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)在氣象災(zāi)害監(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)字母填在題后括號(hào)內(nèi)）1.下列哪種遙感傳感器主要利用微波探測(cè)大氣水汽含量和云層特性，尤其適用于惡劣天氣條件下的觀測(cè)？A.光學(xué)成像衛(wèi)星B.氣象雷達(dá)C.紅外掃描儀D.高光譜傳感器2.在遙感監(jiān)測(cè)干旱方面，植被指數(shù)（NDVI）主要反映了什么狀況？A.地表土壤濕度B.地表溫度C.植被生長(zhǎng)狀況和水分脅迫程度D.大氣水汽含量3.利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)洪澇災(zāi)害，獲取洪水淹沒范圍信息最直接有效的方式通常是？A.分析地表溫度變化B.解譯光學(xué)衛(wèi)星影像中的水體顏色變化C.分析雷達(dá)圖像中的強(qiáng)回波區(qū)域D.監(jiān)測(cè)植被指數(shù)的急劇下降4.以下哪項(xiàng)不是臺(tái)風(fēng)遙感監(jiān)測(cè)的主要應(yīng)用內(nèi)容？A.跟蹤臺(tái)風(fēng)中心移動(dòng)路徑B.估算臺(tái)風(fēng)中心附近的最大風(fēng)力C.分析臺(tái)風(fēng)云系的垂直結(jié)構(gòu)D.精確預(yù)測(cè)臺(tái)風(fēng)登陸點(diǎn)的經(jīng)緯度5.遙感技術(shù)在冰雹災(zāi)害監(jiān)測(cè)中，主要利用哪種傳感器的特性來識(shí)別潛在的冰雹云？A.可見光相機(jī)B.微波雷達(dá)C.紅外輻射計(jì)D.激光雷達(dá)6.將光學(xué)遙感和雷達(dá)遙感數(shù)據(jù)結(jié)合起來監(jiān)測(cè)沙塵暴，其主要優(yōu)勢(shì)在于？A.僅能提高圖像分辨率B.僅能獲取更豐富的云層信息C.能夠同時(shí)獲取沙塵的范圍和傳輸方向D.可以完全避免光學(xué)圖像在沙塵天氣下的模糊效應(yīng)7.下列哪個(gè)參數(shù)通常被用來評(píng)估遙感影像的幾何精度？A.波段寬度B.時(shí)空分辨率C.位置精度（RMSE）D.信號(hào)噪聲比8.在遙感信息提取過程中，面向?qū)ο蠓诸惙椒ㄏ噍^于傳統(tǒng)的像元級(jí)分類方法的主要優(yōu)勢(shì)在于？A.處理速度更快B.能更好地克服混合像元的影響C.對(duì)小面積地物的識(shí)別能力更強(qiáng)D.對(duì)高分辨率數(shù)據(jù)效果不明顯9.利用遙感技術(shù)進(jìn)行大霧災(zāi)害監(jiān)測(cè)，主要關(guān)注的是哪種遙感數(shù)據(jù)特征？A.可見光通道的云頂亮溫B.紅外通道的地表溫度異常C.微波輻射計(jì)測(cè)量的大氣水汽含量D.高光譜圖像中的特定吸收特征10.遙感數(shù)據(jù)融合的主要目的是什么？A.提高遙感數(shù)據(jù)的時(shí)間分辨率B.增加遙感數(shù)據(jù)的波段數(shù)量C.克服單一遙感數(shù)據(jù)源在時(shí)空覆蓋和精度上的局限性D.減少遙感數(shù)據(jù)采集的成本二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填在題后橫線上）1.遙感技術(shù)通過傳感器接收目標(biāo)物體發(fā)射或反射的________來獲取信息。2.利用遙感監(jiān)測(cè)干旱時(shí)，除了植被指數(shù)（NDVI），地表溫度（LST）也是一個(gè)重要指標(biāo)，通常干旱區(qū)域地表溫度相對(duì)________。3.洪澇災(zāi)害遙感監(jiān)測(cè)中，雷達(dá)數(shù)據(jù)在________條件下具有監(jiān)測(cè)優(yōu)勢(shì)。4.風(fēng)云衛(wèi)星是進(jìn)行臺(tái)風(fēng)遙感監(jiān)測(cè)的主要________。