2025年大學(xué)《地球信息科學(xué)與技術(shù)》專(zhuān)業(yè)題庫(kù)——遙感技術(shù)在水文變化監(jiān)測(cè)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。下列每小題備選項(xiàng)中，只有一個(gè)是符合題意的，請(qǐng)將正確選項(xiàng)的代表字母填寫(xiě)在題后的括號(hào)內(nèi)）1.在遙感技術(shù)中，用于獲取全天候、全天時(shí)地表信息的傳感器主要是（）。A.光學(xué)成像傳感器B.熱紅外傳感器C.微波傳感器D.激光雷達(dá)2.對(duì)于水體面積變化的監(jiān)測(cè)，遙感技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)在于（）。A.能夠獲取極高分辨率的地面細(xì)節(jié)B.可實(shí)現(xiàn)對(duì)大范圍水體的同步觀測(cè)C.能夠直接測(cè)量水體深度D.數(shù)據(jù)獲取成本極低3.下列哪個(gè)遙感指數(shù)常用于表征植被冠層的水分狀況？（）A.NDVIB.EVIC.NDWID.LST4.利用遙感技術(shù)估算區(qū)域蒸散發(fā)（ET），主要依據(jù)的物理基礎(chǔ)是（）。A.水的比熱容B.水分三態(tài)轉(zhuǎn)換的潛熱效應(yīng)C.地球引力場(chǎng)D.電磁波的反射特性5.在遙感影像解譯中，用于區(qū)分不同地物類(lèi)別的基本方法通常屬于（）。A.物理模型方法B.統(tǒng)計(jì)分類(lèi)方法C.半監(jiān)督學(xué)習(xí)方法D.深度學(xué)習(xí)方法6.利用合成孔徑雷達(dá)（SAR）監(jiān)測(cè)洪水淹沒(méi)范圍，其優(yōu)勢(shì)在于（）。A.能夠獲取高光譜分辨率信息B.具有穿透植被的能力C.只能在白天獲取數(shù)據(jù)D.圖像幾何分辨率較低7.土壤濕度遙感反演中，微波遙感的主要優(yōu)勢(shì)在于（）。A.對(duì)植被覆蓋的敏感性低B.能直接測(cè)量土壤溫度C.只能獲取地表粗糙度信息D.對(duì)干旱土壤的響應(yīng)較弱8.當(dāng)需要監(jiān)測(cè)冰川退縮對(duì)河流徑流的影響時(shí)，遙感技術(shù)主要關(guān)注（）。A.冰川面積變化B.冰川內(nèi)部溫度C.冰川物質(zhì)組成D.冰川融化速度9.在進(jìn)行遙感水文參數(shù)反演時(shí)，選擇合適的地面驗(yàn)證站點(diǎn)至關(guān)重要，其主要目的是（）。A.驗(yàn)證遙感影像的清晰度B.評(píng)估反演模型的精度和可靠性C.提高地面?zhèn)鞲衅鞯臏y(cè)量效率D.確定遙感數(shù)據(jù)的最佳時(shí)相10.將光學(xué)遙感和雷達(dá)遙感數(shù)據(jù)結(jié)合進(jìn)行洪水監(jiān)測(cè)，其主要目的是（）。A.提高圖像的幾何分辨率B.獲取更全面的水文信息C.降低數(shù)據(jù)獲取成本D.增強(qiáng)遙感數(shù)據(jù)的時(shí)相分辨率二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將正確答案填寫(xiě)在橫線上）1.遙感技術(shù)根據(jù)電磁波的波長(zhǎng)范圍，可分為可見(jiàn)光遙感、紅外遙感和______遙感。2.水體參數(shù)反演中的“暗目標(biāo)法”通常用于估算______。3.常用的地表蒸散發(fā)估算模型有______模型和能量平衡模型。4.遙感圖像的輻射校正主要目的是消除大氣和環(huán)境等因素引起的______誤差。5.利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)干旱，主要可以通過(guò)分析______、植被指數(shù)和地表溫度等指標(biāo)。6.土地利用/覆蓋變化（LUCC）是影響區(qū)域水文循環(huán)的重要驅(qū)動(dòng)力，遙感是監(jiān)測(cè)______變化的主要手段。7.遙感數(shù)據(jù)的多源融合是指將來(lái)自不同______、不同傳感器或不同時(shí)相的遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行組合與處理。8.