2025年大學(xué)《地球信息科學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫——地球信息技術(shù)對環(huán)境衛(wèi)生的影響考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項(xiàng)字母填在題干后的括號內(nèi)）1.下列哪一項(xiàng)不屬于地球信息科學(xué)的核心技術(shù)范疇？A.全球定位系統(tǒng)(GPS)B.遙感技術(shù)(RS)C.地理信息系統(tǒng)(GIS)D.天氣預(yù)報模型2.在環(huán)境監(jiān)測中，利用遙感技術(shù)監(jiān)測大面積水體污染，其主要優(yōu)勢在于？A.可實(shí)時獲取污染物的化學(xué)成分B.能精確測量污染物的濃度值C.具備高空間分辨率和較廣覆蓋范圍D.無需地面采樣數(shù)據(jù)即可確定污染源3.GIS中的“緩沖區(qū)分析”功能，在環(huán)境衛(wèi)生管理中通常用于？A.計算道路網(wǎng)絡(luò)長度B.評估污染源對周邊區(qū)域的環(huán)境影響范圍C.統(tǒng)計特定區(qū)域的人口密度D.分析土地利用類型的轉(zhuǎn)換4.全球定位系統(tǒng)（GPS）在環(huán)境應(yīng)急響應(yīng)中，主要發(fā)揮的作用是？A.預(yù)測災(zāi)害發(fā)生時間B.監(jiān)測災(zāi)害影響范圍C.精確定位事故發(fā)生地點(diǎn)和救援隊(duì)伍位置D.評估災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失5.將環(huán)境監(jiān)測站點(diǎn)分布、污染物濃度數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)等存儲在數(shù)據(jù)庫中，利用GIS進(jìn)行空間查詢和分析，這主要體現(xiàn)了GIS的？A.數(shù)據(jù)可視化能力B.時空分析能力C.網(wǎng)絡(luò)分析能力D.統(tǒng)計制圖能力6.下列哪項(xiàng)技術(shù)最常用于監(jiān)測城市空氣質(zhì)量中的顆粒物（PM2.5）濃度時空分布？A.衛(wèi)星遙感光譜分析B.基于GPS的車載監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)C.基于GIS和地面監(jiān)測站點(diǎn)的數(shù)據(jù)插值與模擬D.地理信息系統(tǒng)土地覆蓋分類7.環(huán)境衛(wèi)生大數(shù)據(jù)分析的主要目標(biāo)不包括？A.揭示環(huán)境污染的時空分布規(guī)律B.預(yù)測環(huán)境污染的未來發(fā)展趨勢C.優(yōu)化環(huán)境衛(wèi)生資源配置D.直接制定具體的環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)8.利用遙感影像計算植被指數(shù)（如NDVI），進(jìn)而評估區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況，這屬于遙感技術(shù)在哪方面的應(yīng)用？A.空間定位B.環(huán)境參數(shù)反演C.社會經(jīng)濟(jì)調(diào)查D.地質(zhì)構(gòu)造分析9.地理信息系統(tǒng)（GIS）在固體廢棄物管理中的應(yīng)用，主要目的是？A.設(shè)計垃圾填埋場最優(yōu)形狀B.規(guī)劃垃圾收集路線和運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)C.預(yù)測垃圾填埋場的沉降量D.評估垃圾焚燒廠對周邊環(huán)境的影響10.下列哪一項(xiàng)是地球信息技術(shù)在環(huán)境衛(wèi)生領(lǐng)域應(yīng)用所面臨的主要倫理挑戰(zhàn)？A.技術(shù)成本過高，難以普及B.監(jiān)測數(shù)據(jù)可能被濫用，威脅個人隱私C.遙感衛(wèi)星圖像分辨率有限，無法看清細(xì)節(jié)D.GIS軟件操作復(fù)雜，學(xué)習(xí)難度大二、名詞解釋（每題3分，共15分。請給出簡潔、準(zhǔn)確的定義）1.遙感影像解譯2.環(huán)境污染溯源3.時空數(shù)據(jù)挖掘4.數(shù)字孿生城市（與環(huán)境管理相關(guān)）5.環(huán)境健康風(fēng)險三、簡答題（每題5分，共20分。請簡要回答下列問題）1.簡述地理信息系統(tǒng)（GIS）在環(huán)境風(fēng)險評價中的主要應(yīng)用步驟。2.遙感技術(shù)（RS）在監(jiān)測水體富營養(yǎng)化方面有哪些主要應(yīng)用手段？3.大數(shù)據(jù)技術(shù)在提升城市環(huán)境衛(wèi)生管理效率方面可以發(fā)揮哪些作用？4.簡述將GPS技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測時可能面臨的主要挑戰(zhàn)。