2025年大學《地球信息科學與技術》專業(yè)題庫——地球信息技術在國防安全中的應用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項的字母填在題后的括號內）1.下列哪種遙感傳感器最適合在夜間或惡劣天氣條件下進行戰(zhàn)場監(jiān)視？（）A.可見光相機B.熱紅外掃描儀C.氧化釩紅外相機D.合成孔徑雷達（SAR）2.在軍事地理信息支援中，用于表示地形起伏、通視狀況等要素的地圖通常是？（）A.航空照片B.城市普通地圖C.軍用地形圖（如1:25000地形圖）D.衛(wèi)星影像地圖3.GPS/GNSS在現(xiàn)代國防安全中主要應用于？（）A.軍用通信加密B.精確制導與武器投放C.軍用網(wǎng)絡構建D.戰(zhàn)場電磁頻譜監(jiān)測4.能夠穿透云層和煙塵，全天候、全天時工作，并具有成像分辨率高、抗干擾能力強等特點的地球信息感知技術是？（）A.普通可見光遙感B.紅外遙感C.合成孔徑雷達（SAR）技術D.激光雷達（LiDAR）5.軍事GIS的核心功能不包括？（）A.戰(zhàn)場環(huán)境分析與建模B.軍事目標定位與跟蹤C.民用交通規(guī)劃D.作戰(zhàn)態(tài)勢實時推演6.在電子戰(zhàn)中，利用干擾信號或欺騙信息，干擾、壓制或摧毀敵方雷達、通信等電子設備，屬于地球信息技術的哪種軍事應用方向？（）A.戰(zhàn)場信息感知B.軍事目標探測與識別C.軍事通信保障D.電子對抗與信息保障7.軍用對地觀測衛(wèi)星系統(tǒng)的主要任務不包括？（）A.獲取戰(zhàn)場實時圖像情報B.提供導航定位服務C.進行戰(zhàn)場環(huán)境監(jiān)測D.直接實施火力打擊8.對于大規(guī)模后勤物資的運輸調度，地球信息技術主要提供？（）A.精確的車輛導航B.實時貨物追蹤與狀態(tài)監(jiān)控C.詳細的運輸路線規(guī)劃D.以上都是9.地理信息標準化在國防安全中的重要性主要體現(xiàn)在？（）A.提高數(shù)據(jù)共享與互操作性B.降低數(shù)據(jù)采集成本C.簡化地理信息系統(tǒng)操作D.增強數(shù)據(jù)保密性10.將人工智能技術應用于分析海量地球信息數(shù)據(jù)，以識別潛在威脅目標或預測戰(zhàn)場態(tài)勢變化，體現(xiàn)了地信技術在國防安全中的？（）A.偵察監(jiān)視功能B.決策支持作用C.后勤保障作用D.通信傳輸作用二、填空題（每空1分，共15分。請將正確答案填在橫線上）1.利用地球同步軌道衛(wèi)星上搭載的傳感器，對地面目標進行全天候、大范圍、連續(xù)的觀察和探測，主要是指______。2.軍用GIS通過集成和處理地理空間信息與______信息，為軍事行動提供決策支持。3.雷達偵察與監(jiān)視是利用______波與目標相互作用，接收回波以獲取目標信息的軍用探測技術。4.軍事上利用GPS/GNSS進行精確制導武器投擲時，需要克服的主要技術挑戰(zhàn)之一是______。5.地理空間信息保障是確保在軍事行動中能夠及時、準確、可靠地獲取和利用______信息的能力。6.軍用地圖與傳統(tǒng)民用地圖相比，通常具有更高的______精度和更豐富的軍事要素標注。7.地球信息技術在戰(zhàn)場環(huán)境分析中，可以幫助評估地形、氣象、水文等對作戰(zhàn)行動的影響，為指揮官提供______。8.目標探測與識別技術旨在從復雜的背景環(huán)境中，利用目標的光學、熱紅外、雷達等特征，自動或半自動地______目標，并判斷其類型。9.