2025年大學(xué)《地球信息科學(xué)與技術(shù)》專(zhuān)業(yè)題庫(kù)——地球信息技術(shù)在生態(tài)保護(hù)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)字母填入括號(hào)內(nèi)。）1.下列哪種遙感傳感器主要利用熱紅外波段來(lái)探測(cè)地物溫度特征？（）A.Landsat8OLIB.Sentinel-2MSIC.MODISD.AdvancedThermalEmissionandReflectionRadiometer(ATSR)2.在GIS中，用于分析點(diǎn)狀地物周?chē)欢ň嚯x范圍內(nèi)空間特征的工具是？（）A.疊加分析B.網(wǎng)絡(luò)分析C.緩沖區(qū)分析D.柵格分析3.生態(tài)保護(hù)中，利用GPS長(zhǎng)時(shí)間追蹤野生動(dòng)物運(yùn)動(dòng)軌跡，主要目的是？（）A.精確測(cè)量動(dòng)物體重B.評(píng)估棲息地選擇模式C.分析動(dòng)物生理指標(biāo)D.繪制高程圖4.下列哪項(xiàng)不是地球信息大數(shù)據(jù)技術(shù)在生態(tài)保護(hù)中的典型應(yīng)用領(lǐng)域？（）A.海洋漂浮垃圾監(jiān)測(cè)B.大型動(dòng)物遷徙路線(xiàn)預(yù)測(cè)C.城市熱島效應(yīng)模擬D.土地利用變化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)5.遙感影像解譯精度受多種因素影響，以下哪項(xiàng)因素相對(duì)最穩(wěn)定？（）A.遙感傳感器類(lèi)型B.解譯人員經(jīng)驗(yàn)C.遙感影像分辨率D.大氣狀況6.在進(jìn)行森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估時(shí)，通常需要利用GIS的？（）A.疊加分析功能B.地圖整飾功能C.空間統(tǒng)計(jì)功能D.3D建模功能7.無(wú)人機(jī)遙感相比衛(wèi)星遙感，在生態(tài)保護(hù)應(yīng)用中的一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)是？（）A.覆蓋范圍更廣B.數(shù)據(jù)獲取成本更低C.傳感器分辨率更高D.可進(jìn)行立體測(cè)圖8.生物多樣性保護(hù)中，利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)植被覆蓋變化，主要關(guān)注？（）A.土壤類(lèi)型分布B.水體面積變化C.棲息地喪失或破碎化D.大氣污染物濃度9.地理信息系統(tǒng)（GIS）在環(huán)境影響評(píng)價(jià)中，主要作用是？（）A.模擬污染物擴(kuò)散路徑B.評(píng)估項(xiàng)目對(duì)環(huán)境敏感目標(biāo)的距離C.預(yù)測(cè)氣候變化長(zhǎng)期影響D.計(jì)算項(xiàng)目投資回報(bào)率10.下列哪種技術(shù)最適合用于監(jiān)測(cè)短期內(nèi)（如幾小時(shí)到幾天）發(fā)生的地表快速變化事件？（）A.慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)B.低分辨率衛(wèi)星遙感C.高分辨率無(wú)人機(jī)遙感D.長(zhǎng)時(shí)序航空攝影測(cè)量二、名詞解釋?zhuān)啃☆}3分，共15分。請(qǐng)給出簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確的定義。）1.遙感影像分辨率2.生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)3.景觀(guān)格局指數(shù)4.地理數(shù)據(jù)庫(kù)5.人工智能（AI）在遙感影像解譯中的應(yīng)用三、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)述利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)土地利用/覆被變化的主要步驟。2.簡(jiǎn)述GIS在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃中至少三種不同的應(yīng)用方法。3.簡(jiǎn)述無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在濕地生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)中的主要應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。4.簡(jiǎn)述大數(shù)據(jù)技術(shù)在生態(tài)保護(hù)中可能面臨的挑戰(zhàn)。四、論述題（每小題10分，共20分。請(qǐng)圍繞以下主題展開(kāi)論述。）