四、論述題（每題10分，共30分。請圍繞下列主題展開論述）1.論述地球信息技術(shù)（如GIS、RS、GPS、大數(shù)據(jù)等）如何改變了傳統(tǒng)環(huán)境衛(wèi)生管理的模式。2.結(jié)合具體應(yīng)用場景，分析人工智能（AI）在環(huán)境衛(wèi)生領(lǐng)域的潛在應(yīng)用價值與可能帶來的挑戰(zhàn)。3.全面分析地球信息技術(shù)在推動區(qū)域環(huán)境可持續(xù)發(fā)展中的作用及其可能存在的負(fù)面影響，并提出相應(yīng)的應(yīng)對建議。五、案例分析題（15分）假設(shè)某中等城市面臨著日益嚴(yán)重的交通擁堵和尾氣污染問題。市政府計劃利用地球信息技術(shù)構(gòu)建一個綜合交通環(huán)境監(jiān)測與管理系統(tǒng)。請分析：1.在該系統(tǒng)中，可以集成哪些地球信息技術(shù)（如RS、GIS、GPS、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等）來獲取相關(guān)的空間和環(huán)境數(shù)據(jù)？（8分）2.如何利用這些技術(shù)分析交通擁堵點(diǎn)與空氣污染（如NO2,PM10）之間的時空關(guān)聯(lián)性？（7分）試卷答案一、選擇題1.D2.C3.B4.C5.B6.C7.D8.B9.B10.B二、名詞解釋1.遙感影像解譯：指通過目視或借助儀器設(shè)備，對遙感獲取的影像資料進(jìn)行識別、分類、量測和判讀，以提取地物屬性、狀態(tài)和空間分布信息的過程。2.環(huán)境污染溯源：指利用環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、污染擴(kuò)散模型、地理信息系統(tǒng)等技術(shù)手段，追蹤和確定環(huán)境污染物的來源、遷移路徑和影響范圍的過程。3.時空數(shù)據(jù)挖掘：指從包含時間維度和空間維度的大規(guī)模環(huán)境數(shù)據(jù)集中，發(fā)現(xiàn)隱藏的、有價值的、潛在的時空模式、關(guān)聯(lián)和趨勢的方法與技術(shù)。4.數(shù)字孿生城市（與環(huán)境管理相關(guān)）：指利用地理信息系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、BIM等技術(shù)，構(gòu)建與物理城市實(shí)時映射、交互反饋的動態(tài)虛擬模型，用于模擬、預(yù)測、優(yōu)化和決策城市環(huán)境管理問題。5.環(huán)境健康風(fēng)險：指因接觸環(huán)境中的有害物質(zhì)或暴露于不良環(huán)境因素（如污染、極端天氣等），導(dǎo)致個體或群體發(fā)生疾病或死亡的可能性。三、簡答題1.地理信息系統(tǒng)（GIS）在環(huán)境風(fēng)險評價中的主要應(yīng)用步驟：*數(shù)據(jù)收集與準(zhǔn)備：收集基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)（地形、水文、土壤、植被等）、環(huán)境敏感目標(biāo)數(shù)據(jù)（居民區(qū)、水源地等）和潛在污染源數(shù)據(jù)，并錄入GIS數(shù)據(jù)庫。*確定風(fēng)險源影響范圍：利用GIS空間分析工具（如緩沖區(qū)分析、擴(kuò)散模型）模擬預(yù)測潛在污染物的擴(kuò)散范圍和影響區(qū)域。*評價風(fēng)險暴露程度：將風(fēng)險源影響范圍與環(huán)境敏感目標(biāo)進(jìn)行空間疊加分析，確定敏感目標(biāo)暴露于風(fēng)險的程度和范圍。*綜合風(fēng)險等級劃分：結(jié)合風(fēng)險源強(qiáng)度、影響距離、敏感目標(biāo)價值等因素，進(jìn)行風(fēng)險綜合評價，劃分風(fēng)險等級區(qū)域。*輸出評價結(jié)果與制圖：將風(fēng)險評價結(jié)果以地圖形式展現(xiàn)，并輸出風(fēng)險報告，為風(fēng)險防控和應(yīng)急管理提供決策支持。2.遙感技術(shù)（RS）在監(jiān)測水體富營養(yǎng)化方面的主要應(yīng)用手段：*水質(zhì)參數(shù)反演：利用特定波段的遙感反射率數(shù)據(jù)，通過經(jīng)驗(yàn)公式或模型反演水體葉綠素a濃度、懸浮物濃度等關(guān)鍵指標(biāo)。*水華/藻類爆發(fā)監(jiān)測：通過遙感影像的色度特征和紋理信息，識別和監(jiān)測水體中藻類異常聚集（水華）的現(xiàn)象、范圍和密度。*水體透明度估算：利用遙感測量水體表層的光學(xué)特性，估算水體透明度，間接反映富營養(yǎng)化程度。*衛(wèi)星遙感與航空遙感結(jié)合：利用不同空間、光譜和時相分辨率的遙感數(shù)據(jù)，進(jìn)行大范圍、高頻率的水體富營養(yǎng)化動態(tài)監(jiān)測。3.