在軍事后勤保障中，地球信息技術可用于優(yōu)化倉庫布局、規(guī)劃運輸路線、實現(xiàn)物資______，提高保障效率。10.隨著網(wǎng)絡空間的重要性日益凸顯，地球信息系統(tǒng)的______安全也成為國防安全的重要組成部分。三、名詞解釋（每題3分，共15分。請給出精準的定義）1.軍用對地觀測衛(wèi)星系統(tǒng)2.戰(zhàn)場地理信息支援3.目標探測與識別4.電子對抗中的地信應用5.地理空間信息保障四、簡答題（每題5分，共20分。請簡要回答下列問題）1.簡述合成孔徑雷達（SAR）技術在軍事偵察監(jiān)視方面的主要優(yōu)勢。2.簡述GPS/GNSS在現(xiàn)代軍事行動中的幾種主要應用方式。3.簡述軍用GIS與民用GIS在數(shù)據(jù)內容、精度要求和應用目的上存在的主要區(qū)別。4.簡述地球信息技術在提高軍事后勤保障效率方面能發(fā)揮哪些關鍵作用。五、論述題（10分。請圍繞下列主題展開論述）結合具體軍事場景或應用實例，論述地球信息技術在提升戰(zhàn)場態(tài)勢感知能力方面所起到的關鍵作用，并分析當前存在的主要挑戰(zhàn)及未來發(fā)展趨勢。六、案例分析題（25分。請仔細閱讀以下案例材料，并回答問題）案例材料：某地區(qū)近期發(fā)生沖突，我方部隊需要對該區(qū)域進行快速偵察與監(jiān)視，了解敵方兵力部署、防御工事及交通要道情況，并為后續(xù)可能的軍事行動提供地理信息支援。該區(qū)域部分區(qū)域被茂密森林覆蓋，且時常有云雨天氣。同時，后勤部門需要確保向前沿部隊的補給線安全暢通。問題：1.針對上述戰(zhàn)場環(huán)境和應用需求，你認為應優(yōu)先采用哪些地球信息感知技術（如遙感、雷達、GPS/GNSS等）？并簡要說明選擇這些技術的理由。（8分）2.在獲取相關地球信息數(shù)據(jù)后，軍用GIS應如何支持戰(zhàn)場態(tài)勢圖的生成與更新，以及為指揮決策提供信息？（7分）3.在保障補給線安全暢通方面，地球信息技術可以發(fā)揮哪些具體作用？請結合可能的技術手段進行闡述。（6分）4.在利用地球信息技術支持此類軍事行動時，可能面臨哪些主要的技術或環(huán)境挑戰(zhàn)？并提出相應的應對思路。（4分）試卷答案一、選擇題1.D解析思路：合成孔徑雷達（SAR）利用微波穿透云、霧、雨、雪等惡劣天氣，且能全天候工作，具備高分辨率成像能力，非常適合戰(zhàn)場監(jiān)視。光學和紅外傳感器易受天氣影響，GPS/GNSS主要用于定位。2.C解析思路：軍用地形圖是根據(jù)軍事需求專門測繪和編制的，包含詳細的等高線、地形特征、通視狀況、障礙物等，是軍事行動的重要依據(jù)。普通地圖精度和內容可能無法滿足軍事需求。3.B解析思路：GPS/GNSS的精確位置信息是現(xiàn)代精確制導武器（如導彈、炸彈）實現(xiàn)精確打擊的關鍵。其他選項不是其主要應用。4.C解析思路：合成孔徑雷達（SAR）使用微波，具有全天候、全天時、穿透能力強、分辨率高等特點，尤其適用于惡劣天氣下的目標探測。光學和紅外受天氣影響大。5.C解析思路：軍事GIS的核心是服務于軍事需求，如戰(zhàn)場環(huán)境分析、目標定位、作戰(zhàn)規(guī)劃等。民用交通規(guī)劃不屬于其核心功能范疇。6.D解析思路：電子對抗是利用電子手段爭奪電磁頻譜優(yōu)勢的過程，其中利用地信技術（如雷達、通信信號分析）進行干擾、欺騙是重要組成部分，旨在削弱敵方信息能力。7.D解析思路：軍用對地觀測衛(wèi)星系統(tǒng)的主要功能是情報收集、監(jiān)視、偵察、導航等，為軍事行動提供信息支持。