1.論述地球信息技術(shù)（如遙感、GIS、GPS、大數(shù)據(jù)等）在生物多樣性保護(hù)中的綜合應(yīng)用價(jià)值。2.論述利用地球信息技術(shù)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)效果監(jiān)測(cè)的重要性和方法途徑。五、案例分析題（15分。）假設(shè)某國(guó)家公園管理部門(mén)希望利用地球信息技術(shù)加強(qiáng)對(duì)區(qū)內(nèi)珍稀物種“XX獸”的監(jiān)測(cè)，以評(píng)估其種群狀況和棲息地利用情況，并為制定有效的保護(hù)策略提供依據(jù)。請(qǐng)分析在此場(chǎng)景下，可以綜合運(yùn)用哪些地球信息技術(shù)（遙感、GIS、GPS、大數(shù)據(jù)等），并闡述每種技術(shù)的主要作用、可能獲取的信息以及選擇這些技術(shù)的理由。試卷答案---一、選擇題1.D解析：ATSR（高級(jí)熱發(fā)射與反射輻射計(jì)）專(zhuān)門(mén)用于探測(cè)熱紅外輻射，獲取地物溫度信息。OLI和MSI是可見(jiàn)光和近紅外傳感器，MODIS是綜合性的多光譜和熱紅外傳感器，但ATSR是專(zhuān)門(mén)的熱紅外傳感器。2.C解析：緩沖區(qū)分析是在GIS中為點(diǎn)、線(xiàn)、面要素創(chuàng)建周?chē)欢ň嚯x范圍內(nèi)的區(qū)域，常用于分析鄰近效應(yīng)，如評(píng)估保護(hù)地周邊的土地利用影響。3.B解析：追蹤動(dòng)物運(yùn)動(dòng)軌跡是評(píng)估其活動(dòng)范圍、遷徙路線(xiàn)、棲息地選擇、個(gè)體行為模式等的基礎(chǔ)，進(jìn)而服務(wù)于生物多樣性保護(hù)。4.C解析：城市熱島效應(yīng)模擬更偏向于城市規(guī)劃和氣象學(xué)領(lǐng)域。其他選項(xiàng)均屬于生態(tài)保護(hù)相關(guān)應(yīng)用。5.C解析：遙感影像分辨率是傳感器物理特性決定的，相對(duì)穩(wěn)定。解譯人員經(jīng)驗(yàn)、大氣狀況會(huì)顯著影響解譯結(jié)果，但不是影像本身的穩(wěn)定性因素。6.A解析：疊加分析可以將不同來(lái)源、不同主題的專(zhuān)題圖進(jìn)行疊加，用于分析和評(píng)價(jià)，是進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估常用的GIS空間分析手段。7.D解析：無(wú)人機(jī)飛行高度低，可靈活懸停，獲取高分辨率、高幾何精度的影像數(shù)據(jù)，非常適合進(jìn)行小范圍、高精度的精細(xì)觀(guān)測(cè)和三維建模。8.C解析：監(jiān)測(cè)植被覆蓋變化的核心是識(shí)別植被的存續(xù)、喪失、退化或演替，遙感技術(shù)（尤其是多時(shí)相遙感）是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的主要手段。9.B解析：環(huán)境影響評(píng)價(jià)中的GIS應(yīng)用，常通過(guò)疊加分析計(jì)算項(xiàng)目選址點(diǎn)與周邊環(huán)境敏感目標(biāo)（如水源保護(hù)區(qū)、珍稀物種棲息地）的距離關(guān)系。10.C解析：高分辨率無(wú)人機(jī)遙感具有高時(shí)間分辨率和空間分辨率的特點(diǎn)，能夠捕捉到地表的快速變化，如小型災(zāi)害、人類(lèi)活動(dòng)干擾等。二、名詞解釋1.遙感影像分辨率：指遙感影像上能夠分辨的最小地物單元的尺寸，通常用地面分辨率（GSD，即每像素對(duì)應(yīng)的地面長(zhǎng)度）或空間分辨率（如米、厘米）來(lái)表示。2.生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)：指生態(tài)系統(tǒng)及其過(guò)程所提供的各種惠益，直接或間接地支持人類(lèi)的生存和發(fā)展，如供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、支持服務(wù)和文化服務(wù)。3.景觀(guān)格局指數(shù)：用于定量描述景觀(guān)空間結(jié)構(gòu)特征的指標(biāo)，如斑塊數(shù)量、面積、密度、形狀指數(shù)、邊緣密度、連接度等，反映景觀(guān)的破碎化、異質(zhì)性和鑲嵌特征。4.地理數(shù)據(jù)庫(kù)：以地理空間數(shù)據(jù)為核心，按照地理關(guān)系組織、存儲(chǔ)、管理和檢索的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，支持地理信息的采集、存儲(chǔ)、管理、分析和可視化。5.人工智能（AI）在遙感影像解譯中的應(yīng)用：指利用機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等人工智能算法自動(dòng)或半自動(dòng)地識(shí)別、分類(lèi)、提取遙感影像中的地物信息，提高解譯的效率、精度和客觀(guān)性。