2025年大學(xué)《海洋技術(shù)》專業(yè)題庫——海洋測繪技術(shù)革新考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、填空題（每空2分，共20分）1.利用合成孔徑雷達的干涉測量技術(shù)（InSAR）可以獲取地表的_______變形信息，在海岸線動態(tài)監(jiān)測中具有重要作用。2.無人機（UAV）海洋測繪系統(tǒng)相比傳統(tǒng)船載系統(tǒng)的主要優(yōu)勢之一是_______和靈活性強。3.水下激光掃描技術(shù)能夠快速獲取高精度的_______數(shù)據(jù)，構(gòu)建海底或水下的三維點云模型。4.多波束測深系統(tǒng)（MBES）通過發(fā)射扇形聲波束并接收回波，可以實現(xiàn)_______的海底地形測繪。5.海洋數(shù)據(jù)的多源融合旨在克服單一數(shù)據(jù)源_______的局限性，提高信息獲取的完整性和可靠性。6.全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）信號在水下的接收受到_______嚴(yán)重影響，通常需要輔助技術(shù)進行高精度定位。7.慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）通過測量載體自身的_______變化來推算其位置和姿態(tài)信息。8.海底地形圖的比例尺表示了圖上距離與實地距離的_______關(guān)系。9.海洋測繪中，聲速剖面儀（CTD）的準(zhǔn)確測量對于_______聲學(xué)探測數(shù)據(jù)的精度至關(guān)重要。10.人工智能（AI）技術(shù)在海洋測繪數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用日益廣泛，例如利用機器學(xué)習(xí)進行_______的自動識別與分類。二、名詞解釋（每題3分，共15分）1.海底地形圖2.多波束測深系統(tǒng)（MBES）3.水下目標(biāo)聲學(xué)成像4.海洋地理信息系統(tǒng)（OGIS）5.海洋測繪技術(shù)革新三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述衛(wèi)星雷達高度計（Altimeter）在海洋測繪中的應(yīng)用及其主要特點。2.比較無人潛航器（AUV）與有人潛水器（HOV）在海洋測繪任務(wù)中的優(yōu)缺點。3.簡述海洋測繪數(shù)據(jù)處理流程中的主要環(huán)節(jié)及其目的。4.為什么說海洋測繪技術(shù)的發(fā)展離不開多學(xué)科技術(shù)的交叉融合？四、論述題（每題10分，共30分）1.論述高精度定位技術(shù)（如RTK、PPP）在當(dāng)代海洋測繪中的重要性及其面臨的主要挑戰(zhàn)。2.分析人工智能（AI）技術(shù)如何推動海洋測繪向智能化方向發(fā)展，并舉例說明其在數(shù)據(jù)處理或信息提取方面的應(yīng)用潛力。3.結(jié)合具體應(yīng)用場景，論述海洋測繪技術(shù)革新對藍色經(jīng)濟發(fā)展和海洋資源可持續(xù)利用的重要支撐作用。試卷答案一、填空題（每空2分，共20分）1.高程2.機動性3.三維4.橫向條帶5.空間/信息6.信號衰減/海水吸收7.角速度8.比例9.校準(zhǔn)/修正10.水下目標(biāo)二、名詞解釋（每題3分，共15分）1.海底地形圖:以特定的比例尺，運用制圖綜合的方法，表示海底地形的起伏形態(tài)、地物分布等要素的地圖。**解析思路:*定義需包含核心要素：比例尺、海底地形起伏、地物分布，以及其作為地圖的屬性。2.多波束測深系統(tǒng)（MBES）:安裝在船底或載體上，能向海底發(fā)射多個扇形聲波束，并接收回波，同步精確測量各波束聲時，從而快速、連續(xù)、大面積獲取高精度海底地形數(shù)據(jù)（bathymetry）的測繪系統(tǒng)。**解析思路:*定義需突出其核心特征：多波束發(fā)射、接收、同步測量聲時、高精度、快速、大面積獲取海底地形數(shù)據(jù)。