直接實施火力打擊屬于武器系統(tǒng)功能，非衛(wèi)星系統(tǒng)直接作用。8.D解析思路：地球信息技術通過提供實時定位、路徑規(guī)劃、貨物追蹤等能力，全面支持后勤物資的運輸調度、狀態(tài)監(jiān)控和路線優(yōu)化。9.A解析思路：地理信息標準化是實現(xiàn)不同來源、不同系統(tǒng)地理信息數(shù)據(jù)互聯(lián)互通、共享交換的基礎，對于需要多軍兵種、多系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)的國防安全至關重要。10.B解析思路：利用AI分析海量地信數(shù)據(jù)，自動識別目標、預測態(tài)勢，是信息技術向智能化發(fā)展，為指揮決策提供更快速、更精準的輔助，屬于決策支持范疇。二、填空題1.遙感解析思路：地球信息系統(tǒng)中，利用衛(wèi)星等平臺進行對地觀測是遙感的主要形式，尤其指衛(wèi)星遙感。2.軍事解析思路：軍用GIS強調與軍事行動相關的各類信息（如部隊、裝備、任務、威脅等）的集成分析。3.微波解析思路：雷達是利用微波與目標相互作用原理進行探測的電子設備。4.軍事應用環(huán)境復雜（如干擾、欺騙、隱身等）解析思路：GPS信號易受干擾、欺騙，且軍事行動環(huán)境復雜，需要采取抗干擾、保真度等技術措施。5.軍事解析思路：地理空間信息保障特指在軍事背景下，對涉及國防安全的地理空間信息的獲取、處理、分發(fā)、應用和安全保障。6.位置解析思路：軍用地形圖的核心價值在于精確的地理位置信息，包括高程、坐標等，精度要求遠高于民用地圖。7.決策依據(jù)解析思路：戰(zhàn)場環(huán)境分析的結果為指揮官了解戰(zhàn)場、制定計劃、做出決策提供重要的信息支持。8.發(fā)現(xiàn)與識別解析思路：目標探測是發(fā)現(xiàn)目標存在，識別是判斷目標是什么，兩者結合才能完成目標識別任務。9.可追溯解析思路：在后勤保障中，實現(xiàn)對物資的全程跟蹤和管理是提高效率和透明度的重要手段。10.網(wǎng)絡與數(shù)據(jù)解析思路：隨著信息化戰(zhàn)爭的發(fā)展，地球信息系統(tǒng)自身的網(wǎng)絡安全和數(shù)據(jù)安全面臨嚴峻挑戰(zhàn)。三、名詞解釋1.軍用對地觀測衛(wèi)星系統(tǒng)：指專門為軍事目的設計和部署的，搭載各種遙感傳感器（如光學、紅外、雷達等），用于執(zhí)行戰(zhàn)場偵察、監(jiān)視、情報收集、通信中繼等任務的衛(wèi)星星座或單星系統(tǒng)。2.戰(zhàn)場地理信息支援：指利用地球信息科學技術方法，獲取、處理、分析戰(zhàn)場地理空間及相關信息，為軍事行動（包括作戰(zhàn)、訓練、保障等）提供地圖、圖像、數(shù)據(jù)、情報和決策支持的過程。3.目標探測與識別：指利用各種地球信息感知技術（如雷達、光學、紅外、聲學等），接收目標發(fā)射或反射的信號，提取目標特征信息，并判斷目標存在、位置、類型、狀態(tài)等屬性的過程。4.電子對抗中的地信應用：指在電子對抗（電子戰(zhàn)）活動中，利用地球信息科學技術手段（如雷達、通信信號處理、電子情報偵察、定位導航等）進行電子攻擊、電子防護或電子支援，以爭奪電磁頻譜優(yōu)勢，削弱敵方、增強我方作戰(zhàn)能力。5.地理空間信息保障：為確保在軍事行動或其他涉密活動中，能夠及時、準確、可靠、安全地獲取、處理、分發(fā)和應用所需地理空間信息而采取的一系列管理和技術措施，是國防信息保障的重要組成部分。四、簡答題1.