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)在環(huán)境監(jiān)測預(yù)警中的作用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項的代表字母填涂在答題卡相應(yīng)位置。）1.在環(huán)境監(jiān)測中，利用衛(wèi)星遙感技術(shù)獲取數(shù)據(jù)的主要優(yōu)勢之一是（）。A.成本極低B.實時性強C.獲取范圍廣D.人工干預(yù)少2.下列哪種遙感傳感器最適合在夜間進行大范圍的環(huán)境要素監(jiān)測？（）A.可見光相機B.熱紅外掃描儀C.微波雷達D.多光譜傳感器3.地理信息系統(tǒng)（GIS）的核心功能不包括（）。A.空間數(shù)據(jù)采集與編輯B.地圖制圖與可視化C.空間關(guān)系查詢與分析D.大氣污染擴散模擬4.在環(huán)境監(jiān)測預(yù)警中，GPS/GNSS技術(shù)主要用于（）。A.獲取環(huán)境要素的二維分布圖B.分析環(huán)境要素的時空變化趨勢C.精確確定環(huán)境監(jiān)測站點或污染源的位置D.量化環(huán)境要素的屬性值5.利用遙感影像進行水體污染范圍監(jiān)測時，通常優(yōu)先選擇的波段是（）。A.紅外波段B.紅光波段C.近紅外波段D.紫外波段6.以下哪項不屬于GIS在環(huán)境管理中的典型應(yīng)用？（）A.土地利用動態(tài)監(jiān)測B.水資源優(yōu)化配置C.城市交通流量分析D.環(huán)境風(fēng)險區(qū)劃7.當需要監(jiān)測某區(qū)域短期內(nèi)（如幾小時）的大氣污染物擴散情況時，最適宜采用的技術(shù)組合是（）。A.低分辨率光學(xué)衛(wèi)星遙感+GIS靜態(tài)分析B.高分辨率光學(xué)衛(wèi)星遙感+GIS動態(tài)模擬C.地面?zhèn)鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)+GIS空間分析D.無人機遙感+GIS熱點分析8.地球信息技術(shù)在森林火災(zāi)監(jiān)測預(yù)警中，主要發(fā)揮的作用不包括（）。A.通過熱紅外遙感及時發(fā)現(xiàn)火點B.利用GIS分析火災(zāi)蔓延風(fēng)險區(qū)域C.通過RS監(jiān)測植被長勢評估火災(zāi)隱患D.直接進行滅火操作9.將遙感、GIS和GPS技術(shù)有機結(jié)合，其主要優(yōu)勢在于（）。A.提高了單點定位精度B.實現(xiàn)了環(huán)境信息的時空一體化管理與分析C.降低了數(shù)據(jù)獲取成本D.增強了遙感圖像的處理能力10.在進行土壤侵蝕監(jiān)測時，遙感技術(shù)主要提供的信息是（）。A.侵蝕模數(shù)的具體數(shù)值B.土地利用類型及變化C.降雨量統(tǒng)計數(shù)據(jù)D.土壤顆粒物濃度二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填寫在橫線上。）1.遙感技術(shù)根據(jù)電磁波譜的不同，主要可分為______遙感和______遙感。2.GIS的基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要包括矢量數(shù)據(jù)、______數(shù)據(jù)和柵格三維數(shù)據(jù)。3.利用遙感影像計算歸一化植被指數(shù)（NDVI）有助于監(jiān)測______和______。4.地理信息系統(tǒng)（GIS）在環(huán)境監(jiān)測預(yù)警中的核心功能體現(xiàn)在空間數(shù)據(jù)管理、______、空間分析和決策支持等方面。5.GPS系統(tǒng)通過接收衛(wèi)星信號，可以提供準確的______和______信息。6.“3S”集成技術(shù)指的是遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（______）和全球定位系統(tǒng)（GPS）。7.遙感在環(huán)境監(jiān)測中面臨的主要挑戰(zhàn)之一是______的解譯和不確定性分析。8.監(jiān)測城市空氣污染時，遙感技術(shù)常用于獲取______等污染物的濃度分布信息。9.GIS的空間分析功能可用于模擬______的擴散路徑和影響范圍。10.