2025年大學(xué)《地球信息科學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫——地球信息科學(xué)在城市發(fā)展中的作用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項字母填在題干后的括號內(nèi)）1.在城市地理信息系統(tǒng)中，用于表示城市中各種要素（如建筑物、道路、管線等）空間位置和形狀的數(shù)據(jù)庫是？A.矢量數(shù)據(jù)庫B.柵格數(shù)據(jù)庫C.關(guān)系數(shù)據(jù)庫D.屬性數(shù)據(jù)庫2.利用衛(wèi)星遙感影像監(jiān)測城市綠化覆蓋面積變化，主要依賴遙感技術(shù)的哪種能力？A.定位導(dǎo)航B.高精度測量C.電磁波探測與信息獲取D.地理編碼3.城市交通擁堵分析中，常用于估算出行時間、規(guī)劃最優(yōu)路徑的空間分析方法是？A.疊加分析B.緩沖區(qū)分析C.網(wǎng)絡(luò)分析D.缺失數(shù)據(jù)估算4.下列哪項技術(shù)最適合用于獲取城市大范圍、高分辨率的數(shù)字高程模型（DEM）？A.全球定位系統(tǒng)（GPS）B.機(jī)載激光雷達(dá)（LiDAR）C.移動GIS采集D.地理編碼5.在城市規(guī)劃中，利用GIS進(jìn)行土地適宜性評價，主要目的是？A.精確測量土地面積B.確定每塊土地的產(chǎn)權(quán)歸屬C.判斷不同地塊用于特定用途（如住宅、工業(yè)、綠地）的適宜程度D.分析土地利用的歷史變遷6.城市熱島效應(yīng)研究常用哪種遙感數(shù)據(jù)源獲取城市地表溫度信息？A.可見光衛(wèi)星影像B.熱紅外衛(wèi)星影像C.氦氣球探測數(shù)據(jù)D.地面氣象站溫度數(shù)據(jù)7.構(gòu)建智慧城市信息平臺，地球信息科學(xué)主要提供？A.物理基礎(chǔ)設(shè)施（如管道、電纜）B.城市空間數(shù)據(jù)底座和智能化分析工具C.傳感器網(wǎng)絡(luò)部署方案D.城市管理法律法規(guī)8.對城市地下管線（如供水、排水、燃?xì)猓┻M(jìn)行可視化管理和分析，最適合使用？A.2D平面地圖B.3D城市模型C.地理信息系統(tǒng)（GIS）D.全球定位系統(tǒng)（GPS）9.全球定位系統(tǒng)（GPS）在城市導(dǎo)航應(yīng)用中，主要提供哪種信息？A.城市規(guī)劃方案B.實時交通路況C.用戶精確的三維位置D.地理編碼地址10.地球信息科學(xué)工程在支持城市應(yīng)急響應(yīng)中，可以用于？A.發(fā)布官方預(yù)警信息B.估算災(zāi)害影響范圍、規(guī)劃救援路線、定位受災(zāi)人群C.組織救援隊伍調(diào)度D.評估災(zāi)后經(jīng)濟(jì)損失二、名詞解釋（每題3分，共15分）1.地理信息系統(tǒng)（GIS）2.城市擴(kuò)張3.緩沖區(qū)分析4.數(shù)字高程模型（DEM）5.智慧城市三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述地理信息系統(tǒng)（GIS）在城市規(guī)劃中的主要應(yīng)用領(lǐng)域。2.遙感技術(shù)（RS）在城市環(huán)境監(jiān)測方面有哪些主要應(yīng)用？3.全球定位系統(tǒng)（GPS）在城市交通管理中可以發(fā)揮哪些作用？4.簡述構(gòu)建城市地理信息系統(tǒng)的基本步驟。四、論述題（每題10分，共20分）1.論述地球信息科學(xué)技術(shù)在提升城市應(yīng)急管理能力方面的作用。2.結(jié)合實際，論述地理信息系統(tǒng)工程在支持城市可持續(xù)發(fā)展中的重要性。五、案例分析題（15分）某中等城市近年來面臨交通擁堵和空氣污染加劇的問題。市政府計劃利用地球信息科學(xué)技術(shù)手段進(jìn)行綜合分析，以制定更有效的交通管理和環(huán)境改善策略。請分析，在此場景中，可以運用哪些具體的地球信息科學(xué)技術(shù)（如GIS、遙感、GPS、大數(shù)據(jù)等）來支持該市的問題診斷、原因分析、方案制定與效果評估？并簡述各項技術(shù)可能發(fā)揮的作用。試卷答案一、選擇題1.A2.C3.C4.B5.C6.B7.B8.C9.C10.B二、名詞解釋1.地理信息系統(tǒng)（GIS）：地理信息系統(tǒng)是一種集計算機(jī)軟硬件、地理空間數(shù)據(jù)、專業(yè)人員和方法于一體，用于采集、存儲、管理、處理、分析、顯示和應(yīng)用地理信息的計算機(jī)系統(tǒng)。它能夠模擬、預(yù)測和輔助決策地理現(xiàn)象和過程。2.城市擴(kuò)張：城市擴(kuò)張是指城市建成區(qū)在空間上的蔓延和擴(kuò)展過程，通常表現(xiàn)為城市用地范圍不斷擴(kuò)大，向周邊鄉(xiāng)村地區(qū)滲透。其主要驅(qū)動因素包括人口增長、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和社會需求等。3.緩沖區(qū)分析：緩沖區(qū)分析是在地理信息系統(tǒng)中，以一個或多個源要素（點、線、面）為中心，自動生成其周圍一定距離范圍內(nèi)的區(qū)域（緩沖區(qū)）。常用于分析鄰近要素的影響范圍，如設(shè)定保護(hù)區(qū)、分析服務(wù)設(shè)施的服務(wù)范圍等。4.數(shù)字高程模型（DEM）：數(shù)字高程模型是地表形態(tài)的數(shù)字化表達(dá)，它使用規(guī)則的網(wǎng)格（格網(wǎng)）來記錄每個格網(wǎng)點的高程值，或其他與地形相關(guān)的連續(xù)變量。