合成孔徑雷達（SAR）技術在軍事偵察監(jiān)視方面的主要優(yōu)勢：*全天候、全天時工作：不受光照和天氣條件限制，可隨時獲取圖像。*穿透能力：能穿透云、霧、雨、雪，獲取被遮蔽區(qū)域的情報。*高分辨率成像：能夠獲取較高分辨率的地表圖像，識別小目標。*返回散射特性：可通過分析目標對雷達波的返回信號特征，區(qū)分不同類型目標。*運動目標檢測：具備探測和跟蹤運動目標的能力。2.GPS/GNSS在現(xiàn)代軍事行動中的幾種主要應用方式：*精確制導：為導彈、炸彈、精確制導武器提供實時、高精度的位置引導。*定位導航：為部隊、單兵、車輛、艦船提供精確的位置和航向信息，支持機動行軍和作戰(zhàn)。*時間同步：為戰(zhàn)場各系統(tǒng)（通信、指揮、武器）提供精確的時間基準，實現(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn)。*作戰(zhàn)支援：用于戰(zhàn)場態(tài)勢標繪、目標坐標生成、測地測繪等。3.軍用GIS與民用GIS在數(shù)據(jù)內容、精度要求和應用目的上存在的主要區(qū)別：*數(shù)據(jù)內容：軍用GIS側重包含軍事作戰(zhàn)、訓練所需的各類要素，如部隊、裝備、障礙物、火力范圍、通信線路、后勤設施、敵情要點等，而民用GIS主要包含城市、交通、土地、環(huán)境等要素。*精度要求：軍用GIS對地理信息的精度（尤其是位置精度）要求遠高于民用GIS，需要滿足軍事行動的精確需求。*數(shù)據(jù)保密性：軍用GIS涉及國家軍事機密，對數(shù)據(jù)的保密性要求極高，訪問權限嚴格控制；民用GIS數(shù)據(jù)相對公開。*應用目的：軍用GIS主要用于作戰(zhàn)規(guī)劃、指揮決策、戰(zhàn)場管理、軍事訓練模擬等軍事相關目的；民用GIS主要用于城市規(guī)劃、交通管理、環(huán)境監(jiān)測、資源調查、商業(yè)服務等非軍事目的。4.地球信息技術在提高軍事后勤保障效率方面能發(fā)揮哪些關鍵作用：*優(yōu)化倉儲布局：利用地理分析技術，科學規(guī)劃倉庫選址和容量，提高物資存儲效率。*智能路徑規(guī)劃：根據(jù)實時路況、天氣、管制信息等，為運輸車輛規(guī)劃最優(yōu)路徑，縮短運輸時間。*實時物資追蹤：利用GPS/GNSS等技術，實現(xiàn)對運輸中物資的實時定位和狀態(tài)監(jiān)控，提高透明度。*需求預測與智能補給：結合歷史數(shù)據(jù)、部隊部署和作戰(zhàn)計劃，預測物資需求，實現(xiàn)按需補給。*資源調度與優(yōu)化：對運輸力量、倉儲資源等進行統(tǒng)籌調度和優(yōu)化配置，提升整體保障能力。五、論述題結合具體軍事場景或應用實例，論述地球信息技術在提升戰(zhàn)場態(tài)勢感知能力方面所起到的關鍵作用，并分析當前存在的主要挑戰(zhàn)及未來發(fā)展趨勢。論述要點：地球信息技術通過提供全方位、多層次的戰(zhàn)場信息感知能力，是提升戰(zhàn)場態(tài)勢感知的關鍵。其關鍵作用體現(xiàn)在：1.廣域實時監(jiān)視與偵察：利用軍用衛(wèi)星（光學、雷達）、無人機、地面?zhèn)鞲衅骶W(wǎng)絡等，實現(xiàn)對戰(zhàn)場廣闊區(qū)域的持續(xù)監(jiān)視和實時情報獲取，動態(tài)掌握敵方部署、調動和意圖。**實例：*在某次邊境沖突中，我方SAR衛(wèi)星利用其全天候能力，在濃霧覆蓋期間仍能獲取敵方陣地紅外輻射信息，及時發(fā)現(xiàn)其調動跡象。2.