5.冰雹災(zāi)害的遙感監(jiān)測(cè)主要依賴于雷達(dá)探測(cè)到的________特征。6.遙感圖像的輻射校正主要是為了消除大氣和傳感器自身造成的________影響。7.評(píng)估遙感監(jiān)測(cè)洪澇災(zāi)害的效果時(shí)，需要考慮監(jiān)測(cè)結(jié)果的________和________。8.遙感技術(shù)在氣象災(zāi)害預(yù)警中，主要提供________和________信息服務(wù)。9.沙塵暴遙感監(jiān)測(cè)中，判斷沙塵源區(qū)和傳輸路徑主要依據(jù)遙感影像的________信息。10.遙感技術(shù)不僅用于災(zāi)害的監(jiān)測(cè)和評(píng)估，也用于災(zāi)害后的________和________。三、名詞解釋（每小題3分，共15分）1.時(shí)空分辨率2.植被指數(shù)（NDVI）3.變化檢測(cè)4.雷達(dá)回波強(qiáng)度5.災(zāi)害損失評(píng)估四、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)干旱的主要步驟。2.簡(jiǎn)述光學(xué)衛(wèi)星遙感在洪澇災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的主要應(yīng)用方式。3.簡(jiǎn)述多源遙感數(shù)據(jù)融合在氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的優(yōu)勢(shì)。4.簡(jiǎn)述遙感技術(shù)在臺(tái)風(fēng)災(zāi)害評(píng)估中的作用。五、論述題（10分）論述遙感技術(shù)在監(jiān)測(cè)和評(píng)估干旱災(zāi)害中的主要應(yīng)用方法、面臨的主要挑戰(zhàn)以及可能的改進(jìn)方向。試卷答案一、選擇題1.B解析：氣象雷達(dá)主要工作在微波波段，能夠穿透云、霧、雨、雪等惡劣天氣條件，主動(dòng)發(fā)射電磁波并接收回波，從而探測(cè)大氣水汽含量、云層結(jié)構(gòu)、風(fēng)場(chǎng)等信息。2.C解析：NDVI（歸一化植被指數(shù)）是利用紅光和近紅外波段反射率的差異來量化植被冠層生物量的指標(biāo)，植被健康狀況好、含水量足時(shí)NDVI值高，反之則低，因此能反映植被生長(zhǎng)狀況和水分脅迫程度。3.B解析：光學(xué)衛(wèi)星影像能直觀顯示水體顏色變化，通過閾值分割或分類方法可以提取水體范圍，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)洪水淹沒和擴(kuò)展情況。4.D解析：遙感技術(shù)擅長(zhǎng)監(jiān)測(cè)臺(tái)風(fēng)路徑、云圖、強(qiáng)度變化，提供預(yù)警信息，但精確預(yù)測(cè)登陸點(diǎn)還需要結(jié)合數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模型和地面觀測(cè)數(shù)據(jù)。5.B解析：微波雷達(dá)能夠穿透云雨，探測(cè)到云體的物理特性（如回波強(qiáng)度、粒子大小等），通過分析雷達(dá)回波特征可以識(shí)別和跟蹤冰雹云。6.C解析：光學(xué)數(shù)據(jù)提供地表覆蓋信息，雷達(dá)數(shù)據(jù)提供穿透云雨的大氣信息，融合兩者可更全面地監(jiān)測(cè)沙塵的范圍、強(qiáng)度和傳輸路徑。7.C解析：位置精度（如RMSE）是衡量遙感影像幾何校正后像元位置與實(shí)際地面位置符合程度的常用指標(biāo)，直接反映幾何精度。8.B解析：面向?qū)ο蠓诸惢诘匚飳?duì)象的形狀、大小、紋理、光譜等特征進(jìn)行分類，能更好地區(qū)分和提取復(fù)雜地物，克服混合像元對(duì)像元級(jí)分類的干擾。9.C解析：微波輻射計(jì)可以穿透霧層，測(cè)量大氣中的水汽含量，水汽含量高則表明大霧可能或已經(jīng)形成，是霧監(jiān)測(cè)的重要物理依據(jù)。