3.水下目標(biāo)聲學(xué)成像:利用聲波在水中傳播和與水下目標(biāo)相互作用（反射、散射）的原理，通過接收和處理回波信號，在水下形成目標(biāo)圖像的技術(shù)。**解析思路:*定義需點明原理（聲波傳播與相互作用）、方法（接收處理回波信號）、結(jié)果（形成水下圖像）。4.海洋地理信息系統(tǒng)（OGIS）:以地理信息系統(tǒng)（GIS）為基礎(chǔ)，專門用于管理、存儲、處理、分析、顯示和可視化海洋地理空間數(shù)據(jù)及其相關(guān)信息的計算機系統(tǒng)。**解析思路:*定義需包含GIS基礎(chǔ)、專門性（海洋）、核心功能（管理、處理、分析、顯示、可視化）以及處理對象（海洋地理空間數(shù)據(jù)）。5.海洋測繪技術(shù)革新:指在海洋測繪領(lǐng)域內(nèi)，不斷涌現(xiàn)和應(yīng)用新的觀測技術(shù)、數(shù)據(jù)處理方法、計算理論、傳感器設(shè)備以及新的應(yīng)用模式，從而推動海洋測繪精度、效率、范圍和能力發(fā)生根本性變革的過程。**解析思路:*定義需體現(xiàn)“新”（新技術(shù)、新方法等）、“推動變革”（精度、效率、范圍、能力）、“過程性”的特點。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述衛(wèi)星雷達高度計（Altimeter）在海洋測繪中的應(yīng)用及其主要特點。*應(yīng)用：主要用于精確測量海面大地水準(zhǔn)面（Geoid）高度，通過海面高度與海洋重力場的密切關(guān)系，反演獲取海洋大地水準(zhǔn)面、海面地形、海面高度異常等數(shù)據(jù)，為海洋動力學(xué)研究、海平面變化監(jiān)測、海洋環(huán)流分析、潮汐汐預(yù)報等提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。也可用于測深校準(zhǔn)、海岸線繪制等。*主要特點：測程遠、覆蓋范圍廣、觀測周期短、全球重復(fù)觀測能力強、成本相對較低；但精度相對傳統(tǒng)測深方法較低，易受天氣（風(fēng)浪）、海冰、海面溫度、鹽度等環(huán)境影響。**解析思路:*首先明確應(yīng)用對象（海面大地水準(zhǔn)面），再說明其作用（反演重力場、支持相關(guān)研究）；然后總結(jié)其核心特點（測程、覆蓋、周期、成本優(yōu)勢）與不足（精度、受環(huán)境干擾）。2.比較無人潛航器（AUV）與有人潛水器（HOV）在海洋測繪任務(wù)中的優(yōu)缺點。*AUV優(yōu)點：可長時間自主作業(yè)、無人員風(fēng)險、可進入危險或復(fù)雜環(huán)境、成本相對較低（單位時間/任務(wù)）、可搭載多種先進傳感器、靈活性強。缺點：自主導(dǎo)航和控制能力相對有限、對惡劣海況適應(yīng)性較差、任務(wù)規(guī)劃和重新規(guī)劃相對復(fù)雜、維修保養(yǎng)要求高。*HOV優(yōu)點：人員可實時操控和干預(yù)、環(huán)境適應(yīng)性強（尤其深海）、可進行精細觀察和交互式采樣、對復(fù)雜任務(wù)（如精細布放設(shè)備）更靈活方便。缺點：有人員風(fēng)險、作業(yè)時間受限于潛水和生理限制、成本高、無法進入極端危險環(huán)境、作業(yè)效率相對較低。**解析思路:*從性能、成本、風(fēng)險、靈活性、適應(yīng)性等多個維度進行對比，清晰列出各自的主要優(yōu)勢和尚缺點。3.簡述海洋測繪數(shù)據(jù)處理流程中的主要環(huán)節(jié)及其目的。*主要環(huán)節(jié)：數(shù)據(jù)預(yù)處理（如去噪、格式轉(zhuǎn)換、時間/空間匹配）、數(shù)據(jù)解算（如利用聲時計算深度、利用位置信息構(gòu)建點云/網(wǎng)格、進行輻射定標(biāo)與幾何校正）、數(shù)據(jù)融合（如多源數(shù)據(jù)匹配與集成）、數(shù)據(jù)編輯與質(zhì)量控制（如去除異常值、編輯拓撲關(guān)系）、數(shù)據(jù)存儲與管理（如入庫、索引建立）、數(shù)據(jù)可視化與制圖（如生成圖表、地圖）。