精細戰(zhàn)場環(huán)境感知：通過高分辨率遙感影像、激光雷達等技術，精確獲取地形地貌、植被覆蓋、障礙物分布、關鍵設施位置等戰(zhàn)場環(huán)境信息，為作戰(zhàn)計劃制定提供基礎。**實例：*利用無人機獲取的高清影像和LiDAR數(shù)據(jù)，精確繪制復雜山地地形的三維模型，為部隊行軍、火力打擊提供精確的地理參考。3.目標探測、識別與跟蹤：結合雷達、紅外、光電等傳感器，以及人工智能圖像識別技術，實現(xiàn)對敵方目標（人員、車輛、裝備）的自動探測、分類識別和動態(tài)跟蹤，精確掌握敵方力量構成和狀態(tài)。**實例：*部署在前沿的雷達系統(tǒng)結合AI算法，自動識別并跟蹤移動的敵方裝甲部隊，并將信息實時傳輸至指揮中心。4.戰(zhàn)場信息融合與態(tài)勢生成：利用軍用GIS等技術，將來自不同傳感器、不同平臺、不同來源的地球信息數(shù)據(jù)進行融合處理，生成統(tǒng)一、動態(tài)、可視化的戰(zhàn)場態(tài)勢圖，為指揮官提供清晰、全面的戰(zhàn)場概貌。**實例：*指揮中心利用GIS平臺，融合衛(wèi)星圖像、無人機航拍、傳感器數(shù)據(jù)等，實時更新戰(zhàn)場態(tài)勢圖，標示友鄰位置、敵方目標、威脅區(qū)域等，輔助指揮決策。5.輔助決策與預測預警：基于融合后的態(tài)勢信息，利用數(shù)據(jù)分析和模型模擬，輔助指揮官進行作戰(zhàn)方案評估、風險評估，并對敵方可能的行動進行預測預警。**實例：*通過分析敵方后勤補給路線的地球信息數(shù)據(jù)，預測其可能出現(xiàn)的薄弱環(huán)節(jié)，為伏擊或打擊提供決策依據(jù)。當前存在的主要挑戰(zhàn)：1.信息過載與融合困難：來自多源、多平臺的信息量巨大，如何有效篩選、處理、融合信息，提取關鍵情報，是對態(tài)勢感知能力的極大考驗。2.信息獲取受限：在復雜電磁環(huán)境、敵火力壓制下，部分地球信息感知手段（如雷達、衛(wèi)星）可能無法有效工作，導致信息獲取“盲區(qū)”。3.數(shù)據(jù)實時性要求高：戰(zhàn)場瞬息萬變，要求地球信息數(shù)據(jù)的獲取、處理、傳輸和更新必須具有極高的實時性，現(xiàn)有技術體系仍有提升空間。4.智能化水平有待提高：自動化識別、智能分析、預測預警等智能化能力仍需加強，以減輕指揮員負擔，提高決策效率。5.信息安全與保密：戰(zhàn)場態(tài)勢感知系統(tǒng)易受網(wǎng)絡攻擊和干擾，確保信息系統(tǒng)的安全可靠和情報數(shù)據(jù)的保密性至關重要。未來發(fā)展趨勢：1.多源異構信息深度融合：發(fā)展更先進的融合技術，實現(xiàn)雷達、光學、紅外、電子情報、網(wǎng)絡信息等多種來源數(shù)據(jù)的智能化融合，形成更全面、準確的態(tài)勢感知。2.人工智能深度應用：將AI技術更深度地融入地球信息感知的全過程，包括智能目標識別、自動圖像理解、智能預測預警等，提升智能化水平。3.空天地海一體化感知網(wǎng)絡：構建覆蓋陸、海、空、天、電磁、網(wǎng)絡空間的一體化戰(zhàn)場感知網(wǎng)絡，實現(xiàn)無縫隙、立體化的態(tài)勢感知。4.認知域作戰(zhàn)能力提升：地球信息技術將更多地融入認知域作戰(zhàn)，通過信息優(yōu)勢影響敵方?jīng)Q策，甚至進行心理攻擊和認知欺騙。5.小型化、無人化、自主化：發(fā)展小型、低成本、高機動性的地球信息感知平臺（如無人機、無人船、無人潛航器），并具備更強的自主感知和作業(yè)能力。六、案例分析題問題1：針對上述戰(zhàn)場環(huán)境和應用需求，你認為應優(yōu)先采用哪些地球信息感知技術（如遙感、雷達、GPS/GNSS等）？