2025年大學(xué)《地球物理學(xué)》專業(yè)題庫——地表形變監(jiān)測技術(shù)研究考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請將正確選項(xiàng)的代表字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。每小題2分，共20分）1.地表形變是指地球表層在空間位置上的（）。A.變溫變化B.濕度變化C.相對位置改變D.密度變化2.下列哪項(xiàng)不屬于典型的地面測量形變監(jiān)測技術(shù)？A.GPS/GNSS測量B.衛(wèi)星雷達(dá)干涉測量（InSAR）C.水準(zhǔn)測量D.全站儀測量3.全球定位系統(tǒng)（GPS）在地表形變監(jiān)測中的主要作用是精確測定點(diǎn)的（）。A.重力異常B.電磁場變化C.三維坐標(biāo)變化D.地溫變化4.衛(wèi)星合成孔徑雷達(dá)（SAR）能夠?qū)崿F(xiàn)對地觀測，其工作模式通常為（）。A.主動(dòng)式成像B.被動(dòng)式接收C.透射式探測D.靜態(tài)測量5.干涉合成孔徑雷達(dá)技術(shù)（InSAR）能夠探測地表微小形變，其基本原理是利用兩幅從不同時(shí)間獲取的SAR圖像進(jìn)行（）。A.距離比較B.相位干涉C.亮度對比D.速度合成6.地面應(yīng)變監(jiān)測中，引伸計(jì)主要用于測量（）。A.點(diǎn)的絕對位移B.線的相對位移或應(yīng)變C.面積變化D.體積變化7.在地表形變監(jiān)測數(shù)據(jù)處理中，差分干涉測量（DInSAR）技術(shù)主要目的是（）。A.提高SAR圖像分辨率B.消除由衛(wèi)星軌道誤差和大氣延遲引起的相位偏差C.增強(qiáng)SAR圖像的亮度D.實(shí)現(xiàn)全向觀測8.利用衛(wèi)星測高技術(shù)監(jiān)測海平面變化，其基本原理是測量（）。A.衛(wèi)星到海面的信號(hào)傳播時(shí)間B.衛(wèi)星到海面的垂直距離C.海面溫度變化D.海面風(fēng)速風(fēng)向9.微重力測量技術(shù)在地表形變監(jiān)測中，主要用于探測（）。A.地面沉降B.地殼密度結(jié)構(gòu)變化C.大范圍重力異常區(qū)域D.地下水位變化10.地表形變監(jiān)測數(shù)據(jù)解譯的最終目的是（）。A.獲得高精度形變數(shù)據(jù)B.建立形變監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)C.識(shí)別形變原因并預(yù)測未來趨勢D.選擇合適的監(jiān)測技術(shù)二、填空題（請將答案填寫在橫線上。每空2分，共20分）1.地表形變的基本形式包括______、______和______。2.GPS/GNSS測量在形變監(jiān)測中通常采用______觀測模式來獲取高精度定位數(shù)據(jù)。3.InSAR技術(shù)利用SAR圖像的______相位信息來反演地表形變場。4.地面合成孔徑雷達(dá)（GB-SAR）利用雷達(dá)信號(hào)的多普勒效應(yīng)來測量______。5.影響InSAR形變測量結(jié)果的主要誤差源包括衛(wèi)星軌道誤差、大氣延遲、______和地表散射變化等。6.地殼形變測量中，形變電磁法（DEM）利用巖石電磁參數(shù)隨______的變化來探測形變。7.工程建筑物形變監(jiān)測中，通常需要布設(shè)______和______兩種基準(zhǔn)點(diǎn)。8.地表沉降監(jiān)測中，水準(zhǔn)測量是一種傳統(tǒng)的______形變監(jiān)測方法。9.多源信息融合技術(shù)是指將來自______、______等多種來源的形變監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析。10.人工智能技術(shù)在地表形變監(jiān)測數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在______和______等方面。三、名詞解釋（請給出下列名詞的defini??o簡要解釋。每小題3分，共15分）1.應(yīng)變2.相位解纏3.干涉條紋4.地面沉降5.多普勒中心四、簡答題（請簡要回答下列問題。每小題5分，共20分）1.簡述GPS/GNSS測量技術(shù)在地表形變監(jiān)測中的主要優(yōu)勢。2.與傳統(tǒng)地面測量方法相比，InSAR技術(shù)在地表形變監(jiān)測方面有哪些主要特點(diǎn)？3.簡述地面應(yīng)變監(jiān)測技術(shù)（如引伸計(jì)）的工作原理及其適用范圍。4.為什么InSAR技術(shù)需要進(jìn)行相位解纏？簡述相位解纏的基本思想。五、論述題（請就下列問題展開論述。每題10分，共20分）1.比較分析DInSAR技術(shù)與傳統(tǒng)光學(xué)攝影測量方法在監(jiān)測小范圍地表形變方面的異同點(diǎn)。2.結(jié)合具體應(yīng)用領(lǐng)域（如地震監(jiān)測、工程安全監(jiān)測、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警等），論述地表形變監(jiān)測技術(shù)的重要性及其發(fā)展趨勢。---試卷答案一、選擇題1.C2.B3.C4.A5.B6.B7.B8.B9.B10.C二、填空題1.水平位移垂直位移體積變化2.軌道模式（或靜態(tài)）3.相位4.水平位移（或形變）5.重復(fù)軌道誤差6.應(yīng)力（或地質(zhì)構(gòu)造）7.