2025年大學(xué)《地球信息科學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫(kù)——地球信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)應(yīng)用技術(shù)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)）1.地球信息科學(xué)的核心研究對(duì)象是？A.地球的物理形態(tài)B.地球表面空間信息及其相互關(guān)系C.地球的歷史演化D.地球資源的分布2.在地圖投影中，等角投影的主要特點(diǎn)是？A.保持面積比例不變B.保持角度關(guān)系不變C.保持長(zhǎng)度比例不變D.保持形狀比例不變3.使用全站儀進(jìn)行地形測(cè)量時(shí)，其主要測(cè)量要素通常不包括？A.角度B.距離C.高差D.顏色4.地理信息系統(tǒng)（GIS）的基本功能不包括？A.數(shù)據(jù)采集與輸入B.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理C.空間查詢與分析D.自動(dòng)駕駛控制5.遙感圖像獲取的主要波段通常不包括？A.可見光波段B.紅外波段C.微波波段D.電力波段6.全球定位系統(tǒng)（GPS）的基本工作原理是？A.通過(guò)地面基站進(jìn)行無(wú)線電定位B.基于地面雷達(dá)信號(hào)測(cè)距定位C.通過(guò)接收至少四顆衛(wèi)星的信號(hào)進(jìn)行定位D.利用慣性導(dǎo)航進(jìn)行推算定位7.在GIS數(shù)據(jù)庫(kù)中，用于存儲(chǔ)空間對(duì)象幾何形狀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通常是？A.關(guān)系表B.網(wǎng)絡(luò)圖C.樹形結(jié)構(gòu)D.矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)8.遙感圖像輻射定量化主要解決的問(wèn)題是？A.提取地物光譜特征B.將圖像亮度值轉(zhuǎn)換為地物實(shí)際物理量C.圖像分類D.圖像幾何校正9.以下哪種方法不屬于常見的地圖設(shè)計(jì)原則？A.準(zhǔn)確性B.完整性C.清晰性D.審美性10.能夠同時(shí)測(cè)量三維坐標(biāo)和時(shí)間的定位技術(shù)是？A.測(cè)距儀B.全站儀C.GPS/GNSSD.激光掃描儀二、填空題（每空1分，共15分。請(qǐng)將正確答案填在橫線上）1.地圖的三要素是______、______和______。2.測(cè)量工作的基本原理是______原理。3.GIS的三大核心技術(shù)是______、______和______。4.遙感技術(shù)的主要特點(diǎn)包括______、______和______。5.GPS定位系統(tǒng)通常需要接收______顆衛(wèi)星的信號(hào)才能進(jìn)行三維定位。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述地圖投影變形的主要類型及其含義。2.簡(jiǎn)述全站儀在工程測(cè)量中的主要應(yīng)用領(lǐng)域。3.簡(jiǎn)述地理信息系統(tǒng)（GIS）與遙感（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS/GNSS）之間的關(guān)系。4.簡(jiǎn)述遙感圖像數(shù)字化的主要流程。四、計(jì)算題（6分）假設(shè)某次GPS測(cè)量中，接收機(jī)同時(shí)接收到了四顆衛(wèi)星的信號(hào)，已知四顆衛(wèi)星的坐標(biāo)分別為：A(1000,2000,3000)，B(-1000,3000,2000)，C(3000,-1000,2000)，D(2000,1000,-1000)（單位：米），接收機(jī)位置的三維坐標(biāo)為P(0,0,0)。請(qǐng)根據(jù)偽距測(cè)量原理，說(shuō)明如何計(jì)算接收機(jī)到各衛(wèi)星的距離？并簡(jiǎn)述利用這些距離信息進(jìn)行定位的基本思路。