并簡要說明選擇這些技術的理由。（8分）答案要點：應優(yōu)先采用：合成孔徑雷達（SAR）、長波紅外（LWIR）或微光夜視相機、GPS/GNSS。理由：1.合成孔徑雷達（SAR）：該區(qū)域有茂密森林覆蓋，且時常有云雨天氣，光學和紅外傳感器（包括普通熱成像）效能受限。SAR利用微波穿透云、雨、霧和植被的能力，可在全天候、全天時條件下獲取地表高分辨率影像，有效探測森林中的目標或識別林下情況，是應對惡劣天氣和植被覆蓋的關鍵技術。2.長波紅外（LWIR）或微光夜視相機：軍事偵察監(jiān)視常需要在夜間進行。LWIR或微光夜視技術能夠探測物體自身發(fā)射或反射的紅外輻射（熱量），穿透一定的煙塵和薄霧，即使在黑暗條件下也能發(fā)現(xiàn)目標，彌補光學傳感器夜間探測能力的不足。對于森林環(huán)境，熱成像還能在一定程度上區(qū)分不同材質的目標。3.GPS/GNSS：對于需要精確定位的目標（敵方部隊、重要設施）或用于規(guī)劃行軍、部署、運輸路線，GPS/GNSS是不可或缺的。它提供精確的位置和時間信息，是現(xiàn)代軍事行動的基礎設施，必須優(yōu)先保障其可用性。同時，可利用其信號進行簡單的戰(zhàn)場電子偵察。問題2：在獲取相關地球信息數(shù)據(jù)后，軍用GIS應如何支持戰(zhàn)場態(tài)勢圖的生成與更新，以及為指揮決策提供信息？（7分）答案要點：軍用GIS在支持戰(zhàn)場態(tài)勢圖生成與更新及決策方面作用顯著：1.多源數(shù)據(jù)一體化處理與融合：將SAR影像、紅外圖像、GPS定位數(shù)據(jù)、戰(zhàn)場報告、地圖數(shù)據(jù)等不同來源、不同格式的地球信息數(shù)據(jù)導入GIS平臺，進行坐標轉換、數(shù)據(jù)融合與關聯(lián)，形成統(tǒng)一的空間數(shù)據(jù)庫。2.戰(zhàn)場態(tài)勢圖制作與動態(tài)更新：利用GIS的空間分析、制圖等功能，將融合后的信息疊加到基礎地理底圖上，生成包含敵方目標位置、兵力部署、火力范圍、友鄰位置、障礙物、交通線路、后勤設施等信息的動態(tài)可視化戰(zhàn)場態(tài)勢圖。并根據(jù)實時獲取的新數(shù)據(jù)，快速更新態(tài)勢圖。3.空間分析與輔助決策：*距離量測與通視分析：計算目標間距離、火力打擊范圍、部隊行軍路線距離等。*方位與方位角分析：計算目標相對位置關系，規(guī)劃觀察或打擊方向。*路徑規(guī)劃：為部隊行軍、車輛運輸規(guī)劃避開障礙物、最短或最快路線。*區(qū)域分析：評估特定區(qū)域的易攻性、風險等級或資源價值。*疊加分析：將不同圖層（如敵情、我情、地形、氣象）進行疊加，綜合評估戰(zhàn)場環(huán)境。4.情報標繪與分發(fā)：在態(tài)勢圖上進行目標標繪、信息注記、任務規(guī)劃，并將生成的態(tài)勢圖通過指揮信息系統(tǒng)分發(fā)給相關指揮單元和部隊。問題3：在保障補給線安全暢通方面，地球信息技術可以發(fā)揮哪些具體作用？請結合可能的技術手段進行闡述。（6分）答案要點：地球信息技術在保障補給線安全方面作用具體體現(xiàn)在：1.實時監(jiān)控與預警：利用GPS/GNSS技術對運輸車輛進行實時追蹤，掌握車輛位置、速度和狀態(tài)。結合沿途的攝像頭、雷達或傳感器數(shù)據(jù)（如橋梁、隧道狀態(tài)監(jiān)測），及時發(fā)現(xiàn)補給線上的擁堵、故障、事故或敵方襲擾，發(fā)出預警。2.路線優(yōu)化與