在遙感水文應(yīng)用中，精度評(píng)價(jià)常用的指標(biāo)包括相關(guān)系數(shù)（R2）、______和均方根誤差（RMSE）。9.光學(xué)遙感在獲取______信息方面具有優(yōu)勢(shì)，而雷達(dá)遙感則擅長(zhǎng)獲取______信息。10.人工智能技術(shù)在遙感水文分析中的應(yīng)用日益廣泛，例如利用______進(jìn)行圖像分類(lèi)和參數(shù)反演。三、名詞解釋?zhuān)啃☆}3分，共15分。請(qǐng)給出下列名詞的準(zhǔn)確定義）1.遙感圖像幾何校正2.水體指數(shù)3.融雪徑流4.誤差傳播5.多源數(shù)據(jù)融合四、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分。請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問(wèn)題）1.簡(jiǎn)述熱紅外遙感技術(shù)在土壤濕度監(jiān)測(cè)中的基本原理。2.簡(jiǎn)述利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)洪澇災(zāi)害的主要步驟。3.簡(jiǎn)述選擇遙感數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)考慮的主要因素。4.簡(jiǎn)述定量遙感模型在水文監(jiān)測(cè)中的優(yōu)勢(shì)。五、論述題（每小題10分，共30分。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，深入分析和闡述下列問(wèn)題）1.論述遙感技術(shù)在監(jiān)測(cè)流域水資源動(dòng)態(tài)變化中的應(yīng)用潛力與面臨的挑戰(zhàn)。2.試述多源數(shù)據(jù)融合在提高遙感水文監(jiān)測(cè)精度方面的作用機(jī)制。3.結(jié)合具體案例，論述遙感技術(shù)如何服務(wù)于干旱災(zāi)害的監(jiān)測(cè)與預(yù)警。---試卷答案一、選擇題1.C2.B3.C4.B5.B6.B7.A8.A9.B10.B二、填空題1.微波2.水深3.水分蒸騰4.輻射5.水體指數(shù)6.土地利用/覆蓋7.平臺(tái)8.決定系數(shù)（或R2本身）9.光譜/電磁波譜；后向散射系數(shù)/微波10.機(jī)器學(xué)習(xí)/深度學(xué)習(xí)三、名詞解釋1.遙感圖像幾何校正：指消除或修正遙感影像由于傳感器成像角度、地球曲率、地形起伏等因素引起的幾何變形，使影像上的點(diǎn)與地面實(shí)際位置精確對(duì)應(yīng)的過(guò)程。**解析思路：*考察對(duì)幾何校正基本概念的掌握。需要理解其目的（空間定位精度）和主要解決的問(wèn)題是哪些（傳感器姿態(tài)、地球曲率、地形等）。2.水體指數(shù)：指利用特定波段或波段組合計(jì)算的比值或比值型指數(shù)，用于增強(qiáng)水體特征或在遙感影像上識(shí)別水體，并可用于反演水體相關(guān)參數(shù)（如水深、水質(zhì)等）。**解析思路：*考察對(duì)水體指數(shù)定義和功能的理解。強(qiáng)調(diào)其是基于光譜計(jì)算得到的，目的是突出水體或與水體相關(guān)的信息。3.融雪徑流：指春季冰雪融化時(shí)產(chǎn)生的地表和地下水流。遙感技術(shù)可用于監(jiān)測(cè)積雪覆蓋范圍、融化進(jìn)程，進(jìn)而估算融雪徑流的時(shí)空分布。**解析思路：*考察對(duì)融雪徑流現(xiàn)象及其與遙感監(jiān)測(cè)關(guān)系的理解。需要明確其定義（來(lái)源、過(guò)程）以及遙感可以監(jiān)測(cè)哪些環(huán)節(jié)（積雪、融化）。4.誤差傳播：指在遙感數(shù)據(jù)處理或水文參數(shù)反演過(guò)程中，輸入數(shù)據(jù)的誤差通過(guò)各種運(yùn)算（如加減乘除、函數(shù)變換）傳遞并影響最終輸出結(jié)果精度的現(xiàn)象。**解析思路：*考察對(duì)誤差傳播基本概念的掌握。需要理解誤差不是孤立的，會(huì)隨著計(jì)算過(guò)程累積或改變，影響最終結(jié)果的可靠性。5.多源數(shù)據(jù)融合：指將來(lái)自不同來(lái)源（如不同傳感器、不同平臺(tái)、不同時(shí)間、不同傳感器類(lèi)型）的數(shù)據(jù)，按照一定的規(guī)則和方法進(jìn)行組合，以生成更精確、更完整、更可靠的信息或知識(shí)的過(guò)程。