（注：此處為概念性說(shuō)明，無(wú)需進(jìn)行實(shí)際數(shù)值計(jì)算）五、分析題（共19分）1.某城市計(jì)劃進(jìn)行舊城區(qū)改造，需要獲取該區(qū)域的地形圖和建筑物分布信息。請(qǐng)分析遙感技術(shù)和GIS技術(shù)在該項(xiàng)目中的應(yīng)用方式和各自的作用。（8分）2.簡(jiǎn)述在使用全站儀進(jìn)行工程測(cè)量前，需要進(jìn)行哪些必要的準(zhǔn)備工作？并說(shuō)明為何這些準(zhǔn)備工作至關(guān)重要。（11分）試卷答案一、選擇題1.B2.B3.D4.D5.D6.C7.D8.B9.B10.C解析：1.地球信息科學(xué)是研究地球表層空間信息的科學(xué)，其核心是空間信息，故B正確。2.等角投影保持角度關(guān)系不變，即局部形狀不變，故B正確。3.全站儀測(cè)量角度、距離、高差，不涉及顏色測(cè)量，故D不屬于。4.GIS功能包括數(shù)據(jù)采集、管理、分析、顯示等，自動(dòng)駕駛控制屬于交通工程或自動(dòng)化領(lǐng)域，故D不屬于。5.電力波段不屬于電磁波譜，常規(guī)遙感主要利用可見光、紅外、微波等，故D不包括。6.GPS通過(guò)接收至少四顆衛(wèi)星的偽距信號(hào)，利用三維坐標(biāo)解算定位，故C正確。7.GIS存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)主要采用矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，點(diǎn)、線、面要素都有對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)表示，故D正確。8.輻射定量化是將傳感器記錄的數(shù)字量（DN值）轉(zhuǎn)換為地物反射率或輻射亮度等物理量，故B正確。9.地圖設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)準(zhǔn)確性、清晰性、協(xié)調(diào)性、美觀性等，完整性不是核心設(shè)計(jì)原則，故B不屬于。10.GPS/GNSS不僅能提供三維坐標(biāo)（經(jīng)緯高），還能提供時(shí)間信息（精確時(shí)間），故C正確。二、填空題1.圖形、比例尺、符號(hào)2.幾何3.數(shù)據(jù)采集、空間分析、地圖制圖4.遙感、動(dòng)態(tài)、全天候5.四解析：1.地圖的基本要素是圖形（表示地理事物形態(tài)）、比例尺（表示地圖縮放關(guān)系）、符號(hào)（表示地理事物類型和屬性）。2.測(cè)量學(xué)的基本原理是幾何原理，利用幾何關(guān)系進(jìn)行距離、角度、高差的測(cè)量和計(jì)算。3.GIS的三大核心技術(shù)支撐其功能實(shí)現(xiàn)，分別是數(shù)據(jù)采集與輸入、空間分析、地圖制圖與可視化。4.遙感技術(shù)特點(diǎn)包括：遠(yuǎn)程感測(cè)、非接觸式、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、全天候工作、多尺度、多譜段、信息豐富等，此處填主要特點(diǎn)即可。5.進(jìn)行三維定位需要同時(shí)滿足三個(gè)方程（X?-X?)2+(Y?-Y?)2+(Z?-Z?)2=(c*d?-t?)2,...，四個(gè)未知數(shù)（X?,Y?,Z?,t?），需四顆衛(wèi)星觀測(cè)方程，理論上三顆衛(wèi)星只能確定距離，第四顆用于時(shí)間解算。三、簡(jiǎn)答題1.地圖投影變形主要類型及其含義：*長(zhǎng)度變形：指地圖上某線段長(zhǎng)度與其在地球橢球面上的實(shí)地相應(yīng)線段長(zhǎng)度之差。長(zhǎng)度變形為零的投影稱等長(zhǎng)投影或正形投影。*面積變形：指地圖上某圖形面積與其在地球橢球面上的實(shí)地相應(yīng)圖形面積之差。面積變形為零的投影稱等積投影。*角度變形：指地圖上某點(diǎn)所繪角度（如方向線夾角）與其在地球橢球面上相應(yīng)角度之差。角度變形為零的投影稱等角投影。*形狀變形：指地圖上地物形狀與其在地球橢球面上的實(shí)地相應(yīng)形狀的差異。等角投影保持局部形狀不變，但大范圍必然存在形狀變形。2.