2025年大學(xué)《海洋技術(shù)》專業(yè)題庫——海洋生態(tài)監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪一項(xiàng)不屬于傳統(tǒng)海洋生態(tài)物理參數(shù)監(jiān)測的范疇？A.水溫B.鹽度C.葉綠素濃度D.水深2.衛(wèi)星遙感技術(shù)在海洋生態(tài)監(jiān)測中，主要利用哪種電磁波譜段獲取水色信息？A.紅外線B.可見光C.紫外線D.伽馬射線3.能夠進(jìn)行自主航行、搭載多種傳感器、執(zhí)行復(fù)雜探測任務(wù)的海洋無人系統(tǒng)是？A.漂浮平臺(tái)B.系留浮標(biāo)C.自主水下航行器（AUV）D.海底觀測網(wǎng)節(jié)點(diǎn)4.下列哪項(xiàng)技術(shù)主要用于被動(dòng)式監(jiān)測大型海洋哺乳動(dòng)物或魚群的聲學(xué)信號(hào)？A.側(cè)掃聲納B.多普勒測流儀C.被動(dòng)聲學(xué)監(jiān)測D.水下激光雷達(dá)5.海洋生態(tài)監(jiān)測中，利用聲波在水下傳播進(jìn)行探測和測量的技術(shù)統(tǒng)稱為？A.光學(xué)遙感技術(shù)B.聲學(xué)探測技術(shù)C.化學(xué)分析技術(shù)D.生物采樣技術(shù)6.人工智能（AI）在海洋生態(tài)監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用，主要優(yōu)勢在于？A.降低監(jiān)測成本B.實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的自動(dòng)分析和模式識(shí)別C.提高傳感器的靈敏度D.減少人力投入7.海洋生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)估中，監(jiān)測物種組成結(jié)構(gòu)變化的主要生物指標(biāo)是？A.水體溶解氧B.沉積物重金屬含量C.生物多樣性指數(shù)（如Shannon-Wiener指數(shù)）D.海水pH值8.旨在實(shí)現(xiàn)長期、連續(xù)海洋環(huán)境參數(shù)監(jiān)測，通常部署在海底或水面，并可通過線纜傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)是？A.無人機(jī)（UAV）B.水下滑翔機(jī)C.海底觀測網(wǎng)（ODS）D.系留浮標(biāo)9.大數(shù)據(jù)技術(shù)在海洋生態(tài)監(jiān)測中的作用不包括？A.存儲(chǔ)和管理海量監(jiān)測數(shù)據(jù)B.實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸C.開發(fā)新的監(jiān)測儀器設(shè)備D.進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析和可視化10.隨著監(jiān)測技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)海洋生態(tài)監(jiān)測提出更高要求的是？A.監(jiān)測頻率降低B.空間分辨率降低C.對(duì)監(jiān)測數(shù)據(jù)的精度和實(shí)時(shí)性要求提高D.對(duì)監(jiān)測成本的要求降低二、簡答題（每題5分，共25分）1.簡述聲學(xué)多普勒流速剖面儀（ADCP）在海洋生態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用原理及其主要優(yōu)點(diǎn)。2.比較衛(wèi)星遙感與水下攝影兩種海洋生物監(jiān)測技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。3.解釋什么是“多技術(shù)融合”在海洋生態(tài)監(jiān)測中的含義，并舉例說明其應(yīng)用。4.闡述海洋生態(tài)監(jiān)測中數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的重要性。5.列舉海洋生態(tài)監(jiān)測面臨的主要技術(shù)挑戰(zhàn)之一，并簡述應(yīng)對(duì)策略。三、論述題（每題15分，共30分）1.論述智能化技術(shù)（如人工智能、物聯(lián)網(wǎng)）如何推動(dòng)海洋生態(tài)監(jiān)測向更高水平發(fā)展。2.分析當(dāng)前海洋生態(tài)監(jiān)測在成本、效率和數(shù)據(jù)共享方面面臨的主要挑戰(zhàn)，并提出可能的解決方案。---試卷答案一、選擇題1.C2.B3.C4.C5.B6.B7.C8.C9.C10.C二、簡答題1.應(yīng)用原理：ADCP利用多普勒效應(yīng)測量水中顆粒（如水分子、懸浮泥沙、生物碎屑）隨水流運(yùn)動(dòng)時(shí)，其回波信號(hào)頻率相對(duì)于儀器發(fā)射信號(hào)頻率產(chǎn)生的偏移，從而計(jì)算得到水體流速剖面。