**解析思路：*考察對(duì)多源數(shù)據(jù)融合定義的理解。強(qiáng)調(diào)其目的是為了“融合”不同來(lái)源的數(shù)據(jù)，以獲得“更好”的結(jié)果，解決單一數(shù)據(jù)源存在的局限性。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述熱紅外遙感技術(shù)在土壤濕度監(jiān)測(cè)中的基本原理。**解析思路：*熱紅外遙感通過(guò)探測(cè)地表溫度來(lái)反演土壤濕度?；驹硎牵和寥罎穸雀邥r(shí)，土壤含水量大，導(dǎo)熱性能和蒸發(fā)蒸騰作用強(qiáng)，地表熱量易散失，溫度相對(duì)較低；土壤濕度低時(shí)，水分少，導(dǎo)熱性差，蒸發(fā)蒸騰弱，地表熱量易積累，溫度相對(duì)較高。因此，可以通過(guò)遙感測(cè)量地表溫度，建立地表溫度與土壤濕度之間的相關(guān)關(guān)系，從而反演土壤濕度。2.簡(jiǎn)述利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)洪澇災(zāi)害的主要步驟。**解析思路：*考察遙感在洪澇監(jiān)測(cè)中的流程性知識(shí)。主要步驟應(yīng)包括：①數(shù)據(jù)獲?。韩@取災(zāi)前、災(zāi)中、災(zāi)后的光學(xué)或SAR遙感影像；②影像預(yù)處理：進(jìn)行輻射校正、幾何校正等；③水體提?。豪盟w指數(shù)或閾值法等方法從影像中提取水體范圍；④面積量算與變化分析：計(jì)算不同時(shí)相水體面積，分析淹沒(méi)范圍變化；⑤精度評(píng)價(jià)：將遙感結(jié)果與地面實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)或高分辨率影像進(jìn)行對(duì)比，評(píng)估精度；⑥成果應(yīng)用：制作洪澇范圍圖，為災(zāi)害評(píng)估、應(yīng)急響應(yīng)提供支持。3.簡(jiǎn)述選擇遙感數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)考慮的主要因素。**解析思路：*考察選擇遙感數(shù)據(jù)時(shí)需考慮的關(guān)鍵要素。主要因素應(yīng)包括：①監(jiān)測(cè)目標(biāo)：明確要監(jiān)測(cè)的水文要素（如水體、植被、土壤濕度等）；②空間分辨率：需滿足監(jiān)測(cè)對(duì)象的空間細(xì)節(jié)要求；③時(shí)間分辨率：需滿足監(jiān)測(cè)事件的時(shí)間頻率要求（如洪水、干旱、季節(jié)變化）；④光譜分辨率：需滿足區(qū)分目標(biāo)地物或反演參數(shù)的要求；⑤獲取成本：包括數(shù)據(jù)購(gòu)買(mǎi)、處理和應(yīng)用成本；⑥數(shù)據(jù)獲取的穩(wěn)定性和可靠性：考慮數(shù)據(jù)源的可獲得性、云覆蓋等影響因素。4.簡(jiǎn)述定量遙感模型在水文監(jiān)測(cè)中的優(yōu)勢(shì)。**解析思路：*考察對(duì)定量遙感模型價(jià)值的理解。其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：①提高精度：通過(guò)建立地物參數(shù)與遙感觀測(cè)值之間的定量關(guān)系，可以得到更精確的水文參數(shù)估算結(jié)果；②實(shí)現(xiàn)參數(shù)反演：能夠反演難以直接測(cè)量的水文變量（如蒸散發(fā)、土壤濕度、植被含水量等）；③普適性：建立的模型在一定區(qū)域內(nèi)具有普適性，可重復(fù)應(yīng)用；④大范圍監(jiān)測(cè)：能夠快速高效地對(duì)大范圍區(qū)域進(jìn)行參數(shù)估算，彌補(bǔ)地面站點(diǎn)稀疏的不足。五、論述題1.論述遙感技術(shù)在監(jiān)測(cè)流域水資源動(dòng)態(tài)變化中的應(yīng)用潛力與面臨的挑戰(zhàn)。**解析思路：*考察對(duì)遙感技術(shù)在整個(gè)流域水資源監(jiān)測(cè)體系中作用的認(rèn)識(shí)深度和廣度。