2025年大學(xué)《地球信息科學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫——遙感技術(shù)在城市地理空間規(guī)劃中的應(yīng)用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.在城市地理空間規(guī)劃中，用于獲取城市建筑高度信息的遙感數(shù)據(jù)主要是？A.光學(xué)衛(wèi)星影像B.慣性導(dǎo)航系統(tǒng)數(shù)據(jù)C.激光雷達(dá)（LiDAR）數(shù)據(jù)D.航空攝影測量影像2.下列哪項不是遙感圖像預(yù)處理的主要目的？A.消除大氣干擾B.減少圖像噪聲C.實現(xiàn)圖像幾何精確定位D.改變圖像的色調(diào)分布3.在城市規(guī)劃中，利用遙感影像進(jìn)行土地利用分類，常用的監(jiān)督分類方法需要預(yù)先選擇的樣本類別是？A.隨機(jī)選擇B.由專家定義C.由計算機(jī)自動生成D.無需樣本類別4.能夠穿透云層和植被，獲取地表信息，適用于城市陰影區(qū)或植被覆蓋下地表監(jiān)測的遙感傳感器是？A.可見光相機(jī)B.熱紅外傳感器C.微波雷達(dá)（SAR）D.多光譜掃描儀5.遙感技術(shù)在監(jiān)測城市擴(kuò)張方面，主要利用的遙感數(shù)據(jù)時間序列分析方法是指？A.光譜特征分析B.圖像對比度增強C.變化檢測D.圖像分類6.用于評估城市規(guī)劃政策實施效果，監(jiān)測城市建成區(qū)面積變化的遙感技術(shù)方法是？A.熱紅外成像B.高分辨率三維建模C.土地利用變化檢測D.紫外線輻射監(jiān)測7.在城市環(huán)境規(guī)劃中，遙感技術(shù)可用于監(jiān)測空氣污染，其主要監(jiān)測的污染物類型是？A.噪聲和振動B.固體廢棄物和污水C.酸雨和重金屬D.可吸入顆粒物（PM2.5）和氣體污染物（如SO2,NO2）8.將高分辨率遙感影像與數(shù)字高程模型（DEM）相結(jié)合，主要用于城市精細(xì)化管理的技術(shù)是？A.熱紅外成像B.遙感圖像鑲嵌C.城市三維可視化與參數(shù)提取D.遙感數(shù)據(jù)融合9.無人機(jī)遙感系統(tǒng)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用日益廣泛，其主要優(yōu)勢在于？A.獲取數(shù)據(jù)的時間分辨率極高B.傳感器類型和平臺高度多樣化C.獲取數(shù)據(jù)的成本極低D.數(shù)據(jù)處理和分析的自動化程度最高10.遙感影像的輻射分辨率越高，意味著其能夠區(qū)分的地物光譜亮度差異能力是？A.越弱B.越強C.無差異D.取決于傳感器類型二、填空題（每空1分，共10分）1.遙感技術(shù)獲取的原始數(shù)據(jù)通常需要經(jīng)過______、大氣校正和幾何校正等預(yù)處理步驟。2.利用遙感影像估算城市人口密度的方法主要有光譜指數(shù)法和______法。3.城市熱島效應(yīng)的監(jiān)測通常采用遙感技術(shù)中的______技術(shù)，主要利用熱紅外波段獲取地表溫度信息。4.遙感技術(shù)在城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃中，可用于識別和監(jiān)測道路、橋梁、管線等線性工程，常用的數(shù)據(jù)源包括高分辨率光學(xué)影像和______影像。5.將多時相的遙感影像進(jìn)行對比分析，以揭示地表覆蓋變化的技術(shù)稱為______。6.遙感圖像解譯是指通過目視或計算機(jī)自動方法，提取和判讀遙感影像上地物屬性、形狀、大小和空間位置等信息的過程。7.無人機(jī)遙感系統(tǒng)具有靈活高效、機(jī)動性強的特點，特別適用于城市______等小范圍、高精度的測繪任務(wù)。8.在城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃中，遙感技術(shù)可用于監(jiān)測城市公園、綠地的______和健康狀況。9.遙感數(shù)據(jù)與地理信息系統(tǒng)（GIS）數(shù)據(jù)的有效集成，是進(jìn)行綜合城市分析與規(guī)劃的基礎(chǔ)。