2025年大學(xué)《地球信息科學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫(kù)——地球信息技術(shù)在火山活動(dòng)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。請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填涂在答題卡相應(yīng)位置）1.在火山活動(dòng)監(jiān)測(cè)中，利用GPS網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)期追蹤火山周圍地殼形變的主要優(yōu)勢(shì)在于（）。A.獲取高空間分辨率的地表溫度分布B.精確測(cè)定微小水平位移和垂直形變C.直接探測(cè)火山內(nèi)部熔巖活動(dòng)D.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)火山噴發(fā)的聲音2.歐洲空間局的環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星（ENVISAT）搭載的ASAR傳感器，在火山監(jiān)測(cè)中主要應(yīng)用于（）。A.火山氣體排放總量估算B.火山噴發(fā)柱高度和范圍遙感C.精密測(cè)量火山區(qū)域地表微小形變D.火山灰云的化學(xué)成分分析3.無人機(jī)載高分辨率光學(xué)影像在火山監(jiān)測(cè)中的主要應(yīng)用價(jià)值不包括（）。A.獲取火山口及周圍區(qū)域的高精度正射影像B.監(jiān)測(cè)火山活動(dòng)導(dǎo)致的細(xì)微地形變化C.量化分析火山噴發(fā)前后地表覆蓋變化D.直接測(cè)量火山地震的震級(jí)和震源深度4.對(duì)于火山噴發(fā)產(chǎn)生的硫酸鹽型火山灰云，遙感監(jiān)測(cè)中常用的有效手段是（）。A.熱紅外掃描成像B.可見光多光譜成像C.激光雷達(dá)（DIAL）技術(shù)D.超聲波測(cè)距5.在火山監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)融合中，將遙感影像數(shù)據(jù)與GPS位移數(shù)據(jù)結(jié)合的主要目的是（）。A.提高遙感影像的空間分辨率B.增強(qiáng)GPS接收機(jī)的信號(hào)強(qiáng)度C.提高火山形變監(jiān)測(cè)結(jié)果的精度和可靠性D.實(shí)現(xiàn)對(duì)火山氣體成分的三維成像6.全球定位系統(tǒng)（GPS）在監(jiān)測(cè)火山活動(dòng)時(shí)，其信號(hào)的主要干擾源通常來自（）。A.火山噴發(fā)的強(qiáng)光B.火山灰顆粒對(duì)信號(hào)的散射和吸收C.火山周邊地區(qū)的強(qiáng)電磁場(chǎng)D.大氣層中的電離層閃爍7.能夠有效探測(cè)火山地下深處結(jié)構(gòu)和溫度異常的地球物理方法主要是（）。A.遙感熱紅外成像B.地震反射/折射profilingC.微重力測(cè)量D.地下水化學(xué)分析8.地理信息系統(tǒng)（GIS）在火山監(jiān)測(cè)中的核心功能不包括（）。A.管理火山監(jiān)測(cè)的各種空間和時(shí)間數(shù)據(jù)B.進(jìn)行火山噴發(fā)危險(xiǎn)性評(píng)估和制圖C.實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)火山噴發(fā)的時(shí)間D.可視化展示火山監(jiān)測(cè)結(jié)果和模擬場(chǎng)景9.激光雷達(dá)（LiDAR）技術(shù)在火山灰云監(jiān)測(cè)中的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)在于（）。A.能夠穿透云層進(jìn)行全天候探測(cè)B.可以精確測(cè)量火山灰的化學(xué)成分C.能夠獲取火山灰云的三維結(jié)構(gòu)和高度分布D.成本低廉，操作簡(jiǎn)便10.火山噴發(fā)前常出現(xiàn)的顯著前兆現(xiàn)象中，不屬于地球物理范疇的是（）。A.火山地震活動(dòng)顯著增強(qiáng)B.火山周圍地表發(fā)生明顯形變C.火山氣體（如CO2,SO2）排放量異常增加D.火山附近地下水水位異常升降二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填寫在答題卡相應(yīng)位置）1.利用合成孔徑雷達(dá)（SAR）的______原理，可以獲取火山區(qū)域在兩次觀測(cè)之間發(fā)生的地表形變信息。