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)在城市綠化建設(shè)中的應(yīng)用評(píng)價(jià)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、簡(jiǎn)答題（每題5分，共30分）1.簡(jiǎn)述遙感技術(shù)獲取城市綠化信息的主要工作流程。2.比較說(shuō)明光學(xué)遙感與雷達(dá)遙感在城市綠化監(jiān)測(cè)方面的主要區(qū)別和適用性差異。3.簡(jiǎn)要介紹在城市綠化遙感分類中，選擇訓(xùn)練樣本時(shí)應(yīng)考慮的主要因素。4.描述歸一化植被指數(shù)（NDVI）在城市綠化覆蓋度估算中的基本原理及其主要局限性。5.列舉遙感技術(shù)在評(píng)價(jià)城市綠地生態(tài)服務(wù)功能方面可以應(yīng)用的幾個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。6.分析城市建筑密集、光照條件復(fù)雜環(huán)境下，使用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)城市綠化面臨的主要挑戰(zhàn)。二、論述題（每題10分，共40分）1.綜合說(shuō)明遙感技術(shù)相比傳統(tǒng)方法在城市綠化現(xiàn)狀調(diào)查中具有哪些顯著優(yōu)勢(shì)。2.針對(duì)城市綠化遙感監(jiān)測(cè)中常見的云覆蓋問題，討論可以采用的主要應(yīng)對(duì)策略及其效果評(píng)價(jià)。3.論述在評(píng)價(jià)遙感技術(shù)應(yīng)用于城市綠化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的效果時(shí)，應(yīng)考慮哪些關(guān)鍵因素？4.結(jié)合城市綠地管理決策支持的應(yīng)用場(chǎng)景，評(píng)價(jià)遙感技術(shù)提供的信息在其中扮演的角色及其價(jià)值。試卷答案一、簡(jiǎn)答題1.答案：遙感技術(shù)獲取城市綠化信息的主要工作流程包括：①數(shù)據(jù)獲?。ㄟx擇合適的傳感器和平臺(tái)，獲取遙感影像）；②數(shù)據(jù)預(yù)處理（輻射定標(biāo)、大氣校正、幾何校正、圖像鑲嵌與裁剪等）；③信息提?。ㄟx擇或構(gòu)建植被指數(shù)/指數(shù)，進(jìn)行圖像分類，提取綠地信息）；④數(shù)據(jù)分析（計(jì)算綠化參數(shù)如覆蓋率、密度等，進(jìn)行空間分析、變化檢測(cè)）；⑤結(jié)果輸出與制圖（生成綠地分布圖、參數(shù)統(tǒng)計(jì)圖等）。解析思路：考察對(duì)遙感工作流程的基本掌握。需要學(xué)生能清晰描述從數(shù)據(jù)到最終成果的完整鏈條，涵蓋數(shù)據(jù)獲取、預(yù)處理、信息提取、分析和成果輸出等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。2.答案：光學(xué)遙感主要依賴可見光和近紅外波段，受光照和云層影響大，能提供植被綠度、葉面積指數(shù)等信息，適用于植被生長(zhǎng)季監(jiān)測(cè)；雷達(dá)遙感（如SAR）能全天候、全天時(shí)工作，穿透薄云和植被，獲取地物形貌信息，適用于城市建筑密集區(qū)綠化監(jiān)測(cè)和三維建模。主要區(qū)別在于對(duì)光照和云層的敏感性（光學(xué)受影響大，雷達(dá)受影響小）以及提供的信息類型（光學(xué)偏光譜/輻射，雷達(dá)偏形貌/后向散射）。解析思路：考察對(duì)不同傳感器類型基本特性及其在城市綠化應(yīng)用中差異的理解。需要學(xué)生能對(duì)比光學(xué)和雷達(dá)在探測(cè)原理、工作條件（全天候/時(shí)）、信息內(nèi)容（光譜/形貌）以及特定場(chǎng)景（如建筑區(qū)、云天）適用性上的優(yōu)劣。3.答案：選擇訓(xùn)練樣本時(shí)應(yīng)考慮：①代表性，樣本需能真實(shí)反映研究區(qū)域內(nèi)目標(biāo)地物（不同類型綠地）的典型特征；②多樣性，確保涵蓋目標(biāo)地物的各種光譜和紋理特征，避免樣本同質(zhì)化；③準(zhǔn)確性，樣本標(biāo)注必須準(zhǔn)確無(wú)誤；④數(shù)量充足，樣本量需足夠支撐分類算法的訓(xùn)練和穩(wěn)定；⑤空間分布均勻，避免樣本集中在某一區(qū)域而忽略其他區(qū)域特征。