10.遙感技術(shù)在智慧城市建設(shè)中扮演著重要角色，為城市規(guī)劃、管理和服務(wù)提供了重要的______支持。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述遙感圖像輻射校正的主要目的和基本原理。2.簡述利用遙感技術(shù)進(jìn)行城市土地利用/覆蓋分類的主要步驟。3.簡述高分辨率遙感影像在城市三維建模中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在哪些方面。4.簡述遙感技術(shù)在城市環(huán)境監(jiān)測方面至少三個具體的應(yīng)用領(lǐng)域。四、論述題（每題10分，共30分）1.論述遙感技術(shù)（包括不同傳感器類型）在城市擴(kuò)張監(jiān)測與城市用地評價中的應(yīng)用價值與局限性。2.結(jié)合實例，論述遙感數(shù)據(jù)在城市交通規(guī)劃與管理中的應(yīng)用潛力。3.試述將遙感技術(shù)與其他地理空間信息技術(shù)（如GIS、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)）融合應(yīng)用于智慧城市規(guī)劃的必要性和可能面臨的挑戰(zhàn)。試卷答案一、選擇題1.C2.D3.B4.C5.C6.C7.D8.C9.B10.B二、填空題1.輻射校正2.光譜指數(shù)3.變化檢測4.航空5.變化檢測6.信息7.精細(xì)測繪8.面積9.信息10.數(shù)據(jù)三、簡答題1.簡述遙感圖像輻射校正的主要目的和基本原理。答案：主要目的：消除或減弱遙感影像在成像過程中受大氣、傳感器自身特性等因素影響而產(chǎn)生的誤差，使影像記錄的地物真實反射或發(fā)射的輻射能量與地面實際值盡可能一致。基本原理：通過利用地面實測光譜反射率/發(fā)射率數(shù)據(jù)或經(jīng)驗?zāi)Ｐ停ㄈ绱髿廨椛鋫鬏斈Ｐ停?，對原始影像的?shù)字量（DN值）進(jìn)行數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換，得到反映地物真實物理量的輻射亮度或反射率圖像。解析思路：問題要求回答輻射校正的目的和原理。目的要抓住核心——消除大氣和傳感器帶來的影響，使數(shù)據(jù)逼近真實輻射值。原理要說明是做什么（轉(zhuǎn)換DN值），轉(zhuǎn)換成什么（輻射亮度/反射率），以及依據(jù)是什么（實測數(shù)據(jù)或模型）。2.簡述利用遙感技術(shù)進(jìn)行城市土地利用/覆蓋分類的主要步驟。答案：主要步驟包括：數(shù)據(jù)獲取與預(yù)處理（選擇合適傳感器和時相，進(jìn)行輻射校正、大氣校正、幾何校正等）；圖像特征提?。ㄓ嬎愎庾V特征、紋理特征等）；選擇分類方法（監(jiān)督分類、非監(jiān)督分類、面向?qū)ο蠓诸惖龋?；樣本選擇與訓(xùn)練（選擇代表性樣本，訓(xùn)練分類器）；圖像分類（執(zhí)行分類操作）；精度評價（利用地面真值數(shù)據(jù)進(jìn)行分類結(jié)果精度驗證與評價）；結(jié)果輸出與制圖。解析思路：問題問的是分類步驟。標(biāo)準(zhǔn)的遙感圖像分類流程包括準(zhǔn)備階段（數(shù)據(jù)獲取、預(yù)處理）、核心階段（特征提取、方法選擇、分類實施）和結(jié)果階段（精度評價、成果輸出）。需要按邏輯順序簡明扼要地列出每一步的核心內(nèi)容。3.簡述高分辨率遙感影像在城市三維建模中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在哪些方面。答案：高分辨率遙感影像在城市三維建模中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在：快速獲取城市建筑物的立面信息，用于精細(xì)化三維模型構(gòu)建；提取城市建筑物的高度、屋頂形狀、材質(zhì)等信息；生成高精度的城市數(shù)字表面模型（DSM）和數(shù)字高程模型（DEM）；輔助進(jìn)行城市天際線分析、日照分析、視域分析等；為城市景觀設(shè)計和規(guī)劃提供直觀的數(shù)據(jù)支持。