大數(shù)據(jù)技術(shù)在提升城市環(huán)境衛(wèi)生管理效率方面可以發(fā)揮的作用：*智能垃圾管理：通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器監(jiān)測垃圾桶滿溢狀態(tài)，結(jié)合GIS分析優(yōu)化垃圾收集路線，提高清運(yùn)效率，降低成本。*精準(zhǔn)污染監(jiān)測與預(yù)警：整合來自各類監(jiān)測站、傳感器和公眾舉報的環(huán)境數(shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)時分析和異常預(yù)警，快速響應(yīng)污染事件。*智能交通與環(huán)境聯(lián)動：分析交通流量數(shù)據(jù)與環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)（如NOx,PM2.5）的關(guān)聯(lián)，優(yōu)化交通管理策略，減少交通相關(guān)的環(huán)境污染。*公眾參與與服務(wù)提升：建立環(huán)境信息共享平臺，利用大數(shù)據(jù)分析公眾關(guān)注的環(huán)境問題，提供個性化環(huán)境信息推送和服務(wù)。4.將GPS技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測時可能面臨的主要挑戰(zhàn)：*信號遮擋與定位精度受影響：在峽谷、城市高樓林立區(qū)域、隧道或茂密植被下，GPS信號易被遮擋，導(dǎo)致定位精度下降或無法定位。*數(shù)據(jù)傳輸與功耗問題：連續(xù)定位產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量較大，需要可靠的通信網(wǎng)絡(luò)支持；移動監(jiān)測設(shè)備（如無人機(jī)、移動監(jiān)測車）的續(xù)航能力有限。*多源數(shù)據(jù)融合難度：將GPS獲取的空間位置數(shù)據(jù)與GIS、RS等其他來源的環(huán)境數(shù)據(jù)有效融合，需要統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和處理方法。*成本與維護(hù)：大規(guī)模部署和維護(hù)GPS監(jiān)測設(shè)備需要一定的經(jīng)濟(jì)投入。四、論述題1.論述地球信息技術(shù)如何改變了傳統(tǒng)環(huán)境衛(wèi)生管理的模式：地球信息技術(shù)（IT）的應(yīng)用深刻地改變了傳統(tǒng)環(huán)境衛(wèi)生管理的模式，主要體現(xiàn)在：從被動響應(yīng)向主動預(yù)防轉(zhuǎn)變，通過實(shí)時監(jiān)測和預(yù)測預(yù)警，提前發(fā)現(xiàn)和處置環(huán)境問題；從粗放管理向精準(zhǔn)管理轉(zhuǎn)變，利用GIS空間分析、模型模擬等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)污染溯源、風(fēng)險評估的精準(zhǔn)化；從單一部門分割管理向綜合協(xié)同管理轉(zhuǎn)變，IT技術(shù)打破了部門壁壘，支持跨部門數(shù)據(jù)共享和聯(lián)合決策；從經(jīng)驗(yàn)決策向科學(xué)決策轉(zhuǎn)變，基于海量環(huán)境數(shù)據(jù)的分析挖掘，為環(huán)境規(guī)劃、政策制定和資源配置提供科學(xué)依據(jù)；從靜態(tài)評估向動態(tài)監(jiān)控轉(zhuǎn)變，利用遙感、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對環(huán)境狀況的實(shí)時、連續(xù)、動態(tài)監(jiān)控；從偏重管理向服務(wù)公眾轉(zhuǎn)變，通過信息發(fā)布平臺和智能應(yīng)用，提升環(huán)境信息透明度和公眾參與度，改善環(huán)境服務(wù)。2.結(jié)合具體應(yīng)用場景，分析人工智能（AI）在環(huán)境衛(wèi)生領(lǐng)域的潛在應(yīng)用價值與可能帶來的挑戰(zhàn)：人工智能（AI）在環(huán)境衛(wèi)生領(lǐng)域具有巨大潛力。應(yīng)用價值體現(xiàn)在：在污染監(jiān)測預(yù)警方面，AI可通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法分析環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，更準(zhǔn)確、快速地識別污染事件、預(yù)測污染擴(kuò)散趨勢，提升預(yù)警能力（如利用AI識別遙感影像中的水華異常）；在環(huán)境治理優(yōu)化方面，AI可用于優(yōu)化污水處理廠運(yùn)行參數(shù)、指導(dǎo)精準(zhǔn)施肥以減少農(nóng)業(yè)面源污染；在環(huán)境風(fēng)險評估方面，AI能處理復(fù)雜非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（如新聞報道、社交媒體信息），進(jìn)行更全面的環(huán)境健康風(fēng)險評估；在固體廢棄物管理方面，AI可用于垃圾分揀的自動化識別與分類，提高回收效率；在智慧城市環(huán)境管理方面，AI可融合多源數(shù)據(jù)（交通、氣象、環(huán)境等），實(shí)現(xiàn)城市環(huán)境問題的智能診斷和協(xié)同治理。