全站儀在工程測(cè)量中的主要應(yīng)用領(lǐng)域：*地形測(cè)量：快速精確測(cè)定地形點(diǎn)三維坐標(biāo)和高程。*工程控制測(cè)量：建立和加密工程控制網(wǎng)，進(jìn)行水平角、豎直角、距離測(cè)量。*施工放樣：將設(shè)計(jì)好的建筑物、構(gòu)筑物點(diǎn)位和高程精確地標(biāo)定到實(shí)地上。*變形監(jiān)測(cè)：對(duì)建筑物、橋梁、大壩等工程進(jìn)行沉降、位移監(jiān)測(cè)。*線路測(cè)量：測(cè)量道路、鐵路、管線等的中線、邊線坐標(biāo)。3.GIS與RS、GPS/GNSS之間的關(guān)系：*GIS（地理信息系統(tǒng)）：是一種管理、分析、顯示地理空間信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是空間信息處理的核心技術(shù)平臺(tái)。*RS（遙感技術(shù)）：是非接觸、遠(yuǎn)距離獲取地球表面物體屬性信息的技術(shù)，為GIS提供豐富的、動(dòng)態(tài)的原始空間數(shù)據(jù)源。*GPS/GNSS（全球定位系統(tǒng)/全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)）：是利用衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行定位、導(dǎo)航和授時(shí)的技術(shù)，為GIS提供精確的空間參考基準(zhǔn)（坐標(biāo)和時(shí)間）。*關(guān)系：RS為GIS提供數(shù)據(jù)輸入（尤其是大范圍、動(dòng)態(tài)變化的數(shù)據(jù)），GPS/GNSS為GIS提供精確的空間定位基礎(chǔ)和統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)，GIS則是對(duì)來(lái)自RS和GPS/GNSS等來(lái)源的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、分析、建模和可視化，實(shí)現(xiàn)空間信息的認(rèn)知和應(yīng)用。三者常結(jié)合應(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測(cè)、城市規(guī)劃、災(zāi)害評(píng)估等領(lǐng)域。4.遙感圖像數(shù)字化的主要流程：*圖像獲?。和ㄟ^(guò)傳感器（航空或衛(wèi)星）獲取原始遙感影像（模擬或數(shù)字）。*圖像預(yù)處理：對(duì)原始影像進(jìn)行輻射校正（消除傳感器和大氣影響，得到反射率或輻射亮度）、幾何校正（消除投影變形和地球曲率影響，使影像與地圖坐標(biāo)系統(tǒng)匹配）。*圖像增強(qiáng)：改善圖像視覺(jué)效果，突出特定地物信息，如對(duì)比度拉伸、銳化等。*圖像解譯與分類：根據(jù)地物光譜和紋理特征，進(jìn)行目視解譯或計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類，提取地物信息，生成專題圖。*數(shù)據(jù)輸出：將處理和分析后的數(shù)據(jù)以數(shù)字文件或地圖等形式輸出應(yīng)用。四、計(jì)算題計(jì)算接收機(jī)到各衛(wèi)星的距離：根據(jù)偽距測(cè)量原理，接收機(jī)到衛(wèi)星的距離（ρ）可以通過(guò)測(cè)量衛(wèi)星信號(hào)傳播的時(shí)間（t）乘以光速（c）來(lái)計(jì)算，即ρ=c*t。在GPS定位中，接收機(jī)測(cè)量的是衛(wèi)星信號(hào)從發(fā)射到接收的偽距，即包含衛(wèi)星鐘差、接收機(jī)鐘差等誤差的測(cè)量距離。計(jì)算精確距離需要利用測(cè)距方程組，并結(jié)合衛(wèi)星的精確坐標(biāo)和接收機(jī)位置坐標(biāo)進(jìn)行解算。定位基本思路：利用接收機(jī)同時(shí)觀測(cè)的至少四顆衛(wèi)星的偽距信息，建立包含接收機(jī)三維坐標(biāo)（X?,Y?,Z?）和接收機(jī)鐘差（t?）的四個(gè)測(cè)距方程。