解析思路：問題問的是高分辨率影像在三維建模中的“體現(xiàn)方面”。要圍繞高分辨率的特點（細(xì)節(jié)豐富、精度高）來展開，重點說明它能提供哪些普通分辨率影像無法提供的細(xì)節(jié)信息（如建筑立面、精確高度），以及這些信息如何服務(wù)于三維模型的構(gòu)建和分析應(yīng)用。4.簡述遙感技術(shù)在城市環(huán)境監(jiān)測方面至少三個具體的應(yīng)用領(lǐng)域。答案：遙感技術(shù)在城市環(huán)境監(jiān)測方面的應(yīng)用領(lǐng)域包括：城市空氣質(zhì)量監(jiān)測（如監(jiān)測PM2.5、SO2、NO2等污染物濃度分布）；城市水體質(zhì)量監(jiān)測（如監(jiān)測水體富營養(yǎng)化、藍(lán)藻水華、排污口分布）；城市熱環(huán)境監(jiān)測（如監(jiān)測城市熱島效應(yīng)的強度、范圍和時空變化）；城市噪聲污染監(jiān)測（通過特定傳感器或結(jié)合其他數(shù)據(jù)）；固體廢棄物和工業(yè)污染源監(jiān)測（識別垃圾填埋場、工業(yè)廢水排放等）。解析思路：問題要求列舉至少三個具體應(yīng)用領(lǐng)域。需要根據(jù)遙感技術(shù)的特點（宏觀、動態(tài)、多譜段）和城市環(huán)境問題的類型進(jìn)行匹配，想到遙感數(shù)據(jù)能夠有效監(jiān)測的環(huán)境要素，如大氣、水體、熱輻射等，并給出具體監(jiān)測內(nèi)容或現(xiàn)象的名稱。四、論述題1.論述遙感技術(shù)（包括不同傳感器類型）在城市擴(kuò)張監(jiān)測與城市用地評價中的應(yīng)用價值與局限性。答案：應(yīng)用價值：遙感技術(shù)具有宏觀、動態(tài)、周期性觀測的特點，能夠快速、高效地獲取大范圍、長時間序列的城市土地利用變化信息。不同傳感器類型提供了多樣化的數(shù)據(jù)源：光學(xué)衛(wèi)星影像（如Landsat,Sentinel-2）適用于大范圍、中低分辨率的城市擴(kuò)張監(jiān)測和土地利用分類；高分辨率光學(xué)影像（如WorldView,Gaofen）和航空影像能提供精細(xì)細(xì)節(jié)，用于建筑物識別和細(xì)部變化監(jiān)測；雷達(dá)影像（如SAR）具有全天候、全天時成像能力，適合穿透云雨覆蓋，監(jiān)測城市陰影區(qū)和植被覆蓋下的地表變化；LiDAR數(shù)據(jù)可直接獲取高精度三維空間信息，用于城市三維建模和參數(shù)提取。這些數(shù)據(jù)為城市規(guī)劃者提供了決策支持，有助于了解城市擴(kuò)張速度、模式、方向，評價土地利用變化對生態(tài)環(huán)境的影響，優(yōu)化城市空間布局。局限性：光學(xué)遙感易受云雨霧等天氣影響，導(dǎo)致數(shù)據(jù)缺失；傳統(tǒng)光學(xué)影像對植被覆蓋下的地表變化監(jiān)測能力有限；高分辨率影像覆蓋范圍較小，難以進(jìn)行大尺度宏觀分析；遙感影像解譯存在一定主觀性，精度受分類方法、樣本選擇等因素影響；遙感數(shù)據(jù)獲取成本相對較高，數(shù)據(jù)處理和分析需要專業(yè)知識和技能；遙感技術(shù)主要提供現(xiàn)狀信息，對于城市擴(kuò)張的驅(qū)動機(jī)制、社會經(jīng)濟(jì)影響等深層原因的揭示能力有限。解析思路：論述題需要全面、深入地分析。首先肯定遙感技術(shù)的應(yīng)用價值，從宏觀動態(tài)監(jiān)測、數(shù)據(jù)多樣性（不同傳感器）及其帶來的優(yōu)勢（不同分辨率、全天候/時、三維信息）方面展開。然后，客觀分析其局限性，從數(shù)據(jù)源本身（天氣影響、穿透能力）、數(shù)據(jù)處理（精度）、成本、專業(yè)性以及信息深度等方面進(jìn)行闡述，形成價值與局限的辯證看法。2.結(jié)合實例，論述遙感數(shù)據(jù)在城市交通規(guī)劃與管理中的應(yīng)用潛力。答案：遙感數(shù)據(jù)在城市交通規(guī)劃與管理中具有巨大應(yīng)用潛力。