2.全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）在火山監(jiān)測(cè)中，除了用于形變監(jiān)測(cè)，還可以用于______的定位和計(jì)數(shù)。3.遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)火山熱異常主要利用地物對(duì)電磁波輻射的______特性。4.火山氣體監(jiān)測(cè)中，差分吸收激光雷達(dá)（DIAL）主要用于反演大氣柱中______的濃度分布。5.GIS在火山災(zāi)害管理中，可用于制作______圖，為應(yīng)急響應(yīng)提供依據(jù)。6.無人機(jī)遙感在火山監(jiān)測(cè)中的優(yōu)勢(shì)之一是能夠提供______的影像數(shù)據(jù)。7.GPS數(shù)據(jù)在處理之前，需要進(jìn)行______和電離層延遲改正，以獲取精確的位置信息。8.火山噴發(fā)過程中，火山灰云的擴(kuò)散和沉降受到______、地形等因素的影響。9.地震學(xué)方法在火山監(jiān)測(cè)中，通過對(duì)火山震源定位和頻譜分析，可以推斷______和______。10.多源地球信息技術(shù)融合監(jiān)測(cè)火山，其核心目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)______和______。三、名詞解釋（每題4分，共16分。請(qǐng)將答案填寫在答題卡相應(yīng)位置）1.火山前兆2.InSAR（干涉合成孔徑雷達(dá)）3.地殼形變監(jiān)測(cè)4.火山灰云追蹤四、簡(jiǎn)答題（每題6分，共18分。請(qǐng)將答案填寫在答題卡相應(yīng)位置）1.簡(jiǎn)述利用多光譜遙感影像監(jiān)測(cè)火山噴發(fā)前后地表植被變化的主要方法。2.簡(jiǎn)述GPS技術(shù)在火山形變監(jiān)測(cè)中可能面臨的主要誤差來源及其削弱方法。3.簡(jiǎn)述火山噴發(fā)前可能出現(xiàn)的幾種主要地球物理前兆現(xiàn)象及其形成機(jī)制。五、論述題（每題10分，共20分。請(qǐng)將答案填寫在答題卡相應(yīng)位置）1.論述將遙感技術(shù)、GPS技術(shù)和GIS技術(shù)融合應(yīng)用于火山綜合監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)構(gòu)成、數(shù)據(jù)流程以及優(yōu)勢(shì)。2.結(jié)合具體火山類型或監(jiān)測(cè)目標(biāo)，論述在火山活動(dòng)監(jiān)測(cè)中選擇合適地球信息技術(shù)組合時(shí)需要考慮的主要因素。---試卷答案一、選擇題1.B2.C3.D4.C5.C6.B7.B8.C9.C10.C二、填空題1.相位干涉2.火山噴發(fā)3.波譜4.二氧化硫5.火山災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)6.高空間分辨率7.對(duì)流層延遲8.大氣狀態(tài)9.火山活動(dòng)性質(zhì)火山活動(dòng)強(qiáng)度10.信息互補(bǔ)提高監(jiān)測(cè)精度三、名詞解釋1.火山前兆：指在火山噴發(fā)前后，地殼、地下水、火山氣體、地震活動(dòng)等方面出現(xiàn)的與正常狀態(tài)不同的、預(yù)示著火山活動(dòng)即將發(fā)生或增強(qiáng)的異?，F(xiàn)象。2.InSAR（干涉合成孔徑雷達(dá)）：利用兩幅從不同幾何位置獲取的同一區(qū)域合成孔徑雷達(dá)（SAR）影像的相位信息進(jìn)行干涉處理，從而以高精度（毫米級(jí)）探測(cè)地表微小形變的技術(shù)。3.地殼形變監(jiān)測(cè)：利用各種地球物理或遙感技術(shù)手段，測(cè)量和追蹤地殼巖石圈表面在空間位置和形狀上的變化，是火山監(jiān)測(cè)的重要方面。4.火山灰云追蹤：利用遙感技術(shù)（如可見光、紅外、雷達(dá)）實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)火山噴發(fā)產(chǎn)生的火山灰云的漂移方向、速度、范圍和高度，以及其影響區(qū)域的過程。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述利用多光譜遙感影像監(jiān)測(cè)火山噴發(fā)前后地表植被變化的主要方法。