通過(guò)解算這組非線性方程，可以得到接收機(jī)的精確三維位置坐標(biāo)和鐘差修正值。這是一個(gè)典型的非線性最小二乘問(wèn)題，通常采用迭代算法（如牛頓法）求解。五、分析題1.遙感技術(shù)和GIS技術(shù)在舊城區(qū)改造項(xiàng)目中的應(yīng)用方式和作用：*遙感技術(shù)（RS）應(yīng)用方式與作用：*應(yīng)用方式：獲取項(xiàng)目區(qū)域的高分辨率航空影像或衛(wèi)星遙感影像；進(jìn)行影像預(yù)處理（輻射校正、幾何校正）；利用影像解譯技術(shù)提取現(xiàn)狀地物信息（建筑物輪廓、道路網(wǎng)絡(luò)、植被分布、土地利用類型等）；制作數(shù)字線劃圖（DLG）或數(shù)字高程模型（DEM）；生成現(xiàn)狀遙感影像圖和專題圖。*作用：快速、經(jīng)濟(jì)、宏觀地獲取舊城區(qū)的現(xiàn)狀信息，更新現(xiàn)有地圖資料，提供詳細(xì)的地形地貌、建筑物分布、土地利用等數(shù)據(jù)，為規(guī)劃設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)背景信息。*GIS技術(shù)（地理信息系統(tǒng)）應(yīng)用方式與作用：*應(yīng)用方式：將遙感獲取的地理數(shù)據(jù)、現(xiàn)有地圖資料、規(guī)劃圖紙等導(dǎo)入GIS數(shù)據(jù)庫(kù)；建立空間數(shù)據(jù)庫(kù)，包含地形、建筑、道路、管線、土地利用等圖層；利用GIS的空間分析功能（如疊加分析、緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡(luò)分析）進(jìn)行現(xiàn)狀分析（如建筑密度、容積率、可達(dá)性分析）、規(guī)劃方案比選（如不同方案的覆蓋范圍、影響區(qū)域分析）、選址分析（如公共服務(wù)設(shè)施布局優(yōu)化）。*作用：對(duì)海量空間信息進(jìn)行有效管理、存儲(chǔ)和查詢；提供強(qiáng)大的空間分析工具，深入挖掘數(shù)據(jù)內(nèi)涵，支持規(guī)劃設(shè)計(jì)決策；實(shí)現(xiàn)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的可視化表達(dá)和評(píng)估；輔助進(jìn)行施工管理和后評(píng)估。2.全站儀工程測(cè)量前的準(zhǔn)備工作及其重要性：*準(zhǔn)備工作：1.儀器準(zhǔn)備：檢查全站儀的電池電量是否充足；檢查儀器各項(xiàng)功能是否正常；進(jìn)行必要的儀器檢驗(yàn)和校正（如i角、2C誤差、指標(biāo)差等）。2.資料準(zhǔn)備：熟悉測(cè)量任務(wù)書、技術(shù)規(guī)范；了解測(cè)區(qū)情況；準(zhǔn)備相關(guān)的控制點(diǎn)成果資料、設(shè)計(jì)圖紙等。3.人員組織：明確測(cè)量人員分工；進(jìn)行技術(shù)交底，統(tǒng)一操作方法和精度要求。4.場(chǎng)地踏勘：到測(cè)區(qū)實(shí)地了解情況，選擇合適的測(cè)站和目標(biāo)點(diǎn)位置；規(guī)劃測(cè)量路線，了解交通和通視條件；檢查是否有障礙物影響觀測(cè)。5.儀器對(duì)中整平：將全站儀精確地安置在測(cè)站標(biāo)志中心上方，通過(guò)光學(xué)對(duì)中器或激光對(duì)中器進(jìn)行對(duì)中，并通過(guò)腳螺旋和圓水準(zhǔn)器進(jìn)行精確整平，確保儀器水平。6.目標(biāo)設(shè)置：在目標(biāo)點(diǎn)豎立棱鏡或覘牌，確保目標(biāo)清晰、穩(wěn)定、通視良好。*準(zhǔn)備工作的重要性：1.保證測(cè)量精度：儀器未校準(zhǔn)或未整平會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果系統(tǒng)誤差，影響精度；棱鏡設(shè)置不當(dāng)也會(huì)引入誤差。充分準(zhǔn)備是保證測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠的基礎(chǔ)。2.確保測(cè)量安全：場(chǎng)地踏勘可以提前