三、簡(jiǎn)答題1.利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)土地利用/覆被變化的主要步驟：*確定監(jiān)測(cè)區(qū)域和目標(biāo)。*收集多期、多源、多分辨率的遙感影像數(shù)據(jù)。*對(duì)影像進(jìn)行預(yù)處理，如輻射校正、幾何校正、大氣校正、圖像融合等。*進(jìn)行圖像解譯，提取地物信息，生成土地利用/覆被分類(lèi)圖。*對(duì)比分析不同時(shí)期的土地利用/覆被分類(lèi)圖，識(shí)別變化區(qū)域和變化類(lèi)型。*采用GIS空間分析技術(shù)，量算變化面積、分析變化特征（如轉(zhuǎn)移矩陣）。*結(jié)合其他數(shù)據(jù)（如社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)），分析變化驅(qū)動(dòng)因素。*出具監(jiān)測(cè)報(bào)告，可視化展示變化結(jié)果。2.GIS在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃中至少三種不同的應(yīng)用方法：*疊加分析：將生態(tài)敏感性圖、易損性圖、承災(zāi)能力圖等專(zhuān)題圖進(jìn)行疊加，綜合評(píng)價(jià)區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平，識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。*距離分析：利用緩沖區(qū)分析或網(wǎng)絡(luò)分析，計(jì)算評(píng)價(jià)單元到生態(tài)保護(hù)目標(biāo)（如水源地、棲息地）的距離，評(píng)估保護(hù)目標(biāo)受干擾或威脅的風(fēng)險(xiǎn)。*空間統(tǒng)計(jì)：分析生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)因素（如污染源、災(zāi)害易發(fā)區(qū)）與生態(tài)要素（如物種分布、棲息地質(zhì)量）之間的空間相關(guān)性，揭示風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源和影響范圍。3.無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在濕地生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)中的主要應(yīng)用優(yōu)勢(shì)：*高分辨率：可獲取厘米級(jí)分辨率的影像，能夠清晰分辨濕地內(nèi)的植被類(lèi)型、水深變化、小型水鳥(niǎo)、入侵物種等細(xì)節(jié)信息。*高靈活性與便捷性：可靈活起降，適應(yīng)復(fù)雜地形和有限場(chǎng)地，快速獲取數(shù)據(jù)，操作維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單，成本相對(duì)較低。*多譜段與高光譜能力：部分無(wú)人機(jī)可搭載多光譜或高光譜相機(jī)，有助于精細(xì)識(shí)別濕地植被種類(lèi)、監(jiān)測(cè)水質(zhì)參數(shù)（如葉綠素、懸浮物）、評(píng)估濕地健康狀況。*三維建模能力：結(jié)合激光雷達(dá)（LiDAR）等傳感器，可快速構(gòu)建濕地地形地貌、水岸線(xiàn)、植被高度等三維信息。*支持動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)：可進(jìn)行定期重復(fù)飛行，實(shí)現(xiàn)濕地變化的快速、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。4.大數(shù)據(jù)技術(shù)在生態(tài)保護(hù)中可能面臨的挑戰(zhàn)：*數(shù)據(jù)質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)化：生態(tài)大數(shù)據(jù)來(lái)源多樣，質(zhì)量參差不齊，缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和格式，給數(shù)據(jù)整合與共享帶來(lái)困難。*數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理：海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、備份、管理需要強(qiáng)大的基礎(chǔ)設(shè)施和高效的管理體系。