2025年大學(xué)《地球信息科學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫——地震災(zāi)害遙感監(jiān)測預(yù)警技術(shù)研究考試時間：______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涂在答題卡相應(yīng)位置）1.在地震波中，傳播速度最快、最先到達(dá)震源附近臺站的是？A.P波B.S波C.L波D.R波2.下列哪種遙感傳感器主要利用電磁波的穿透能力來探測地下信息，可能在地震前兆監(jiān)測中提供某些線索？A.光學(xué)成像衛(wèi)星B.熱紅外掃描儀C.微波雷達(dá)D.重力測量衛(wèi)星3.合成孔徑雷達(dá)（SAR）的主要優(yōu)勢在于？A.能夠全天候、全天時工作B.分辨率通常低于光學(xué)衛(wèi)星C.主要獲取地表反射的光譜信息D.成本通常低于光學(xué)衛(wèi)星4.InSAR技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高精度地表形變監(jiān)測的主要原理是？A.多次曝光獲取圖像對比B.直接測量地表溫度異常C.利用GPS信號進(jìn)行定位D.測量地球磁場變化5.對于突發(fā)性的地震滑坡災(zāi)害，遙感監(jiān)測的主要優(yōu)勢在于？A.能夠進(jìn)行高精度三維建模B.可以及時獲取災(zāi)情分布范圍和動態(tài)變化C.能直接測定滑坡體的物質(zhì)成分D.適用于對地下結(jié)構(gòu)進(jìn)行探測6.下列哪項技術(shù)最適合用于監(jiān)測大范圍、長期的地殼水平形變？A.單頻GPS測量B.機(jī)載激光雷達(dá)（LiDAR）C.多期重復(fù)觀測的InSARD.地面沉降觀測井7.地震預(yù)警系統(tǒng)的主要時間關(guān)鍵在于？A.精確測定震源位置和震級B.快速傳輸?shù)卣鹦畔.準(zhǔn)確評估地震影響范圍D.高效救援隊伍部署8.將光學(xué)衛(wèi)星影像與雷達(dá)影像進(jìn)行融合，其主要目的之一是？A.提高光學(xué)影像的分辨率B.增強(qiáng)雷達(dá)影像的光譜信息C.克服光學(xué)影像受云雨天氣影響，獲取全天候地表信息D.完全替代雷達(dá)影像的使用9.無人機(jī)遙感在地震災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)中的主要作用體現(xiàn)在？A.進(jìn)行全球范圍的長期監(jiān)測B.提供災(zāi)區(qū)精細(xì)化的、高時效性的影像數(shù)據(jù)C.代替衛(wèi)星進(jìn)行宏觀監(jiān)測D.負(fù)責(zé)地震預(yù)警信號的發(fā)布10.利用遙感技術(shù)監(jiān)測地震引發(fā)的地表溫度異常，其機(jī)理可能與下列哪項物理過程有關(guān)？A.地應(yīng)力變化導(dǎo)致的巖石破裂發(fā)聲B.地下流體活動引起的熱傳導(dǎo)變化C.地震波能的釋放轉(zhuǎn)化為熱能D.空氣震動導(dǎo)致紅外輻射增強(qiáng)二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填寫在答題卡相應(yīng)位置）1.地震波按照傳播介質(zhì)不同，可分為體波和______波；體波中，______波首先到達(dá)震中附近。2.遙感數(shù)據(jù)獲取的主要方式包括航天遙感、______遙感和地面遙感。3.InSAR技術(shù)通過干涉測量獲取的是兩幅影像的______差異信息，從而反演地表形變。4.地震可能引發(fā)的典型次生災(zāi)害包括滑坡、泥石流、______、堰塞湖等。5.構(gòu)建地震災(zāi)害遙感監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，需要集成遙感數(shù)據(jù)獲取、______、信息解譯、預(yù)警發(fā)布等環(huán)節(jié)。