無人機遙感憑借其______和______的特點，在環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測中具有越來越重要的作用。三、簡答題（每題5分，共20分。）1.簡述遙感技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測中的主要應(yīng)用領(lǐng)域。2.簡述GIS在土地覆被變化監(jiān)測與分析中的基本步驟。3.簡述利用“3S”技術(shù)進行洪水災(zāi)害預(yù)警的可能流程。4.簡述環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)在GIS數(shù)據(jù)庫中管理的主要優(yōu)勢。四、論述題（每題10分，共20分。）1.論述地理信息系統(tǒng)（GIS）在環(huán)境管理決策支持中的作用與價值。2.結(jié)合具體環(huán)境問題，論述遙感、GIS和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)如何協(xié)同應(yīng)用以提高環(huán)境監(jiān)測預(yù)警的效率和精度。五、案例分析題（共20分。）假設(shè)某河流域面臨水污染問題，地方政府希望通過地球信息技術(shù)建立一套流域環(huán)境監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。請結(jié)合所學(xué)知識，分析該系統(tǒng)可能包含哪些關(guān)鍵技術(shù)模塊？每個模塊的主要功能是什么？并簡述系統(tǒng)運行后可能發(fā)揮的預(yù)警作用。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.D4.C5.C6.C7.C8.D9.B10.B二、填空題1.光學(xué)；雷達2.柵格3.植被覆蓋；植被長勢4.地圖制圖與可視化5.經(jīng)度；緯度6.GPS7.遙感影像8.PM2.5，SO2，NO2等大氣污染物9.污染物10.機動靈活；低成本高效率三、簡答題1.解析思路：回答大氣成分監(jiān)測（如SO2,NO2,O3,CO,PM2.5濃度）、大氣污染擴散范圍與路徑監(jiān)測、云霧與大氣現(xiàn)象（如沙塵、火山灰）監(jiān)測、空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）評估支持等應(yīng)用領(lǐng)域。2.解析思路：描述獲取多期遙感影像->影像預(yù)處理->土地覆被分類/變化檢測->提取變化區(qū)域信息（位置、面積、類型）->結(jié)合GIS數(shù)據(jù)進行地理編碼與屬性標注->分析變化驅(qū)動因素與影響->制作變化監(jiān)測圖件等步驟。3.解析思路：描述利用GPS定位洪水源或險情點->利用遙感（光學(xué)/雷達）監(jiān)測雨情、水情（淹沒范圍、水位變化）->將監(jiān)測數(shù)據(jù)輸入GIS->利用GIS進行淹沒范圍模擬與預(yù)測、風(fēng)險區(qū)劃、應(yīng)急資源分布分析->發(fā)出預(yù)警信息等流程。4.解析思路：回答實現(xiàn)數(shù)據(jù)的空間化、結(jié)構(gòu)化管理->方便查詢、統(tǒng)計與分析->支持多源環(huán)境數(shù)據(jù)的集成與融合->提供強大的空間分析功能（如疊加、緩沖、網(wǎng)絡(luò)分析）支持決策->生成直觀的地圖與圖表輔助決策等優(yōu)勢。四、論述題1.解析思路：闡述GIS如何整合多源環(huán)境數(shù)據(jù)（遙感影像、地面監(jiān)測數(shù)據(jù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)等）形成綜合信息平臺；如何利用空間分析功能（如疊分析、緩沖區(qū)分析、趨勢分析）評估環(huán)境問題（如污染影響范圍、生態(tài)敏感性評價）；如何構(gòu)建模型（如擴散模型、風(fēng)險評估模型）進行預(yù)測與模擬；如何將分析結(jié)果與決策支持系統(tǒng)結(jié)合，為管理者提供直觀的地圖、圖表、報告和備選方案，輔助科學(xué)決策，提高管理效率和效果。2.解析思路：首先明確遙感（RS）、GIS、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）各自在環(huán)境監(jiān)測中的特點與優(yōu)勢（RS：宏觀、動態(tài)監(jiān)測；GIS：空間管理、分析；IoT：實時、近距離感知）。