解析思路：考察對(duì)遙感圖像分類中樣本選擇重要性的理解。需要學(xué)生知道選擇高質(zhì)量、多樣化、充足的訓(xùn)練樣本是保證分類精度的關(guān)鍵，并理解具體需要考慮哪些因素來(lái)確保樣本質(zhì)量。4.答案：NDVI原理：通過計(jì)算近紅外波段反射率與紅光波段反射率的比值，敏感地反映植被葉綠素含量和光合作用活躍程度，從而指示植被存在與否及其生長(zhǎng)狀況。主要局限性：①無(wú)法區(qū)分不同類型植被（如闊葉林、針葉林NDVI值可能相近）；②對(duì)植被覆蓋度較低或存在陰影的區(qū)域估算精度不高；③易受土壤背景影響；④對(duì)枯死植被、季節(jié)性枯黃植被或部分農(nóng)作物識(shí)別效果不佳。解析思路：考察對(duì)NDVI指數(shù)計(jì)算原理及其在城市綠化應(yīng)用中優(yōu)勢(shì)和局限性的掌握。學(xué)生需要說(shuō)明NDVI是如何反映植被的，并能夠列舉出其在實(shí)際應(yīng)用中常見的幾個(gè)主要限制因素。5.答案：遙感技術(shù)在評(píng)價(jià)城市綠地生態(tài)服務(wù)功能方面可以應(yīng)用的指標(biāo)包括：①綠化覆蓋率/綠度指數(shù)（如NDVI,EVI）；②植被格局指標(biāo)（如聚集度、多樣性指數(shù)）；③生物量估算指標(biāo)（間接通過植被指數(shù)、葉面積指數(shù)等）；④碳匯功能指標(biāo)（基于生物量估算）；⑤城市熱島效應(yīng)緩解能力指標(biāo)（通過植被覆蓋與地表溫度關(guān)系分析）；⑥景觀連通性指標(biāo)（結(jié)合GIS分析綠地空間連接狀況）。解析思路：考察對(duì)遙感技術(shù)如何服務(wù)于更高級(jí)別應(yīng)用（生態(tài)服務(wù)功能評(píng)價(jià)）的理解。需要學(xué)生能聯(lián)系遙感數(shù)據(jù)（主要是植被指數(shù)、覆蓋信息、溫度信息等），思考如何量化與生態(tài)服務(wù)相關(guān)的指標(biāo)。6.答案：主要挑戰(zhàn)包括：①建筑物遮擋導(dǎo)致視場(chǎng)受限，形成“城市峽谷”效應(yīng)，使得部分綠地被遮擋，影像信息不完整；②高樓大廈、道路等硬化地表反射光譜復(fù)雜，與綠化光譜易混淆，增加分類難度；③不同朝向、坡度的建筑物表面反射差異大，易形成偽像，干擾綠地信息提?。虎艹鞘嘘幱皡^(qū)域光譜特征與植被相似，易導(dǎo)致植被漏分或錯(cuò)分；⑤高分辨率影像雖然細(xì)節(jié)豐富，但數(shù)據(jù)量巨大，處理復(fù)雜，且在建筑密集區(qū)細(xì)節(jié)信息利用受限于遮擋。解析思路：考察對(duì)城市復(fù)雜環(huán)境下遙感應(yīng)用主要障礙的理解。需要學(xué)生能識(shí)別城市建筑密集、光照復(fù)雜等特點(diǎn)對(duì)遙感觀測(cè)（信號(hào)接收、信息解譯）帶來(lái)的具體問題，并闡述這些問題的表現(xiàn)。二、論述題1.答案：遙感技術(shù)相比傳統(tǒng)方法（如人工踏勘、樣地調(diào)查）在城市綠化現(xiàn)狀調(diào)查中具有顯著優(yōu)勢(shì)：①宏觀性，能快速獲取大范圍區(qū)域的信息，了解整體格局；②高效性，短時(shí)間內(nèi)完成大面積調(diào)查，節(jié)省人力物力時(shí)間；③重復(fù)性，可按固定時(shí)相進(jìn)行周期性監(jiān)測(cè)，掌握動(dòng)態(tài)變化；④客觀性，減少主觀因素干擾，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化程度高；⑤安全性，避免工作人員進(jìn)入危險(xiǎn)或困難區(qū)域進(jìn)行調(diào)查；⑥經(jīng)濟(jì)性，相比大規(guī)模人工調(diào)查，成本更低（尤其對(duì)于動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)）。解析思路：考察對(duì)遙感技術(shù)宏觀、高效、動(dòng)態(tài)、客觀等優(yōu)勢(shì)在城市綠化調(diào)查中體現(xiàn)的理解。需要學(xué)生能夠系統(tǒng)性地論述這些優(yōu)勢(shì)如何對(duì)比并優(yōu)于傳統(tǒng)方法的特點(diǎn)，并結(jié)合城市綠化調(diào)查的實(shí)際需求來(lái)闡述。2.