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)在農(nóng)田灌溉規(guī)劃中的應(yīng)用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項字母填在題后括號內(nèi)）1.在利用遙感技術(shù)進(jìn)行農(nóng)田植被覆蓋度監(jiān)測時，通常優(yōu)先選用哪種波段的影像？（）A.紅外波段B.紅光波段C.近紅外波段D.可見光波段2.下列哪一項不屬于遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理的主要內(nèi)容？（）A.輻射校正B.幾何校正C.圖像鑲嵌D.圖像分類3.影響作物水分脅迫監(jiān)測精度的關(guān)鍵因素之一是？（）A.傳感器類型B.遙感影像時間分辨率C.地面氣象數(shù)據(jù)質(zhì)量D.以上都是4.農(nóng)田蒸散量（ET）遙感反演的主要物理基礎(chǔ)是？（）A.輻射傳輸理論B.水分脅迫指數(shù)模型C.能量平衡原理D.地表熱量平衡模型5.在農(nóng)田灌溉規(guī)劃中，利用遙感技術(shù)監(jiān)測作物缺水狀況的主要依據(jù)是？（）A.作物光譜特征的變化B.地面溫度的變化C.土壤電導(dǎo)率的變化D.作物生物量的變化6.下列哪種遙感數(shù)據(jù)更適合在陰天、云雨天氣條件下獲取農(nóng)田地表水分信息？（）A.光學(xué)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)B.智能手機攝像頭數(shù)據(jù)C.微波雷達(dá)遙感數(shù)據(jù)D.熱紅外遙感數(shù)據(jù)7.遙感技術(shù)在大型灌區(qū)灌溉效率評估中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在？（）A.精確監(jiān)測灌區(qū)內(nèi)的作物種類分布B.實時監(jiān)測灌區(qū)各子區(qū)域的水分狀況C.自動控制灌區(qū)的閘門開關(guān)D.統(tǒng)計灌區(qū)內(nèi)的總?cè)丝跀?shù)量8.生成農(nóng)田水分脅迫指數(shù)（如WSI）的主要步驟通常包括？（）A.獲取多時相遙感影像B.計算植被指數(shù)（如NDVI）C.獲取地表溫度數(shù)據(jù)D.以上都是9.遙感技術(shù)在進(jìn)行區(qū)域水資源潛力評價時，主要提供哪種信息支持？（）A.地表水資源數(shù)量B.地下水資源儲量C.作物需水規(guī)律數(shù)據(jù)D.區(qū)域水資源時空分布特征10.將遙感數(shù)據(jù)與其他地理空間數(shù)據(jù)（如地形、土壤類型）進(jìn)行集成分析，屬于？（）A.遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)B.遙感信息提取技術(shù)C.地理信息系統(tǒng)（GIS）空間分析技術(shù)D.遙感圖像解譯方法二、簡答題（每小題5分，共25分。請簡明扼要地回答下列問題）1.簡述遙感圖像輻射校正的主要目的和基本原理。2.描述利用遙感技術(shù)監(jiān)測作物生長階段的主要方法和依據(jù)。3.解釋什么是作物水分脅迫指數(shù)（如NDVI-KNDVI），及其在灌溉中的應(yīng)用意義。4.簡述遙感技術(shù)在優(yōu)化農(nóng)田灌溉制度中可以發(fā)揮的作用。5.列舉至少三種遙感技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)灌溉管理中的應(yīng)用實例。三、論述題（每小題10分，共20分。請圍繞下列問題展開論述）1.論述利用多源遙感數(shù)據(jù)（如光學(xué)、雷達(dá)）融合技術(shù)監(jiān)測農(nóng)田土壤墑情的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)。2.結(jié)合具體應(yīng)用場景，論述遙感技術(shù)如何支持農(nóng)業(yè)灌溉工程的規(guī)劃與效益評估。四、計算題（共15分。請根據(jù)要求完成下列計算）假設(shè)某研究區(qū)獲取了某時相的Landsat8影像，并計算得到該區(qū)域植被指數(shù)NDVI值為0.35。已知該區(qū)域主要作物為小麥，其在該生長階段的作物水分脅迫指數(shù)WSI計算公式為：WSI=(NDVI-0.35)/(0.85-0.35)。請計算該區(qū)域當(dāng)前的小麥水分脅迫指數(shù)，并根據(jù)該指數(shù)值簡要分析其水分狀況（提示：可根據(jù)指數(shù)大小劃分水分狀況等級）。---試卷答案一、選擇題1.C2.C3.D4.C5.A6.C7.B8.D9.D10.C二、簡答題1.目的：消除或減弱遙感影像獲取過程中由大氣、傳感器以及地形等因素引起的影響，使影像數(shù)據(jù)真實反映地物本身的輻射能量或反射率特性。原理：通常通過建立大氣輻射傳輸模型，利用地面實測光譜輻射或同步氣象數(shù)據(jù)，對原始影像數(shù)據(jù)進(jìn)行訂正，得到地表真實反射率或輻射亮度值。