主要優(yōu)點(diǎn)：可在較短時(shí)間內(nèi)獲取大范圍（垂直）的水流速度信息；可測量泥沙輸運(yùn)等；結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，維護(hù)量較；可搭載其他傳感器。2.衛(wèi)星遙感優(yōu)點(diǎn)：覆蓋范圍廣，可進(jìn)行大尺度、同步監(jiān)測；可重復(fù)觀測，便于進(jìn)行時(shí)空變化分析；成本相對(duì)較低（單次獲取）；不受天氣和光照條件限制。衛(wèi)星遙感缺點(diǎn)：空間分辨率有限（尤其對(duì)于近岸區(qū)域）；時(shí)間分辨率受限（無法實(shí)現(xiàn)高頻次連續(xù)觀測）；受衛(wèi)星軌道和云層遮擋影響；數(shù)據(jù)獲取需要專業(yè)處理技術(shù)。水下攝影優(yōu)點(diǎn)：空間分辨率極高，可精細(xì)觀測生物個(gè)體形態(tài)、行為；可深入各種光照條件復(fù)雜的underwater環(huán)境；可直接獲取高清視覺信息。水下攝影缺點(diǎn)：覆蓋范圍小，難以進(jìn)行大尺度監(jiān)測；受能見度限制，難以在渾濁水域或深水區(qū)應(yīng)用；布設(shè)和回收成本較高，操作復(fù)雜，易受環(huán)境干擾；難以實(shí)現(xiàn)自主和自動(dòng)化重復(fù)觀測。3.含義：指在海洋生態(tài)監(jiān)測中，不依賴單一技術(shù)，而是將衛(wèi)星遙感、航空遙感、船載/機(jī)載調(diào)查、原位傳感器網(wǎng)絡(luò)、AUV/ROV、水下攝影、模型模擬等多種不同類型、不同層位的監(jiān)測技術(shù)和手段進(jìn)行集成、融合與協(xié)同，以獲取更全面、準(zhǔn)確、及時(shí)和立體的海洋生態(tài)系統(tǒng)信息。應(yīng)用舉例：結(jié)合衛(wèi)星遙感獲取大范圍環(huán)境背景信息（如水色、溫度），利用AUV/ROV進(jìn)行重點(diǎn)區(qū)域精細(xì)調(diào)查和采樣，通過原位傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)獲取關(guān)鍵地點(diǎn)參數(shù)，再結(jié)合模型模擬預(yù)測生態(tài)過程，最終綜合分析多源數(shù)據(jù)評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)健康狀況。4.重要性：數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化是指在海洋生態(tài)監(jiān)測活動(dòng)中，對(duì)監(jiān)測指標(biāo)的定義、測量方法、數(shù)據(jù)格式、精度要求、單位、元數(shù)據(jù)規(guī)范等方面制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范。意義：標(biāo)準(zhǔn)化是確保不同來源、不同時(shí)間、不同方法獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)具有可比性和一致性，是實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)融合、共享和有效利用的基礎(chǔ)；有助于提高數(shù)據(jù)質(zhì)量和可靠性；便于數(shù)據(jù)的管理、交換和應(yīng)用于決策支持；是推動(dòng)海洋生態(tài)監(jiān)測領(lǐng)域協(xié)作和國際交流的必要條件。5.技術(shù)挑戰(zhàn)舉例：監(jiān)測成本高昂，特別是針對(duì)深海、遠(yuǎn)洋或長期連續(xù)監(jiān)測任務(wù)。應(yīng)對(duì)策略：發(fā)展更經(jīng)濟(jì)高效的監(jiān)測技術(shù)（如低成本傳感器、小型化AUV）；提高監(jiān)測設(shè)備的智能化和自主化水平，減少人力和維護(hù)成本；優(yōu)化監(jiān)測策略，實(shí)施重點(diǎn)區(qū)域/關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)先監(jiān)測；加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和資源共享，降低設(shè)備制造成本；探索新的能源供應(yīng)方式（如太陽能、能量收集）。三、論述題1.智能化技術(shù)，特別是人工智能（AI）和物聯(lián)網(wǎng)（IoT），正在深刻改變海洋生態(tài)監(jiān)測的各個(gè)方面。AI驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)處理與智能分析：海洋監(jiān)測產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量巨大且復(fù)雜，傳統(tǒng)方法難以有效處理。