答案：應(yīng)對(duì)云覆蓋問題的策略及其效果評(píng)價(jià)：①選擇不同傳感器的組合（如光學(xué)+雷達(dá)），利用雷達(dá)穿透云層的能力進(jìn)行彌補(bǔ)；②利用多時(shí)相數(shù)據(jù)，通過變化檢測(cè)方法，分析云影區(qū)域在相鄰時(shí)相的變化信息，間接推斷其下地表變化；③利用云檢測(cè)算法自動(dòng)識(shí)別和去除云區(qū)數(shù)據(jù)，但效果受算法精度影響；④利用較低空間分辨率的數(shù)據(jù)，云覆蓋區(qū)域的影響范圍相對(duì)較?。虎輸?shù)據(jù)重訪，等待云層消散后獲取清晰數(shù)據(jù)。效果評(píng)價(jià)：組合策略和變化檢測(cè)效果較好，但會(huì)增加數(shù)據(jù)處理復(fù)雜度；云檢測(cè)算法效果依賴于算法本身，可能存在云區(qū)殘留或誤判；低分辨率和重訪策略是簡(jiǎn)單有效但精度可能下降的方法。解析思路：考察解決遙感應(yīng)用中常見問題的能力和對(duì)方法效果的評(píng)價(jià)。需要學(xué)生了解至少幾種應(yīng)對(duì)云覆蓋的常用技術(shù)手段，并能夠分析每種方法的原理、優(yōu)缺點(diǎn)以及實(shí)際應(yīng)用中的效果和局限性。3.答案：評(píng)價(jià)遙感技術(shù)應(yīng)用于城市綠化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)效果時(shí)，應(yīng)考慮：①監(jiān)測(cè)頻率與時(shí)相選擇，是否滿足研究對(duì)動(dòng)態(tài)變化時(shí)間尺度的要求；②變化檢測(cè)算法的精度，包括變化區(qū)域的定位精度和變化類型的識(shí)別精度；③數(shù)據(jù)分辨率的影響，分辨率高低對(duì)檢測(cè)到變化最小單元的大小有決定性作用；④時(shí)空基準(zhǔn)的統(tǒng)一性，確保不同時(shí)相數(shù)據(jù)具有一致的空間基準(zhǔn)和投影；⑤誤差來(lái)源分析，如傳感器誤差、云覆蓋、分類誤差等對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性的影響程度；⑥與地面驗(yàn)證數(shù)據(jù)的對(duì)比，通過實(shí)地核查評(píng)估遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果的可靠性；⑦成本效益分析，比較遙感監(jiān)測(cè)與傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法在成本、效率、精度等方面的綜合效益。解析思路：考察對(duì)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)用進(jìn)行全面評(píng)價(jià)的意識(shí)和能力。需要學(xué)生從監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)（頻率、時(shí)相）、技術(shù)方法（算法精度）、數(shù)據(jù)基礎(chǔ)（分辨率、基準(zhǔn)）、誤差控制、驗(yàn)證方法到最終效益等多個(gè)維度思考如何評(píng)價(jià)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的效果。4.答案：遙感技術(shù)提供的信息在城市綠地管理決策支持中扮演著重要角色，其價(jià)值體現(xiàn)在：①提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為綠地規(guī)劃布局、現(xiàn)狀評(píng)估、規(guī)劃實(shí)施監(jiān)測(cè)提供宏觀、客觀、標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)信息；②支持科學(xué)決策，通過分析綠地分布、質(zhì)量、生態(tài)效益等信息，輔助制定更科學(xué)的綠化規(guī)劃、生態(tài)補(bǔ)償政策；③實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理，識(shí)別管理薄弱環(huán)節(jié)，評(píng)估管理成效，為綠地養(yǎng)護(hù)、病蟲害防治提供決策依據(jù)；④促進(jìn)公眾參與和透明度，通過發(fā)布遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果，增強(qiáng)公眾對(duì)城市綠化工作的了解和參與度；⑤助力智慧城市建設(shè)