*目的：提高數(shù)據(jù)質(zhì)量、確保數(shù)據(jù)一致性、精確提取測繪信息（如高程、位置）、整合多源信息以獲得更全面認(rèn)識、方便數(shù)據(jù)檢索與使用、最終生成符合規(guī)范要求的海洋圖件或數(shù)據(jù)產(chǎn)品。**解析思路:*列出典型處理步驟，并解釋每一步是為了解決什么問題或達到什么目標(biāo)，體現(xiàn)流程的邏輯性和目的性。4.為什么說海洋測繪技術(shù)的發(fā)展離不開多學(xué)科技術(shù)的交叉融合？*原因：海洋測繪涉及對廣闊、復(fù)雜、多變的海洋環(huán)境的探測、測量、分析和表達，單一學(xué)科知識和技術(shù)手段難以全面、精確、高效地完成。其發(fā)展需要融合多個學(xué)科的知識體系和技術(shù)方法，例如：需要物理學(xué)（聲學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)）發(fā)展先進的傳感原理；需要數(shù)學(xué)和計算機科學(xué)（算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、人工智能）進行數(shù)據(jù)處理、建模和分析；需要地球科學(xué)（海洋學(xué)、地球物理學(xué)、地理學(xué)）理解海洋環(huán)境和地理基準(zhǔn)；需要工程學(xué)（機械、電子、材料）研制可靠耐用的觀測設(shè)備；需要信息科學(xué)（遙感、網(wǎng)絡(luò)、GIS）實現(xiàn)信息的獲取、傳輸、管理和可視化。這種交叉融合能夠產(chǎn)生新的理論、方法和技術(shù)，推動海洋測繪向更高精度、更強能力、更智能化的方向發(fā)展。**解析思路:*首先點明海洋測繪任務(wù)的復(fù)雜性，然后論證為何單一學(xué)科不足，最后列舉關(guān)鍵交叉學(xué)科及其貢獻，強調(diào)交叉融合是創(chuàng)新和發(fā)展的動力。四、論述題（每題10分，共30分）1.論述高精度定位技術(shù)（如RTK、PPP）在當(dāng)代海洋測繪中的重要性及其面臨的主要挑戰(zhàn)。*重要性：高精度定位技術(shù)（如RTK、PPP）提供厘米級甚至更高精度的實時或近實時定位能力，極大地提升了對船載、機載、AUV、USV等載體的定位精度，使得海洋測繪數(shù)據(jù)（如測深、側(cè)掃聲吶、AUV軌跡）的精度和可靠性顯著提高。它支撐了高精度海道測量、精細海岸線繪制、精密海底地形測繪、海洋工程結(jié)構(gòu)物安裝定位、海洋資源勘探定位、水下機器人自主導(dǎo)航等關(guān)鍵任務(wù)。同時，結(jié)合慣性導(dǎo)航等技術(shù)，可實現(xiàn)對觀測過程的連續(xù)、高精度記錄，彌補GNSS信號中斷的缺陷，是現(xiàn)代海洋測繪不可或缺的技術(shù)支撐。*主要挑戰(zhàn)：RTK技術(shù)受限于作業(yè)距離（視距）、電離層/對流層延遲、多路徑效應(yīng)、基站覆蓋盲區(qū)等；PPP技術(shù)雖然可實現(xiàn)全球覆蓋和離線定位，但收斂時間較長、首次固定解精度相對較低、對模型誤差（如衛(wèi)星鐘差、大氣模型誤差）敏感、實時性有待提高。此外，水下定位環(huán)境復(fù)雜，信號衰減嚴(yán)重，嚴(yán)重制約了水下高精度定位技術(shù)的發(fā)展和精度，是當(dāng)前面臨的核心挑戰(zhàn)之一。成本和設(shè)備集成也是推廣應(yīng)用中需要考慮的因素。**解析思路:*先深入闡述高精度定位技術(shù)帶來的具體優(yōu)勢和對各類海洋測繪任務(wù)的支撐作用，體現(xiàn)其重要性；然后從技術(shù)本身（RTK局限、PPP局限）、環(huán)境因素（水下）、成本等方面分析其面臨的主要困難和挑戰(zhàn)。2.分析人工智能（AI）技術(shù)如何推動海洋測繪向智能化方向發(fā)展，并舉例說明其在數(shù)據(jù)處理或信息提取方面的應(yīng)用潛力。