穩(wěn)定基準(zhǔn)點(diǎn)監(jiān)測基準(zhǔn)點(diǎn)8.絕對9.地面測量空間觀測10.數(shù)據(jù)處理結(jié)果解譯（或模式識(shí)別、預(yù)測）三、名詞解釋1.應(yīng)變：描述物體內(nèi)部各點(diǎn)相對變形程度的物理量，是描述形變場的核心量。2.相位解纏：InSAR技術(shù)中，由于相位值只有2π的周期性，需要將纏繞在0到2π之間的相位值恢復(fù)到真實(shí)的連續(xù)相位值的過程。3.干涉條紋：InSAR成像時(shí)，兩幅SAR圖像的復(fù)數(shù)圖像相乘后形成的明暗相間的條紋圖案，其相位包含了地表形變信息。4.地面沉降：主要指由于地下水過度開采、地表負(fù)載增加、礦產(chǎn)資源開采等原因引起的大范圍地面垂直下降的現(xiàn)象。5.多普勒中心：在GB-SAR或DORIS等系統(tǒng)中，地面某點(diǎn)相對于平臺(tái)的徑向速度在該點(diǎn)視線方向上的投影值。四、簡答題1.GPS/GNSS測量技術(shù)在地表形變監(jiān)測中的主要優(yōu)勢：①精度高，可達(dá)到毫米級(jí)甚至更高；②觀測不受天氣條件限制；③可實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)觀測；④全球覆蓋，適合大范圍形變監(jiān)測；⑤可同時(shí)測定三維坐標(biāo)。2.與傳統(tǒng)地面測量方法相比，InSAR技術(shù)的主要特點(diǎn)：①不需要地面設(shè)站，可實(shí)現(xiàn)大范圍、高效率監(jiān)測；②精度較高，可達(dá)厘米級(jí)；③對微小形變（毫米級(jí)）具有敏感性；④主要適用于相對穩(wěn)定的區(qū)域；⑤易受大氣影響；⑥需要特定衛(wèi)星數(shù)據(jù)支持。3.地面應(yīng)變監(jiān)測技術(shù)（如引伸計(jì)）的工作原理及其適用范圍：①工作原理：通過在待測物體上安裝固定端和活動(dòng)端，測量活動(dòng)端相對于固定端的位移量，進(jìn)而計(jì)算兩點(diǎn)間的相對變形（應(yīng)變）。常用的有機(jī)械式、光學(xué)式、電子式等。②適用范圍：主要用于工程結(jié)構(gòu)（如大壩、橋梁、隧道）或地質(zhì)體表面小范圍、高精度的應(yīng)變或位移監(jiān)測，通常需要人工定期觀測或配合自動(dòng)測量系統(tǒng)。4.為什么InSAR技術(shù)需要進(jìn)行相位解纏？簡述相位解纏的基本思想：①原因：InSAR利用兩幅SAR圖像的相位差來反演形變，但相位值本身是周期性的（0到2π），一個(gè)連續(xù)的形變場可能會(huì)產(chǎn)生跨越2π周期的相位跳變（纏繞），使得計(jì)算出的相位值無法直接反映真實(shí)的形變信息，必須進(jìn)行解纏。②基本思想：通過引入輔助信息（如連續(xù)性約束、空間平滑性約束、已知點(diǎn)相位值等），推斷出跨越2π周期邊界的相位躍遷方向，從而恢復(fù)連續(xù)的相位場。五、論述題1.比較分析DInSAR技術(shù)與傳統(tǒng)光學(xué)攝影測量方法在監(jiān)測小范圍地表形變方面的異同點(diǎn)：①相同點(diǎn)：均可用于監(jiān)測小范圍地表形變；均可提供形變場信息；數(shù)據(jù)處理過程都涉及圖像配準(zhǔn)等步驟。②不同點(diǎn)：a)技術(shù)原理：DInSAR基于雷達(dá)相位干涉，光學(xué)攝影測量基于影像幾何匹配；b)精度：DInSAR通常更高，可達(dá)厘米級(jí)，光學(xué)攝影測量相對較低；c)對象：DInSAR對微小形變更敏感，光學(xué)攝影測量更側(cè)重宏觀幾何變化；d)環(huán)境依賴性：DInSAR受光照條件限制，光學(xué)攝影測量受光照和大氣影響較大；e)數(shù)據(jù)獲?。篋InSAR需特定衛(wèi)星，光學(xué)攝影測量可用普通相機(jī)；f)應(yīng)用：DInSAR更利于時(shí)間序列分析，光學(xué)攝影測量更利于紋理變化分析。2.結(jié)合具體應(yīng)用領(lǐng)域（如地震監(jiān)測、工程安全監(jiān)測、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警等），論述地表形變監(jiān)測技術(shù)的重要性及其發(fā)展趨勢：①重要性：a)地震監(jiān)測：可實(shí)時(shí)監(jiān)測地震前后地表形變，評估震害范圍，預(yù)警潛在次生災(zāi)害，研究震源機(jī)制和構(gòu)造活動(dòng)。b)工程安全監(jiān)測：對大壩、橋梁、隧道、大跨度建筑等關(guān)鍵工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行健康監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患，保障工程安全運(yùn)行。c)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警：監(jiān)測滑坡、地面沉降、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域的地表形變，提供早期預(yù)警信息，減少災(zāi)害損失。地表形變是這些領(lǐng)域研究的關(guān)鍵參數(shù)，監(jiān)測技術(shù)的精度和效率直接影響研究效果和防災(zāi)減災(zāi)能力。②發(fā)展趨勢：a)技術(shù)融合：多源、多尺度、多學(xué)科技術(shù)融合，如地面