2.方法：主要通過計算和監(jiān)測植被指數(shù)（如NDVI、EVI）、葉面積指數(shù)（LAI）、作物長勢圖等遙感參數(shù)；利用多時相遙感影像，分析植被指數(shù)的時間變化曲線；結(jié)合地面觀測數(shù)據(jù)（如株高、葉綠素含量）進(jìn)行驗證和建模。依據(jù)：不同生長階段的作物，其光譜反射特性、植被指數(shù)值、覆蓋度等遙感參數(shù)存在顯著差異。3.定義：作物水分脅迫指數(shù)（如NDVI-KNDVI）是結(jié)合植被指數(shù)（NDVI）和基于溫度的脅迫指數(shù)（KNDVI）構(gòu)建的復(fù)合指數(shù)，旨在更準(zhǔn)確地反映作物水分狀況。NDVI反映植被光合作用能力，KNDVI利用作物葉片與大氣水分蒸汽壓的平衡關(guān)系，對溫度敏感，能有效指示水分脅迫。意義：通過監(jiān)測WSI的時間變化，可以實時、動態(tài)地評估作物的水分脅迫程度，為適時、適量灌溉提供科學(xué)依據(jù)，實現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉管理。4.作用：遙感技術(shù)可以大范圍、快速、動態(tài)地獲取作物需水關(guān)鍵參數(shù)（如LAI、蒸散量、水分脅迫狀況）；結(jié)合氣象數(shù)據(jù)和作物模型，可估算不同作物的需水量；監(jiān)測灌溉水在農(nóng)田的分布和利用效率；評估不同灌溉方式的效果，為優(yōu)化灌溉制度（如灌溉時間、灌溉量）提供數(shù)據(jù)支持。5.實例：*墑情監(jiān)測預(yù)警：利用遙感技術(shù)實時監(jiān)測土壤水分，結(jié)合氣象預(yù)報，發(fā)布干旱或澇漬預(yù)警，指導(dǎo)灌溉決策。*灌溉面積監(jiān)測：利用遙感影像監(jiān)測有效灌溉面積變化，評估灌溉工程覆蓋范圍和效果。*灌區(qū)運行管理：監(jiān)測灌區(qū)輸水渠道的水量、水質(zhì)變化，評估灌水效率，識別漏水點。*作物缺水診斷：通過遙感識別作物缺水區(qū)域，實現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉，節(jié)約用水。三、論述題1.優(yōu)勢：*信息互補：光學(xué)遙感受云雨霧影響大，但能提供高光譜、高分辨率的光譜信息；雷達(dá)遙感穿透能力強，不受天氣影響，能提供地表散射信息。融合可獲取更全面、更可靠的地表信息。*提高精度：融合后的數(shù)據(jù)在植被冠層參數(shù)反演（如LAI、生物量）、土壤水分估算等方面通常比單一數(shù)據(jù)源有更高的精度和穩(wěn)定性。*增強時序分析能力：結(jié)合不同傳感器的優(yōu)勢，可以延長觀測時間序列，更好地進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測和變化分析。*克服單一傳感器局限：彌補光學(xué)傳感器在惡劣天氣下的信息缺失，或彌補雷達(dá)傳感器在區(qū)分植被冠層與土壤時的不足。挑戰(zhàn)：*數(shù)據(jù)配準(zhǔn)與融合難度：不同傳感器獲取的數(shù)據(jù)在空間分辨率、幾何投影、時間分辨率上可能存在差異，精確配準(zhǔn)和有效融合技術(shù)要求高。*算法復(fù)雜性：數(shù)據(jù)融合算法（如像素級、特征級、決策級融合）種類多，選擇和實現(xiàn)難度大，計算量可能增加。*信息冗余與信息丟失：融合過程可能引入冗余信息，或在不同融合策略下可能導(dǎo)致部分原始信息的丟失。*應(yīng)用模型適應(yīng)性：融合數(shù)據(jù)可能需要重新開發(fā)或調(diào)整應(yīng)用模型以適應(yīng)新的數(shù)據(jù)特性。2.論述：*規(guī)劃階段：利用遙感技術(shù)進(jìn)行區(qū)域水資源調(diào)查，評估地表水和地下水資源潛力與時空分布；進(jìn)行土地利用/覆蓋調(diào)查，獲取農(nóng)田面積、類型和分布圖；監(jiān)測地形地貌，評估灌溉條件；分析歷史氣象數(shù)據(jù)和作物需水規(guī)律，為確定灌溉方案、規(guī)劃灌溉工程（如渠道、水庫）提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。例如，通過遙感估算不同區(qū)域的需水量，可以指導(dǎo)合理分配水資源，優(yōu)化灌區(qū)布局。*效益評估階段：遙感技術(shù)可用于監(jiān)測灌溉工程實施后，灌溉面積的變化、灌溉水量的實際分布情況；通過對比工程實施前后作物的長勢、產(chǎn)量變化，評估灌溉工程的增產(chǎn)效益；監(jiān)測灌區(qū)土壤水分動態(tài)，評估灌溉效率（水分生產(chǎn)率）；識別灌溉中存在的問題（如水資源浪費、局部干旱），為工程優(yōu)化管理提供依據(jù)。例如，利用遙感監(jiān)測不同灌溉模式下的作物水分狀況和產(chǎn)量差異，可以量化評估不同方案的效益，指導(dǎo)后續(xù)管理優(yōu)化。四、計算題1.計算：WSI=(NDVI-0.35)