*數(shù)據(jù)分析與挖掘能力：需要專(zhuān)業(yè)人才掌握復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析方法和技術(shù)，才能從海量數(shù)據(jù)中提取有價(jià)值的信息和知識(shí)。*計(jì)算資源需求：大數(shù)據(jù)分析通常需要高性能計(jì)算資源支持，成本較高。*隱私與倫理問(wèn)題：生態(tài)大數(shù)據(jù)可能包含敏感信息（如物種分布、巡護(hù)人員軌跡），涉及數(shù)據(jù)安全和個(gè)人隱私保護(hù)。*技術(shù)應(yīng)用門(mén)檻：基層生態(tài)保護(hù)部門(mén)可能缺乏應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)所需的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和設(shè)備。四、論述題1.論述地球信息技術(shù)（如遙感、GIS、GPS、大數(shù)據(jù)等）在生物多樣性保護(hù)中的綜合應(yīng)用價(jià)值。地球信息技術(shù)在生物多樣性保護(hù)中發(fā)揮著不可替代的綜合價(jià)值。首先，遙感技術(shù)（特別是衛(wèi)星遙感）能夠大范圍、高效率地監(jiān)測(cè)生物多樣性關(guān)鍵要素，如植被覆蓋變化（反映棲息地動(dòng)態(tài)）、水體面積變化（影響水生生物）、土地利用變化（導(dǎo)致棲息地喪失和破碎化）。高分辨率遙感和多光譜/高光譜遙感還能識(shí)別不同物種的生境需求，監(jiān)測(cè)物種分布范圍和豐度變化。其次，GIS作為空間信息管理與分析平臺(tái)，能夠整合遙感數(shù)據(jù)、地面調(diào)查數(shù)據(jù)、物種分布數(shù)據(jù)等多源信息，進(jìn)行空間分析，如計(jì)算棲息地面積和破碎化程度、評(píng)估生境適宜性、模擬物種潛在分布、規(guī)劃保護(hù)區(qū)網(wǎng)絡(luò)和生態(tài)廊道。GPS技術(shù)可用于精確記錄野生動(dòng)物個(gè)體遷徙軌跡、棲息地使用模式，為種群動(dòng)態(tài)研究和保護(hù)策略制定提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。此外，大數(shù)據(jù)技術(shù)使得處理和分析海量的多源生態(tài)數(shù)據(jù)（包括遙感、地面?zhèn)鞲衅鳌⒐窨茖W(xué)數(shù)據(jù)等）成為可能，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，可以更精準(zhǔn)地預(yù)測(cè)物種瀕危風(fēng)險(xiǎn)、識(shí)別入侵物種擴(kuò)散趨勢(shì)、評(píng)估氣候變化對(duì)生物多樣性的影響。人工智能在遙感影像自動(dòng)解譯中的應(yīng)用，則能大幅提高物種識(shí)別（如通過(guò)熱成像識(shí)別夜行性動(dòng)物）、植被分類(lèi)、變化監(jiān)測(cè)的效率和精度。綜合運(yùn)用這些技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)生物多樣性資源的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)評(píng)估、智能預(yù)警和科學(xué)管理，為有效保護(hù)生物多樣性提供強(qiáng)大的技術(shù)支撐。2.論述利用地球信息技術(shù)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)效果監(jiān)測(cè)的重要性和方法途徑。利用地球信息技術(shù)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)效果監(jiān)測(cè)至關(guān)重要。其重要性體現(xiàn)在：一是客觀(guān)評(píng)估修復(fù)成效，為修復(fù)工程的優(yōu)化調(diào)整和后續(xù)管理提供科學(xué)依據(jù)；二是量化修復(fù)帶來(lái)的生態(tài)效益（如植被恢復(fù)、水質(zhì)改善、生物多樣性增加）；三是驗(yàn)證修復(fù)技術(shù)的有效性和經(jīng)濟(jì)性；四是滿(mǎn)足相關(guān)法律法規(guī)對(duì)生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目監(jiān)管的要求；五是提升公眾對(duì)生態(tài)修復(fù)工作的認(rèn)知和參與度。方法途徑主要包括：首先，利用多期遙感影像（衛(wèi)星、航空、無(wú)人機(jī)）進(jìn)行對(duì)比分析，監(jiān)測(cè)修復(fù)區(qū)域植被覆蓋度、植被類(lèi)型、植被長(zhǎng)勢(shì)（如NDVI指數(shù)變化）的變化，評(píng)估土壤侵蝕狀況的改善，監(jiān)測(cè)水體透明度、水質(zhì)參數(shù)（如葉綠素a濃度）的變化，以及水體岸線(xiàn)形態(tài)、濕地面積的變化。