)：1.數(shù)據(jù)問題：數(shù)據(jù)獲取成本高、更新頻率難以保證、多源數(shù)據(jù)融合難度大、數(shù)據(jù)精度和標(biāo)準(zhǔn)化問題。2.技術(shù)問題：技術(shù)更新快，需要持續(xù)投入；復(fù)雜空間分析模型的建立與應(yīng)用難度；系統(tǒng)集成與兼容性問題。3.人才問題：既懂地球信息技術(shù)又懂城市規(guī)劃管理領(lǐng)域的復(fù)合型人才短缺。4.應(yīng)用問題：技術(shù)應(yīng)用與實(shí)際管理需求結(jié)合不夠緊密，“重技術(shù)、輕應(yīng)用”現(xiàn)象存在；數(shù)據(jù)共享與協(xié)同機(jī)制不完善；公眾參與程度不高。5.倫理與安全：遙感、無人機(jī)等技術(shù)可能涉及隱私問題；數(shù)據(jù)安全與信息安全面臨挑戰(zhàn)。未來發(fā)展趨勢(shì)：1.智能化：人工智能（AI）、機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）與地球信息技術(shù)的深度融合，實(shí)現(xiàn)智能化的城市信息提取、變化預(yù)測(cè)、智能決策支持。2.大數(shù)據(jù)與云計(jì)算：利用云計(jì)算平臺(tái)處理海量城市地理信息數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、高并發(fā)的城市分析與服務(wù)。3.物聯(lián)網(wǎng)（IoT）融合：