6.遙感技術(shù)在地震前兆監(jiān)測方面，雖然面臨諸多挑戰(zhàn)，但仍在地殼______、地表______等方面進(jìn)行探索。7.衛(wèi)星重力測量（如GRACE）可以用于探測地殼______的變化，為地震研究提供信息。8.利用多源遙感數(shù)據(jù)（如光學(xué)、雷達(dá)）進(jìn)行災(zāi)害評估，可以發(fā)揮各自優(yōu)勢，實現(xiàn)______評估。9.人工智能技術(shù)在地震災(zāi)害遙感監(jiān)測中的應(yīng)用日益廣泛，例如利用深度學(xué)習(xí)進(jìn)行______的自動識別與提取。10.地震災(zāi)害遙感監(jiān)測的精度受多種因素影響，主要包括幾何精度、______精度以及數(shù)據(jù)獲取的______。三、簡答題（每題5分，共20分。請將答案填寫在答題卡相應(yīng)位置）1.簡述雷達(dá)干涉測量（InSAR）技術(shù)的基本原理及其在地震形變監(jiān)測中的主要應(yīng)用。2.簡述光學(xué)遙感影像和雷達(dá)遙感影像在地震災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測中的各自優(yōu)勢和局限性。3.簡述地震災(zāi)害遙感監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)預(yù)處理主要包括哪些關(guān)鍵步驟及其目的。4.簡述無人機(jī)遙感技術(shù)在地震災(zāi)害現(xiàn)場信息獲取方面相比衛(wèi)星遙感的主要特點和優(yōu)勢。四、論述題（每題10分，共30分。請將答案填寫在答題卡相應(yīng)位置）1.論述利用遙感技術(shù)監(jiān)測地震地質(zhì)災(zāi)害（如滑坡、泥石流）的主要方法、面臨的挑戰(zhàn)以及可能的改進(jìn)方向。2.結(jié)合實例，論述多源數(shù)據(jù)融合在提高地震災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警能力方面的重要作用。3.展望未來，論述人工智能等新興技術(shù)如何可能推動地震災(zāi)害遙感監(jiān)測預(yù)警技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。---試卷答案一、選擇題1.A2.C3.A4.A5.B6.C7.B8.C9.B10.B二、填空題1.表面；P2.航空3.相位4.地裂縫5.數(shù)據(jù)處理與分析6.形變；物質(zhì)組成7.密度8.綜合性9.災(zāi)害信息10.輻射；頻率（或時間）三、簡答題1.答案：雷達(dá)干涉測量（InSAR）技術(shù)的基本原理是利用兩幅從相同或近似相同位置獲取的合成孔徑雷達(dá)（SAR）影像，對同一地表目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行干涉，通過分析干涉相位信息來精確測量地表微小形變量。在地震形變監(jiān)測中，主要應(yīng)用包括：監(jiān)測地震引起的地表水平位移和垂直形變場；繪制大范圍地殼形變圖；識別和監(jiān)測地震斷裂帶的活動；評估地震引發(fā)的地表形變及其空間分布特征。解析思路：本題考查InSAR技術(shù)原理及其應(yīng)用。解答需包含核心原理（兩次成像、相位干涉、測形變）和至少兩個主要應(yīng)用方面（水平垂直位移監(jiān)測、斷裂帶活動監(jiān)測、形變場繪制、災(zāi)害評估）。2.答案：光學(xué)遙感影像的優(yōu)勢在于能提供豐富的光譜信息，色彩真實，便于識別地表覆蓋類型和地表物體細(xì)節(jié)，成本相對較低；局限性在于易受云、雨、霧等天氣條件影響，無法全天候工作。雷達(dá)遙感影像的優(yōu)勢在于能全天候、全天時工作，具有穿透性（可探測部分云層和植被覆蓋下的地表），能提供高分辨率地形數(shù)據(jù)；局限性在于圖像缺乏顏色信息，部分地物（如平滑水體、植被）的穿透效果差，成像原理復(fù)雜。