應(yīng)用潛力可從：①大范圍、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)：可覆蓋整個(gè)流域，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間序列監(jiān)測(cè)，掌握水資源時(shí)空變化趨勢(shì)；②多要素綜合監(jiān)測(cè)：可同時(shí)監(jiān)測(cè)降水、蒸發(fā)、徑流、土壤濕度、植被水分狀況、水庫(kù)/湖泊水位面積等關(guān)鍵要素；③成本效益高：相比大量地面站點(diǎn)建設(shè)，遙感監(jiān)測(cè)具有更高的成本效益；④支持決策：為流域水資源管理、旱澇災(zāi)害預(yù)警、生態(tài)環(huán)境評(píng)估等提供信息支持。面臨的挑戰(zhàn)可從：①數(shù)據(jù)質(zhì)量限制：光學(xué)數(shù)據(jù)易受云雨霧影響，SAR數(shù)據(jù)分辨率和輻射精度可能受限；②定量精度問(wèn)題：遙感反演參數(shù)的精度受模型、數(shù)據(jù)、地表狀況等多種因素影響，可能存在不確定性；③時(shí)空分辨率匹配：水文過(guò)程變化快，遙感數(shù)據(jù)（特別是光學(xué)）的時(shí)空分辨率可能無(wú)法完全滿足精細(xì)刻畫(huà)的需求；④復(fù)雜模型融合：將遙感數(shù)據(jù)有效融入復(fù)雜的水文模型需要跨學(xué)科知識(shí)和專(zhuān)業(yè)技能；⑤遙感影像解譯經(jīng)驗(yàn)：需要專(zhuān)業(yè)人員對(duì)地物光譜特征和影像解譯有深入理解。2.試述多源數(shù)據(jù)融合在提高遙感水文監(jiān)測(cè)精度方面的作用機(jī)制。**解析思路：*考察對(duì)多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)優(yōu)勢(shì)的理解，特別是如何提升水文監(jiān)測(cè)精度。作用機(jī)制可從：①信息互補(bǔ)：不同傳感器（如光學(xué)、雷達(dá)）在不同波長(zhǎng)、不同極化、不同成像方式下對(duì)地物的敏感度不同，融合可獲取更全面、更豐富的地物信息；②優(yōu)勢(shì)疊加：如融合光學(xué)影像的精細(xì)紋理信息和雷達(dá)影像的全天候、穿透能力，可以克服單一數(shù)據(jù)源的局限性；③誤差補(bǔ)償：不同數(shù)據(jù)源可能存在不同類(lèi)型的誤差（如輻射誤差、幾何誤差），融合可以通過(guò)統(tǒng)計(jì)或智能方法進(jìn)行誤差訂正，提高最終結(jié)果的可靠性；④精度提升：融合后的數(shù)據(jù)在空間、光譜、時(shí)間分辨率或信息量上可能得到改善，為更精確的水文參數(shù)反演（如水深、土壤濕度、蒸散發(fā)）提供更好的輸入，從而提高反演精度；⑤應(yīng)對(duì)復(fù)雜環(huán)境：在云雨覆蓋頻繁或地表粗糙度大的區(qū)域，融合數(shù)據(jù)能提供更穩(wěn)定、更可靠的水文信息，增強(qiáng)監(jiān)測(cè)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。3.結(jié)合具體案例，論述遙感技術(shù)如何服務(wù)于干旱災(zāi)害的監(jiān)測(cè)與預(yù)警。**解析思路：*考察將遙感技術(shù)應(yīng)用于干旱監(jiān)測(cè)預(yù)警的實(shí)際能力和舉例說(shuō)明能力。論述應(yīng)包含：①干旱監(jiān)測(cè)指標(biāo)：遙感技術(shù)主要通過(guò)監(jiān)測(cè)與干旱相關(guān)的指標(biāo)來(lái)識(shí)別和評(píng)估干旱，如：植被退化（NDVI下降）、土壤干燥（LST升高、NDWI降低）、水體萎縮（面積減小、水位下降）、地表裸露（高反照度）、作物長(zhǎng)勢(shì)異常等；②監(jiān)測(cè)流程：利用多時(shí)相遙感影像，計(jì)算相關(guān)指數(shù)，繪制監(jiān)測(cè)圖，進(jìn)行時(shí)空變化分析，評(píng)估干旱程度和影響范圍；③預(yù)警應(yīng)用：基于遙感監(jiān)測(cè)到的干旱發(fā)展趨勢(shì)（如植被指數(shù)持續(xù)快速下降、土壤濕度銳減），結(jié)合氣象預(yù)測(cè)等信息，可以提前發(fā)布干旱預(yù)警，為農(nóng)業(yè)