其次，應(yīng)用GIS技術(shù)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析，如計(jì)算植被恢復(fù)面積、評(píng)估景觀(guān)連接性改善、計(jì)算水體自?xún)裟芰μ嵘?。GPS可用于跟蹤監(jiān)測(cè)修復(fù)工程中的關(guān)鍵物種（如恢復(fù)物種的分布）或監(jiān)測(cè)修復(fù)活動(dòng)本身（如撫育、補(bǔ)植）。無(wú)人機(jī)高分辨率影像和激光雷達(dá)（LiDAR）可用于精細(xì)監(jiān)測(cè)地形地貌恢復(fù)情況、植被三維結(jié)構(gòu)變化。大數(shù)據(jù)平臺(tái)可以整合遙感、地面?zhèn)鞲衅鳎ㄈ缤寥浪帧庀笳荆?、無(wú)人機(jī)、地面調(diào)查等多源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)序、多維度、動(dòng)態(tài)化的效果評(píng)估。人工智能技術(shù)可用于自動(dòng)識(shí)別和監(jiān)測(cè)修復(fù)前后地表覆蓋變化、識(shí)別修復(fù)成效不佳的區(qū)域等。通過(guò)綜合運(yùn)用這些技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)修復(fù)效果進(jìn)行全面、客觀(guān)、及時(shí)、高效的監(jiān)測(cè)評(píng)估，確保修復(fù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。五、案例分析題在此場(chǎng)景下，監(jiān)測(cè)珍稀物種“XX獸”及其棲息地，可以綜合運(yùn)用以下地球信息技術(shù)：1.遙感技術(shù)（主要利用高分辨率衛(wèi)星遙感、無(wú)人機(jī)遙感）：*作用：獲取大范圍、長(zhǎng)時(shí)序的宏觀(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。*可能獲取的信息：*棲息地信息：監(jiān)測(cè)“XX獸”主要棲息地的植被類(lèi)型、覆蓋度、植被長(zhǎng)勢(shì)變化；識(shí)別關(guān)鍵食物源分布；監(jiān)測(cè)棲息地內(nèi)的水源狀況。*生境變化信息：檢測(cè)棲息地邊界的變化、破碎化程度、人類(lèi)活動(dòng)干擾（如道路建設(shè)、土地開(kāi)發(fā)）對(duì)棲息地的影響。*XX獸間接信號(hào)：利用熱紅外遙感監(jiān)測(cè)大型動(dòng)物的熱信號(hào)（尤其在夜間）；分析其活動(dòng)路徑上的植被擾動(dòng)痕跡（如踩踏路徑）；監(jiān)測(cè)其糞便或足跡（如果遙感傳感器具備特定功能或結(jié)合地面調(diào)查標(biāo)記后監(jiān)測(cè)）。*選擇理由：遙感技術(shù)覆蓋范圍廣，可實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)國(guó)家公園的持續(xù)監(jiān)測(cè)，效率高、成本相對(duì)可控。高分辨率數(shù)據(jù)能提供足夠細(xì)節(jié)用于識(shí)別棲息地和生境特征。長(zhǎng)時(shí)序數(shù)據(jù)對(duì)比有助于分析“XX獸”棲息地的動(dòng)態(tài)變化和趨勢(shì)。2.地理信息系統(tǒng)（GIS）：*作用：整合、管理、分析和可視化各類(lèi)空間信息。*可能獲取的信息：*綜合棲息地適宜性評(píng)價(jià)：結(jié)合遙感生成的植被、地形、水源、食物源等數(shù)據(jù)，以及地面調(diào)查數(shù)據(jù)，利用GIS模型（如層次分析法、邏輯回歸模型）評(píng)估“XX獸”在全國(guó)公園內(nèi)的綜合棲息地適宜性圖譜。*生境破碎化分析：分析現(xiàn)有棲息地的連通性，識(shí)別關(guān)鍵廊道和隔離點(diǎn)，評(píng)估生境破碎化對(duì)“XX獸”種群連通性的影響。*人類(lèi)活動(dòng)影響評(píng)價(jià)：將人類(lèi)活動(dòng)分布圖（如道路、居民點(diǎn)、旅游路線(xiàn)）與“XX獸”棲息地適宜性圖、活動(dòng)熱點(diǎn)圖等進(jìn)行疊加分析，評(píng)估人類(lèi)活動(dòng)對(duì)其生境的潛在威脅。*保護(hù)區(qū)內(nèi)部空間規(guī)劃：基于監(jiān)測(cè)結(jié)果，為優(yōu)化保護(hù)區(qū)內(nèi)部管理分區(qū)、設(shè)置巡護(hù)路線(xiàn)、規(guī)劃監(jiān)測(cè)站點(diǎn)提供空間決策支持。*選擇理由：GIS能夠有效整合來(lái)自遙感、GPS、地面調(diào)查等多種來(lái)源的異構(gòu)空間數(shù)據(jù)，進(jìn)行復(fù)雜的空間分析和建模，是進(jìn)行生態(tài)空間評(píng)估和規(guī)劃的核心工具。3.全球定位系統(tǒng)（GPS）：