在地震災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測中，光學(xué)影像主要用于災(zāi)情概貌、災(zāi)前背景信息獲取和精細(xì)特征識別；雷達(dá)影像則用于在惡劣天氣條件下快速獲取災(zāi)區(qū)影像，進(jìn)行地形測繪和宏觀災(zāi)情評估。解析思路：本題考查兩種遙感數(shù)據(jù)在災(zāi)害監(jiān)測中的優(yōu)缺點對比。需分別清晰列出光學(xué)和雷達(dá)各自的優(yōu)勢與不足，并結(jié)合應(yīng)急場景說明其適用性。3.答案：地震災(zāi)害遙感監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的數(shù)據(jù)預(yù)處理主要包括：輻射定標(biāo)（將原始數(shù)字量轉(zhuǎn)換為地物實際輻射亮度或能量值）；大氣校正（消除大氣對電磁波傳播的影響，恢復(fù)地表真實輻射亮度）；幾何校正（消除傳感器成像誤差和地形起伏引起的位移，將影像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為地理坐標(biāo)）；圖像鑲嵌（將多幅相鄰影像拼接成一幅大范圍影像）；圖像增強(qiáng)（改善圖像質(zhì)量，突出目標(biāo)特征）；噪聲去除（如斑點噪聲濾波）等。預(yù)處理的目的在于提高遙感數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠性和可用性，為后續(xù)的信息提取、分析和災(zāi)情評估奠定堅實基礎(chǔ)。解析思路：本題考查遙感數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)知識。需列舉至少4-5個主要預(yù)處理步驟，并簡述每個步驟的目的，體現(xiàn)對數(shù)據(jù)流程的理解。4.答案：無人機(jī)遙感技術(shù)在地震災(zāi)害現(xiàn)場信息獲取方面相比衛(wèi)星遙感的主要特點和優(yōu)勢在于：空域靈活，可低空貼近目標(biāo)區(qū)域飛行，獲取高分辨率影像；部署快速，響應(yīng)及時，能根據(jù)應(yīng)急需求快速調(diào)整航線和任務(wù)；機(jī)動性好，可飛越障礙物，到達(dá)地面難以進(jìn)入的區(qū)域；成本相對較低，適合多次重復(fù)觀測和精細(xì)局部區(qū)域詳查。其局限性主要體現(xiàn)在有效載荷有限，單次作業(yè)覆蓋范圍較小，續(xù)航時間相對較短，易受天氣影響。解析思路：本題考查無人機(jī)遙感的特點和優(yōu)勢。需從空間、時間、機(jī)動性、成本等方面對比無人機(jī)與衛(wèi)星的優(yōu)劣，突出無人機(jī)在應(yīng)急場景下的獨特價值。四、論述題1.答案：利用遙感技術(shù)監(jiān)測地震地質(zhì)災(zāi)害（如滑坡、泥石流）的主要方法包括：光學(xué)影像解譯（目視解譯或計算機(jī)分類識別災(zāi)區(qū)地表覆蓋變化、裂縫、破壞建筑等）；雷達(dá)影像形變監(jiān)測（利用InSAR等技術(shù)監(jiān)測災(zāi)害體位移和穩(wěn)定性變化）；雷達(dá)后向散射變化分析（滑坡后緣壁、滑體表面形態(tài)變化引起雷達(dá)回波強(qiáng)度變化）；高分辨率影像紋理、光譜特征分析（識別災(zāi)害體與周圍環(huán)境的差異）；多期遙感數(shù)據(jù)對比分析（監(jiān)測災(zāi)害發(fā)生、發(fā)展、擴(kuò)展過程）。面臨的挑戰(zhàn)主要包括：災(zāi)害識別的準(zhǔn)確性受影像分辨率、成像角度、災(zāi)害體自身特征等多種因素影響；易受植被覆蓋、云雨天氣等干擾；難以精確量化災(zāi)害體體積、物質(zhì)損失等；災(zāi)情動態(tài)監(jiān)測的時效性有待提高?？