然后結(jié)合具體環(huán)境問題（如空氣質(zhì)量監(jiān)測、水體污染追蹤、噪聲監(jiān)測等），論述RS如何提供大范圍背景信息或變化趨勢（如衛(wèi)星遙感監(jiān)測PM2.5濃度分布），GIS如何作為核心平臺進行數(shù)據(jù)集成、管理、空間分析（如GIS進行污染源識別、影響范圍模擬、風(fēng)險區(qū)劃），IoT傳感器（如固定監(jiān)測站、移動監(jiān)測車、無人機搭載傳感器、水下機器人、可穿戴設(shè)備等）如何實時采集近距離、具體點的環(huán)境參數(shù)（如PM2.5濃度、水質(zhì)指標、噪聲強度、土壤溫濕度），并將數(shù)據(jù)傳輸至云平臺。最后強調(diào)三者協(xié)同如何實現(xiàn)時空尺度全覆蓋、數(shù)據(jù)類型多樣化、監(jiān)測頻率高頻率、信息獲取實時化的目標，從而極大提升環(huán)境監(jiān)測的全面性、時效性和準確性，實現(xiàn)對環(huán)境問題的快速響應(yīng)和精準預(yù)警。五、案例分析題解析思路：1.關(guān)鍵技術(shù)模塊：*遙感監(jiān)測模塊：利用衛(wèi)星、航空或無人機遙感平臺，搭載相應(yīng)傳感器（光學(xué)、雷達等），獲取流域范圍內(nèi)的土地利用/覆被、水體狀況（面積、水質(zhì)參數(shù)反演）、植被覆蓋、污染源（如排污口）分布、地表溫度（反映熱污染）等遙感信息。*地面監(jiān)測模塊：部署地面?zhèn)鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)（包括水質(zhì)自動監(jiān)測站、空氣質(zhì)量監(jiān)測站、雨量計、水位計、土壤墑情監(jiān)測點等），實時采集水、氣、土壤、氣象等環(huán)境要素的詳細數(shù)據(jù)。*GPS定位模塊：用于精確標識遙感監(jiān)測目標（如污染源、重點區(qū)域）、地面監(jiān)測站點、應(yīng)急事件發(fā)生地等的空間位置。*GIS數(shù)據(jù)庫與平臺模塊：建立流域空間數(shù)據(jù)庫，存儲和管理遙感影像、地面監(jiān)測數(shù)據(jù)、GPS坐標、行政區(qū)劃、基礎(chǔ)地理信息等；開發(fā)GIS平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化展示、空間查詢、統(tǒng)計分析、模型運算和預(yù)警發(fā)布。*數(shù)據(jù)處理與分析模塊：對遙感數(shù)據(jù)進行預(yù)處理（幾何校正、輻射校正、圖像解譯等）和信息提?。粚Χ嘣磾?shù)據(jù)進行融合與整合；利用GIS空間分析功能（如疊加分析、緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡(luò)分析、時空動態(tài)分析）和模型（如水質(zhì)模型、擴散模型）進行污染評估、風(fēng)險預(yù)測和預(yù)警判斷。*預(yù)警發(fā)布與信息服務(wù)模塊：根據(jù)分析結(jié)果，自動或人工生成預(yù)警信息，通過短信、APP、網(wǎng)站、廣播等多種渠道發(fā)布給相關(guān)部門和公眾。2.主要功能：*常態(tài)化監(jiān)測：實時、定期獲取流域環(huán)境狀況信息。*變化檢測：監(jiān)測土地利用變化、水體面積變化、植被覆蓋變化等。*污染源識別與追蹤：利用遙感和GIS快速定位潛在污染源，結(jié)合地面監(jiān)測數(shù)據(jù)進行確認。*環(huán)境質(zhì)量評估：綜合分析水、氣、土等環(huán)境要素質(zhì)量狀況。*風(fēng)險分析與區(qū)劃：評估洪水、污染擴散等環(huán)境風(fēng)險，劃定風(fēng)險區(qū)域。*預(yù)警與應(yīng)急響應(yīng)：在環(huán)境異?；驗?zāi)害發(fā)生時，及時發(fā)出預(yù)警，支持應(yīng)急決策和處置。*決策支持：為流域環(huán)境管理、污染防治、生態(tài)保護等提供數(shù)據(jù)支持和科學(xué)依據(jù)。3.預(yù)警作用：*洪水預(yù)警：通過遙感監(jiān)測雨情、水情，結(jié)合GIS模擬洪水演進過程，提前預(yù)警洪水風(fēng)險區(qū)域。*污染預(yù)警：通過遙感監(jiān)測異常水體顏色、熱異常，結(jié)合地