10.C解析：?jiǎn)我贿b感數(shù)據(jù)源存在時(shí)空分辨率、覆蓋范圍、傳感器角度等方面的局限性，融合多源數(shù)據(jù)可以優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，提高信息獲取的全面性和準(zhǔn)確性。二、填空題1.電磁波2.高3.惡劣天氣4.平臺(tái)5.回波6.輻射7.精度；時(shí)效性8.監(jiān)測(cè)；預(yù)警9.時(shí)空變化10.調(diào)查；研究三、名詞解釋1.時(shí)空分辨率：指遙感影像在空間維度上的細(xì)節(jié)表現(xiàn)能力（空間分辨率）和時(shí)間維度上獲取信息的能力（時(shí)間分辨率）。2.植被指數(shù)（NDVI）：一種利用紅光和近紅外波段反射率計(jì)算得到的無量綱指標(biāo)，用于量化植被冠層的生物量、葉綠素含量和水分狀況。3.變化檢測(cè)：指利用多時(shí)相遙感數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)和識(shí)別地表覆蓋或地物屬性在時(shí)間上的變化信息的過程。4.雷達(dá)回波強(qiáng)度：指雷達(dá)發(fā)射電磁波后，目標(biāo)物反射回的電磁波信號(hào)功率的大小，通常用回波功率或強(qiáng)度參數(shù)表示，與目標(biāo)物的性質(zhì)和距離有關(guān)。5.災(zāi)害損失評(píng)估：指利用遙感、地理信息系統(tǒng)等多種技術(shù)手段，對(duì)自然災(zāi)害（如洪澇、干旱）造成的生命財(cái)產(chǎn)損失、環(huán)境破壞等進(jìn)行量化和定性評(píng)估的過程。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)干旱的主要步驟。解答要點(diǎn)：獲取多時(shí)相遙感影像（如光學(xué)衛(wèi)星、微波衛(wèi)星）；進(jìn)行輻射校正和幾何校正；計(jì)算植被指數(shù)（NDVI）或增強(qiáng)植被指數(shù)（EVI）；計(jì)算地表溫度（LST）；可能的話，獲取土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)；進(jìn)行圖像分類或閾值分割，提取旱災(zāi)區(qū)；分析旱情空間分布和變化趨勢(shì)；結(jié)合地面站點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析驗(yàn)證。2.簡(jiǎn)述光學(xué)衛(wèi)星遙感在洪澇災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的主要應(yīng)用方式。解答要點(diǎn)：利用光學(xué)衛(wèi)星影像監(jiān)測(cè)水體范圍變化，識(shí)別新增淹沒區(qū)域；通過多光譜或高光譜數(shù)據(jù)區(qū)分水體與不同類型土地覆蓋；利用時(shí)序影像進(jìn)行洪澇動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和演進(jìn)分析；結(jié)合地形數(shù)據(jù)估算淹沒深度；生成洪澇范圍地圖，為應(yīng)急救援和災(zāi)情評(píng)估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。3.簡(jiǎn)述多源遙感數(shù)據(jù)融合在氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的優(yōu)勢(shì)。解答要點(diǎn)：提高信息獲取的全面性，結(jié)合不同傳感器的優(yōu)勢(shì)（如光學(xué)可見、微波穿透）；提高監(jiān)測(cè)精度，彌補(bǔ)單一傳感器在特定條件（如云雨、夜間）下的不足；增強(qiáng)信息解譯能力，利用不同數(shù)據(jù)源的特征差異進(jìn)行更準(zhǔn)確的災(zāi)害識(shí)別；提高災(zāi)害監(jiān)測(cè)的時(shí)效性，通過不同類型數(shù)據(jù)的互補(bǔ)獲取更連續(xù)、及時(shí)的信息。