AI（特別是機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)算法）能夠自動(dòng)從海量監(jiān)測數(shù)據(jù)中識(shí)別模式、發(fā)現(xiàn)異常、進(jìn)行分類識(shí)別（如自動(dòng)識(shí)別遙感影像中的藻華、水下攝影中的物種）、預(yù)測未來趨勢（如預(yù)測漁業(yè)資源變動(dòng)、生態(tài)災(zāi)害發(fā)生），極大提高了數(shù)據(jù)處理的效率和智能化水平。IoT實(shí)現(xiàn)全面感知與實(shí)時(shí)監(jiān)控：物聯(lián)網(wǎng)通過部署大量智能傳感器節(jié)點(diǎn)（水質(zhì)、氣象、生物參數(shù)等），構(gòu)建覆蓋廣闊海域的海洋環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。這些傳感器能夠?qū)崟r(shí)、連續(xù)地采集數(shù)據(jù)，并通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)皆破脚_(tái)。這使得監(jiān)測從離散、偶發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)、實(shí)時(shí)、分布式，能夠及時(shí)捕捉環(huán)境變化動(dòng)態(tài)，為快速響應(yīng)和決策提供依據(jù)。智能化技術(shù)促進(jìn)多源數(shù)據(jù)融合：AI技術(shù)能夠有效整合融合來自遙感、原位觀測、模型等多種來源的異構(gòu)數(shù)據(jù)，彌補(bǔ)單一技術(shù)手段的不足，構(gòu)建更全面、更準(zhǔn)確的海洋生態(tài)系統(tǒng)認(rèn)知模型。智能化支持自主與無人系統(tǒng)：智能算法賦予AUV、ROV等自主航行器更強(qiáng)的環(huán)境感知、路徑規(guī)劃和任務(wù)自主決策能力，使其能根據(jù)實(shí)時(shí)環(huán)境信息調(diào)整任務(wù)，執(zhí)行更復(fù)雜的監(jiān)測任務(wù)?？傊悄芑夹g(shù)通過提升數(shù)據(jù)處理能力、實(shí)現(xiàn)全面實(shí)時(shí)感知、促進(jìn)多源信息融合、增強(qiáng)自主系統(tǒng)能力，正推動(dòng)海洋生態(tài)監(jiān)測向更高效、更精準(zhǔn)、更智能、更自動(dòng)化的方向發(fā)展，為海洋生態(tài)保護(hù)和管理提供更強(qiáng)大的技術(shù)支撐。2.當(dāng)前海洋生態(tài)監(jiān)測面臨的主要挑戰(zhàn)包括成本高昂、監(jiān)測效率有待提高、數(shù)據(jù)共享與利用不足等。成本高昂：獲取高質(zhì)量的海洋生態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，特別是涉及深海、遠(yuǎn)洋、高空遙感、AUV/ROV等先進(jìn)技術(shù)的監(jiān)測，成本巨大。這限制了監(jiān)測的頻率、覆蓋范圍和持續(xù)時(shí)間，尤其是在需要長期、連續(xù)監(jiān)測的情況下，成本問題尤為突出。監(jiān)測效率有待提高：現(xiàn)有監(jiān)測手段在時(shí)空分辨率上仍有局限，難以完全滿足對(duì)快速變化的海洋生態(tài)過程（如突發(fā)性生態(tài)事件、物種洄游）進(jìn)行及時(shí)、精細(xì)觀測的需求。同時(shí)，數(shù)據(jù)采集、處理、分析等環(huán)節(jié)的人工密集型工作也影響了整體監(jiān)測效率。數(shù)據(jù)共享與利用不足：不同機(jī)構(gòu)、不同國家、不同項(xiàng)目獲取的海洋生態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)往往存在格式不統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)不一、共享機(jī)制不完善等問題，導(dǎo)致數(shù)據(jù)“孤島”現(xiàn)象嚴(yán)重，難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通和有效利用。數(shù)據(jù)開放程度不夠，也限制了學(xué)術(shù)界和公眾對(duì)海洋生態(tài)信息的獲取和利用?？赡艿慕鉀Q方案：針對(duì)成本：加大技術(shù)研發(fā)投入，鼓勵(lì)開發(fā)低成本、高效率的監(jiān)測技術(shù)和設(shè)備；推動(dòng)監(jiān)測資源共享和共建，避免重復(fù)投資；探索市場化運(yùn)作模式，吸引社會(huì)資本參與；提高監(jiān)測設(shè)備的智能化和自主化水平，降低人力和維護(hù)成本。針對(duì)效率：發(fā)展高時(shí)空分辨率監(jiān)測技術(shù)（如無人機(jī)、高分辨率遙感、高頻次原位觀測）；利用AI等技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化數(shù)據(jù)處理和分析，提高數(shù)據(jù)周轉(zhuǎn)速度；優(yōu)化監(jiān)測策略，實(shí)施基于模型的智能監(jiān)測。針對(duì)數(shù)據(jù)共享：