挑戰(zhàn)則包括：環(huán)境數(shù)據(jù)質(zhì)量參差不齊，影響AI模型訓(xùn)練效果；部分AI技術(shù)應(yīng)用成本高，存在技術(shù)鴻溝；數(shù)據(jù)隱私和安全問題；AI決策的透明度和可解釋性不足，可能引發(fā)倫理爭議；需要跨學(xué)科人才（環(huán)境科學(xué)+AI）支撐。3.全面分析地球信息技術(shù)在推動區(qū)域環(huán)境可持續(xù)發(fā)展中的作用及其可能存在的負(fù)面影響，并提出相應(yīng)的應(yīng)對建議：地球信息技術(shù)在推動區(qū)域環(huán)境可持續(xù)發(fā)展中作用顯著。作用：提升環(huán)境資源承載力評估的準(zhǔn)確性，優(yōu)化資源（水、能源、土地）配置；增強(qiáng)對氣候變化、生物多樣性喪失等宏觀環(huán)境問題的監(jiān)測、模擬和預(yù)警能力；支持環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和環(huán)境狀況評估，為環(huán)境管理提供數(shù)據(jù)支撐；促進(jìn)環(huán)境信息的公開透明和公眾參與，增強(qiáng)社會監(jiān)督；賦能智慧城市和可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，如通過智能交通減少碳排放、優(yōu)化城市規(guī)劃保護(hù)生態(tài)空間。負(fù)面影響：技術(shù)應(yīng)用的能耗和電子廢棄物可能造成新的環(huán)境污染；數(shù)據(jù)采集、傳輸和處理過程中的能源消耗與環(huán)境足跡；技術(shù)鴻溝可能加劇區(qū)域或社會不平等；對數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)的威脅；過度依賴技術(shù)可能導(dǎo)致對傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)地調(diào)查的忽視；技術(shù)本身可能帶來的倫理問題（如算法偏見）。應(yīng)對建議：發(fā)展綠色I(xiàn)T技術(shù)，降低技術(shù)應(yīng)用自身的環(huán)境足跡；建立健全數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)；加強(qiáng)對弱勢群體的技術(shù)賦能，彌合數(shù)字鴻溝；注重IT與傳統(tǒng)方法相結(jié)合，進(jìn)行實(shí)地驗(yàn)證；強(qiáng)化對技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用的倫理審查；將環(huán)境可持續(xù)性作為技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用的重要考量因素。五、案例分析題1.在該系統(tǒng)中，可以集成哪些地球信息技術(shù)（如RS、GIS、GPS、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等）來獲取相關(guān)的空間和環(huán)境數(shù)據(jù)？可集成的地球信息技術(shù)包括：GIS用于構(gòu)建城市基礎(chǔ)地理信息庫（道路、建筑、綠地、監(jiān)測站點(diǎn)等），并進(jìn)行空間分析；GPS用于實(shí)時定位交通車輛、移動監(jiān)測設(shè)備（如無人機(jī)、監(jiān)測車）和環(huán)境污染物源；遙感（RS）利用衛(wèi)星或航空影像監(jiān)測城市熱島效應(yīng)、植被覆蓋變化、大型水體狀況等宏觀環(huán)境指標(biāo)；物聯(lián)網(wǎng)（IoT）部署各類傳感器（交通流量傳感器、空氣質(zhì)量傳感器、噪聲傳感器、垃圾桶狀態(tài)傳感器等），實(shí)時采集微觀數(shù)據(jù)；大數(shù)據(jù)技術(shù)用于存儲、處理和挖掘來自GIS、GPS、RS、IoT等多源異構(gòu)的環(huán)境數(shù)據(jù)，以及交通流量、氣象等關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)。2.如何利用這些技術(shù)分析交通擁堵點(diǎn)與空氣污染（如NO2,PM10）之間的時空關(guān)聯(lián)性？利用集成技術(shù)分析時空關(guān)聯(lián)性：首先，利用GIS和GPS數(shù)據(jù)識別和定