*推動智能化方向：AI技術(shù)，特別是機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等，能夠處理海量、高維、復(fù)雜的海洋測繪數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)人眼難以察覺的模式和規(guī)律。AI可以自動化、智能化地完成許多傳統(tǒng)上依賴人工的經(jīng)驗性、重復(fù)性工作，提高數(shù)據(jù)處理效率和準(zhǔn)確性。通過AI賦能，海洋測繪能夠從“數(shù)據(jù)密集型”向“智能信息型”轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)從原始數(shù)據(jù)到高價值信息的智能化轉(zhuǎn)化，推動測繪過程自動化、結(jié)果預(yù)測智能化、信息服務(wù)個性化。*應(yīng)用潛力舉例：*自動化數(shù)據(jù)處理與質(zhì)量監(jiān)控：利用深度學(xué)習(xí)自動識別和處理多波束測深數(shù)據(jù)中的噪聲、氣泡、空缺，或自動進行海底地形圖的光滑與拼接。*智能目標(biāo)檢測與分類：在側(cè)掃聲吶或合成孔徑雷達圖像中，利用機器學(xué)習(xí)自動識別和分類不同類型的水下目標(biāo)（如沉船、礁石、人工構(gòu)筑物、生物礁等），提高識別效率和精度。*海底地形預(yù)測與建模：基于有限的測繪數(shù)據(jù)和大量的先驗信息（如地質(zhì)資料、遙感數(shù)據(jù)），利用AI算法預(yù)測未知區(qū)域的海底地形或繪制等深線圖。*異常檢測：在長時間序列的海洋測繪數(shù)據(jù)中，利用AI檢測海床形態(tài)的異常變化，用于海岸侵蝕監(jiān)測、滑坡預(yù)警、資源勘探等。*導(dǎo)航路徑規(guī)劃：為AUV/USV提供基于實時環(huán)境感知（利用聲吶、視覺等）的智能自主導(dǎo)航和路徑規(guī)劃。**解析思路:*首先論述AI技術(shù)帶來的智能化變革方向（自動化、智能化處理、高價值信息）；然后通過具體的應(yīng)用場景（數(shù)據(jù)處、目標(biāo)檢、地形預(yù)、異常檢、導(dǎo)航）舉例說明AI在數(shù)據(jù)處理和信息提取方面的具體作用和潛力。3.結(jié)合具體應(yīng)用場景，論述海洋測繪技術(shù)革新對藍色經(jīng)濟發(fā)展和海洋資源可持續(xù)利用的重要支撐作用。*支撐作用：海洋測繪技術(shù)革新通過提供更精確、更全面、更實時的海洋空間信息，為藍色經(jīng)濟的關(guān)鍵領(lǐng)域提供了基礎(chǔ)支撐，并有力推動了海洋資源的可持續(xù)利用。*應(yīng)用場景與作用：*海洋資源勘探與開發(fā)：高精度測深、高分辨率成像、地球物理探測等技術(shù)革新，能夠更精確地發(fā)現(xiàn)和評估海底油氣、天然氣水合物、固體礦產(chǎn)、生物資源（如漁業(yè)分布）等，提高勘探成功率，指導(dǎo)可持續(xù)開采，避免資源浪費和環(huán)境破壞。*海岸帶管理與保護：衛(wèi)星遙感、無人機、水下激光掃描等技術(shù)，可實時監(jiān)測海岸線侵蝕、海島變遷、紅樹林退化、珊瑚礁損毀等，為制定有效的海岸防護工程、生態(tài)修復(fù)計劃和資源保護政策提供科學(xué)依據(jù)。*航運與港口工程：MBES、AUV/USV等技術(shù)革新，實現(xiàn)了港口及航道區(qū)域的高精度地形測繪，保障了航道安全、優(yōu)化了港口設(shè)計、提升了工程建設(shè)和維護效率。*海洋可再生能源開發(fā)：精細海底地形測繪、水動力參數(shù)測量等技術(shù)，為海上風(fēng)電場、波浪能、潮汐能等可再生能源的選址、設(shè)計、建設(shè)和運營管理提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。*漁業(yè)資源管理與可持續(xù)漁業(yè)：衛(wèi)星遙感（監(jiān)測漁場、赤潮）、AUV（水下調(diào)