潛力體現(xiàn)在：利用高分辨率光學(xué)影像或LiDAR數(shù)據(jù)，可以自動或半自動提取城市道路網(wǎng)絡(luò)信息（道路等級、寬度、路面狀況），快速更新交通地圖；通過分析多時相遙感影像，可以監(jiān)測道路建成、改擴(kuò)建等變化，評估交通基礎(chǔ)設(shè)施投資效果；利用遙感影像（特別是多光譜或高光譜數(shù)據(jù)）結(jié)合熱紅外成像，可以估算交通流量（如通過分析車輛尾氣排放熱信號或道路擁堵引起的溫度異常）；遙感技術(shù)可用于監(jiān)測城市停車場使用情況，為停車場規(guī)劃和管理提供依據(jù)；結(jié)合GIS空間分析，可以利用遙感數(shù)據(jù)評估交通項目對周邊土地利用、環(huán)境（如噪聲、空氣污染）的影響；無人機(jī)遙感可用于交通擁堵實時監(jiān)測、交通事件（如事故、道路施工）快速響應(yīng)與評估、精細(xì)化交通設(shè)施（如公交站、信號燈）檢查。例如，利用夜間熱紅外遙感影像可以識別城市中的熱島斑點，其中部分可能與交通擁堵或大型停車場有關(guān)，為交通管理提供線索。解析思路：論述題要求結(jié)合實例。首先要明確遙感數(shù)據(jù)能提供哪些與交通相關(guān)的信息（道路、流量、停車場、影響等）。然后，分別闡述這些信息如何應(yīng)用于交通規(guī)劃（如道路網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、設(shè)施規(guī)劃、影響評估）和交通管理（如實時監(jiān)控、事件響應(yīng)、效率提升）。最后，結(jié)合具體應(yīng)用場景（如熱紅外監(jiān)測擁堵）給出實例佐證，說明遙感技術(shù)的實際應(yīng)用價值。3.試述將遙感技術(shù)與其他地理空間信息技術(shù)（如GIS、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)）融合應(yīng)用于智慧城市規(guī)劃的必要性和可能面臨的挑戰(zhàn)。答案：必要性：智慧城市規(guī)劃旨在利用信息技術(shù)提升城市治理能力和服務(wù)水平，需要整合多源、多維度的城市信息。遙感技術(shù)提供宏觀、動態(tài)的城市空間信息底板；GIS提供強大的空間數(shù)據(jù)管理、分析、可視化平臺；物聯(lián)網(wǎng)（IoT）提供實時的傳感器數(shù)據(jù)，反映城市運行狀態(tài)；大數(shù)據(jù)技術(shù)則能處理和分析海量的城市數(shù)據(jù)。將它們?nèi)诤希梢詫崿F(xiàn)：多源數(shù)據(jù)的融合與一體化管理，構(gòu)建更全面、更精細(xì)的城市信息模型；實現(xiàn)遙感和GIS的時空動態(tài)監(jiān)測與模擬分析，提升城市規(guī)劃和決策的科學(xué)性；通過遙感與物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的結(jié)合，實現(xiàn)對城市基礎(chǔ)設(shè)施（如交通、能源、環(huán)境）的智能感知和高效管理；利用大數(shù)據(jù)技術(shù)挖掘遙感、GIS、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)背后的深層規(guī)律和知識，為智慧城市服務(wù)提供智能化支持（如智能交通誘導(dǎo)、環(huán)境智能預(yù)警）。挑戰(zhàn)：數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，不同來源、不同類型的數(shù)據(jù)格式、坐標(biāo)系、時間基準(zhǔn)等可能存在差異，給數(shù)據(jù)融合帶來困難；數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)問題突出，尤其是在融合包含大量人口、車輛等敏感信息的遙感、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)時；跨學(xué)科技術(shù)融合難度大，需要復(fù)合型人才，現(xiàn)有技術(shù)體系壁壘可能存在；海量數(shù)據(jù)