赡艿母倪M(jìn)方向包括：發(fā)展更高分辨率、多極化、多波段遙感數(shù)據(jù)；融合多種傳感器數(shù)據(jù)（光學(xué)、雷達(dá)、SAR等）進(jìn)行信息互補(bǔ)；應(yīng)用人工智能技術(shù)提高災(zāi)害自動識別與分類的精度和效率；加強(qiáng)多期數(shù)據(jù)的時間序列分析，提高動態(tài)監(jiān)測和變化檢測能力；結(jié)合地面調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行模型修正與驗證。解析思路：本題要求論述具體方法和挑戰(zhàn)。答案需包含多種主要監(jiān)測方法（側(cè)重不同技術(shù)手段）；清晰列出面臨的挑戰(zhàn)（技術(shù)和應(yīng)用層面）；并提出有針對性的改進(jìn)措施（技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用深化），體現(xiàn)全面性和思考深度。2.答案：多源數(shù)據(jù)融合在提高地震災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警能力方面發(fā)揮著重要作用。首先，融合不同類型傳感器數(shù)據(jù)（如光學(xué)、雷達(dá)、SAR、InSAR、LiDAR、重力衛(wèi)星、GPS等）可以優(yōu)勢互補(bǔ)，彌補(bǔ)單一數(shù)據(jù)源的不足，獲取更全面、準(zhǔn)確的地表信息，例如融合光學(xué)影像和雷達(dá)影像，既能識別地表物體細(xì)節(jié)，又能實現(xiàn)全天候監(jiān)測。其次，融合多時相數(shù)據(jù)（如災(zāi)前、災(zāi)中、災(zāi)后不同時點的遙感影像）可以有效地監(jiān)測災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展、擴(kuò)展過程，評估災(zāi)害影響范圍和程度。再次，融合遙感數(shù)據(jù)與地理信息數(shù)據(jù)（如數(shù)字高程模型、土地利用圖、地質(zhì)圖、人口分布圖等）可以進(jìn)行更精確的災(zāi)害風(fēng)險評估、預(yù)警區(qū)劃和應(yīng)急資源優(yōu)化配置。最后，融合多尺度數(shù)據(jù)（從衛(wèi)星宏觀影像到無人機(jī)精細(xì)影像）可以滿足不同層級、不同精細(xì)度的監(jiān)測預(yù)警需求。通過多源數(shù)據(jù)融合，可以顯著提高地震災(zāi)害監(jiān)測的時效性、準(zhǔn)確性和全面性，增強(qiáng)災(zāi)害預(yù)警的可靠性和科學(xué)性。解析思路：本題要求論述融合的作用。需從融合不同傳感器、融合多時相、融合多尺度、融合遙感與地理信息等多個維度闡述融合帶來的優(yōu)勢，并緊密圍繞“提高監(jiān)測預(yù)警能力”這一核心目標(biāo)展開。3.答案：人工智能等新興技術(shù)正在推動地震災(zāi)害遙感監(jiān)測預(yù)警技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。首先，在遙感數(shù)據(jù)處理方面，利用深度學(xué)習(xí)算法可以實現(xiàn)遙感影像的自動化、智能化預(yù)處理（如大氣校正、圖像去噪、變化檢測），大幅提高數(shù)據(jù)處理效率和精度。其次，在災(zāi)害信息提取方面，深度學(xué)習(xí)模型（如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)CNN）能夠自動識別和分類地震災(zāi)害（滑坡、裂縫、建筑物損毀等）特征，甚至在光學(xué)影像中識別植被覆蓋下的微弱災(zāi)害痕跡，提高災(zāi)害監(jiān)測的自動化水平和精度。再次，在災(zāi)害預(yù)測預(yù)警方面，人工智能可以處理海量多源監(jiān)測數(shù)據(jù)（遙感、地震、氣象等），