4.簡(jiǎn)述遙感技術(shù)在臺(tái)風(fēng)災(zāi)害評(píng)估中的作用。解答要點(diǎn)：監(jiān)測(cè)臺(tái)風(fēng)路徑、強(qiáng)度變化和云結(jié)構(gòu)特征，為預(yù)警提供支持；利用雷達(dá)或衛(wèi)星數(shù)據(jù)估算降雨量分布，評(píng)估洪水風(fēng)險(xiǎn)；通過光學(xué)影像監(jiān)測(cè)海岸帶地區(qū)的風(fēng)暴潮淹沒范圍和破壞情況；利用高分辨率影像評(píng)估風(fēng)力造成的建筑、植被等破壞程度；生成災(zāi)情圖，為災(zāi)后損失評(píng)估和救援決策提供依據(jù)。五、論述題論述遙感技術(shù)在監(jiān)測(cè)和評(píng)估干旱災(zāi)害中的主要應(yīng)用方法、面臨的主要挑戰(zhàn)以及可能的改進(jìn)方向。解答要點(diǎn)：主要應(yīng)用方法：*植被監(jiān)測(cè)：利用NDVI、EVI等指數(shù)監(jiān)測(cè)干旱對(duì)植被生長(zhǎng)的影響，識(shí)別干旱區(qū)域和程度。NDVI下降指示植被脅迫加劇。*地表溫度監(jiān)測(cè)：利用紅外遙感監(jiān)測(cè)地表溫度變化，干旱區(qū)域通常蒸發(fā)加劇，地表溫度相對(duì)較高。*土壤水分監(jiān)測(cè)：利用微波遙感（如雷達(dá)后向散射系數(shù)、輻射計(jì)亮溫）或高分辨率熱紅外遙感反演土壤水分含量，直接反映土壤干旱狀況。*水體變化監(jiān)測(cè)：利用光學(xué)遙感監(jiān)測(cè)河流、湖泊、水庫等水體面積、水位變化，評(píng)估干旱對(duì)水資源的影響。*土地利用/覆蓋變化監(jiān)測(cè)：利用時(shí)序遙感數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)因干旱導(dǎo)致的土地退化、沙化或農(nóng)業(yè)用地結(jié)構(gòu)調(diào)整。*災(zāi)情評(píng)估：結(jié)合遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果和地面數(shù)據(jù)，評(píng)估干旱對(duì)農(nóng)業(yè)（作物減產(chǎn)）、生態(tài)系統(tǒng)（植被死亡）和社會(huì)經(jīng)濟(jì)（缺水）的影響。面臨的主要挑戰(zhàn)：*遙感反演精度：土壤水分、植被水分等關(guān)鍵參數(shù)的反演精度受多種因素影響（如傳感器、地表類型復(fù)雜性、大氣效應(yīng)），存在一定不確定性。*時(shí)空分辨率限制：衛(wèi)星重訪周期、過境時(shí)間可能限制干旱動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的時(shí)效性；影像分辨率可能無法滿足小尺度干旱監(jiān)測(cè)需求。*大氣干擾：大氣水汽、氣溶膠等會(huì)削弱電磁波信號(hào)，影響光學(xué)遙感的監(jiān)測(cè)效果，需要有效的輻射校正模型。*數(shù)據(jù)處理復(fù)雜性：遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理（大氣校正、幾何校正等）和后處理（指數(shù)計(jì)算、信息提取等）技術(shù)要求高，計(jì)算量大。*模型適用性：遙感參數(shù)與干旱指標(biāo)之間的定量關(guān)系可能因地域、氣候、土地類型不同而存在差異，模型普適性有待提高。可能的改進(jìn)方向：*發(fā)展先進(jìn)反演模型：結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等方法，提高遙感參數(shù)反演精度和不確定性分析能力。*多源數(shù)據(jù)融合