答案要點(diǎn)：利用多光譜影像計(jì)算植被指數(shù)（如NDVI、NDWI）；對(duì)比噴發(fā)前后同一區(qū)域或?qū)φ諈^(qū)域的植被指數(shù)變化；分析植被指數(shù)變化的空間分布特征，判斷植被受損或恢復(fù)情況；結(jié)合火山噴發(fā)物（如火山灰覆蓋、有毒氣體影響）的分布范圍，分析其對(duì)植被的影響程度。2.簡(jiǎn)述GPS技術(shù)在火山形變監(jiān)測(cè)中可能面臨的主要誤差來源及其削弱方法。答案要點(diǎn)：主要誤差來源包括：對(duì)流層延遲誤差、電離層延遲誤差、接收機(jī)鐘差、衛(wèi)星鐘差、軌道誤差、多路徑效應(yīng)誤差、大地測(cè)量模型誤差等。削弱方法包括：采用雙頻或多頻GPS接收機(jī)進(jìn)行差分觀測(cè)以削弱電離層延遲；使用載波相位觀測(cè)值進(jìn)行高精度定位以削弱對(duì)流層延遲和接收機(jī)鐘差；采用精密星歷和衛(wèi)星鐘差產(chǎn)品；優(yōu)化天線布局和觀測(cè)策略以減弱多路徑效應(yīng)；使用高精度的數(shù)據(jù)處理模型和軟件進(jìn)行修正。3.簡(jiǎn)述火山噴發(fā)前可能出現(xiàn)的幾種主要地球物理前兆現(xiàn)象及其形成機(jī)制。答案要點(diǎn)：主要現(xiàn)象及機(jī)制：①火山地震活動(dòng)增強(qiáng)：地下巖漿房壓力增大，導(dǎo)致應(yīng)力積累和釋放，形成斷層錯(cuò)動(dòng)或巖體破裂；②地殼形變：巖漿注入、膨脹或圍巖應(yīng)力調(diào)整導(dǎo)致火山區(qū)域地表隆起或沉降；③重力異常變化：巖漿密度變化或地下空洞形成導(dǎo)致局部重力場(chǎng)發(fā)生改變；④地?zé)岙惓＃簬r漿接近地表導(dǎo)致地下溫度升高，引起溫泉水溫、化學(xué)成分或氣體逸出異常；⑤地震波速度變化：巖漿侵入或圍巖應(yīng)變速率改變影響當(dāng)?shù)卣鸩▊鞑サ乃俣?。五、論述題1.論述將遙感技術(shù)、GPS技術(shù)和GIS技術(shù)融合應(yīng)用于火山綜合監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)構(gòu)成、數(shù)據(jù)流程以及優(yōu)勢(shì)。答案要點(diǎn)：系統(tǒng)構(gòu)成：包括數(shù)據(jù)獲取子系統(tǒng)（遙感衛(wèi)星/飛機(jī)/無人機(jī)、GPS基準(zhǔn)站網(wǎng)絡(luò)）、數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理與分析子系統(tǒng)（集成遙感影像處理、GPS數(shù)據(jù)處理、GIS空間分析）、信息發(fā)布與可視化子系統(tǒng)。數(shù)據(jù)流程：遙感獲取火山形態(tài)、地表溫度、植被、氣體、灰云等宏觀信息；GPS網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)/準(zhǔn)實(shí)時(shí)獲取火山區(qū)域形變和地殼運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)；GIS進(jìn)行多源數(shù)據(jù)的集成、管理、空間查詢、疊加分析、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、制圖和可視化。優(yōu)勢(shì)：①信息互補(bǔ)，提供全面監(jiān)測(cè)視角；②時(shí)空協(xié)同，綜合分析火山活動(dòng)全要素；③提高精度，通過數(shù)據(jù)融合增強(qiáng)監(jiān)測(cè)可靠性；④增強(qiáng)時(shí)效性，快速響應(yīng)火山動(dòng)態(tài)變化；⑤提升決策支持能力，為災(zāi)害預(yù)警和管理提供更科學(xué)的依據(jù)。2.結(jié)合具體火山類型或監(jiān)測(cè)目標(biāo)，論述在火山活動(dòng)監(jiān)測(cè)中選擇合適地球信息技術(shù)組合時(shí)需要考慮的主要因素。答案要點(diǎn)：選擇合適技術(shù)組合需考慮：①監(jiān)測(cè)目標(biāo)：是監(jiān)測(cè)形變、氣體、灰云、還是綜合前兆？不同目標(biāo)對(duì)技術(shù)敏感度不同。例如，監(jiān)測(cè)形變優(yōu)先考慮InSAR、GPS；監(jiān)測(cè)氣體優(yōu)先考慮DIAL、熱紅外；監(jiān)測(cè)灰云優(yōu)先考慮多光譜/高光譜、雷達(dá)。②火山類型與活動(dòng)特征：不同類型的火山（如shield,stratovolcano）其噴發(fā)方式、前兆表現(xiàn)不同。Shield火山形變?yōu)橹?，可用InSAR、GPS；Stratovolcano氣體、灰云、形變均有，需多技術(shù)組合。③