DEM是進(jìn)行地形分析（如坡度、坡向、可視域分析）和城市三維建模的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。5.智慧城市：智慧城市是指利用信息通信技術(shù)（ICT）、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等新一代信息技術(shù)，感知、分析、整合城市運行核心系統(tǒng)的各項關(guān)鍵信息，從而對包括民生、環(huán)保、公共安全、城市服務(wù)、工商業(yè)活動在內(nèi)的各種需求做出智能響應(yīng)。其目標(biāo)是讓城市運行得更高效、更安全、更便捷、更綠色、更宜居。三、簡答題1.GIS在城市規(guī)劃中的主要應(yīng)用領(lǐng)域：*土地利用規(guī)劃與管理：進(jìn)行土地適宜性評價、規(guī)劃布局優(yōu)化、土地利用現(xiàn)狀監(jiān)測與變化分析。*公共設(shè)施選址：評估候選地點的可達(dá)性、服務(wù)范圍、環(huán)境影響等，優(yōu)化教育、醫(yī)療、交通等設(shè)施布局。*城市交通規(guī)劃：分析交通流量、識別擁堵點、規(guī)劃道路網(wǎng)絡(luò)、模擬交通規(guī)劃方案效果。*環(huán)境規(guī)劃與管理：監(jiān)測環(huán)境污染（空氣、水、噪聲）、分析擴(kuò)散規(guī)律、規(guī)劃污染源控制區(qū)、評估環(huán)境質(zhì)量。*城市基礎(chǔ)設(shè)施管理：管理道路、橋梁、管線等設(shè)施信息，進(jìn)行維護(hù)計劃制定和應(yīng)急響應(yīng)。*城市三維建模與可視化：構(gòu)建城市三維模型，用于規(guī)劃展示、虛擬漫游、日照分析等。2.遙感技術(shù)（RS）在城市環(huán)境監(jiān)測方面的主要應(yīng)用：*環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測：利用遙感影像監(jiān)測大氣污染（如煙霧、沙塵）、水體富營養(yǎng)化、植被覆蓋狀況等。*污染源識別與追蹤：通過變化檢測技術(shù)，識別城市擴(kuò)張侵占的環(huán)境敏感區(qū)、監(jiān)測工業(yè)排放影響范圍。*環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測：快速監(jiān)測和評估城市洪澇、干旱、火災(zāi)等環(huán)境災(zāi)害的范圍和影響。*資源調(diào)查：監(jiān)測城市周邊的土地利用變化、森林資源、水資源分布等，為環(huán)境管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。3.GPS在城市交通管理中可以發(fā)揮的作用：*實時車輛跟蹤與調(diào)度：監(jiān)控公交車、出租車、貨車等的位置，優(yōu)化調(diào)度策略，提高運營效率。*交通流量監(jiān)測與分析：通過GPS車載終端收集實時車速和行程數(shù)據(jù)，分析交通擁堵狀況和模式。*智能導(dǎo)航與路徑規(guī)劃：為駕駛員提供實時路況信息和最優(yōu)行駛路線建議。*公共交通服務(wù)提升：實現(xiàn)公交到站實時預(yù)報，提升乘客出行體驗。*停車管理：輔助尋找空閑停車位，優(yōu)化停車資源分配。4.構(gòu)建城市地理信息系統(tǒng)的基本步驟：*需求分析：明確系統(tǒng)目標(biāo)、用戶需求、功能要求和應(yīng)用領(lǐng)域。*空間數(shù)據(jù)采集與獲?。和ㄟ^測量、遙感、數(shù)字化、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等方式收集城市地理空間數(shù)據(jù)（矢量、柵格、點狀數(shù)據(jù)等）。*數(shù)據(jù)處理與建庫：對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、編輯、轉(zhuǎn)換、整合，建立結(jié)構(gòu)化的地理數(shù)據(jù)庫。*系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)：設(shè)計系統(tǒng)架構(gòu)、功能模塊、用戶界面，選擇合適的GIS軟件平臺進(jìn)行開發(fā)。*系統(tǒng)集成與測試：將各個模塊集成，進(jìn)行功能、性能和穩(wěn)定性測試。*系統(tǒng)應(yīng)用與維護(hù)：部署系統(tǒng)，進(jìn)行用戶培訓(xùn)，提供日常維護(hù)和技術(shù)支持，根據(jù)需求進(jìn)行更新升級。四、論述題1.論述地球信息科學(xué)技術(shù)在提升城市應(yīng)急管理能力方面的作用：地球信息科學(xué)技術(shù)（GIS、遙感、GPS、北斗等）在提升城市應(yīng)急管理能力方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：*災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警：利用遙感技術(shù)（如衛(wèi)星影像、無人機(jī)航拍）可以實時監(jiān)測城市地表變化，如洪水淹沒范圍、山體滑坡跡象、火災(zāi)熱點等；結(jié)合氣象數(shù)據(jù)和歷史災(zāi)害信息，GIS可以分析災(zāi)害風(fēng)險區(qū)域，進(jìn)行預(yù)警發(fā)布。*應(yīng)急資源優(yōu)化配置：GIS可以整合城市內(nèi)的應(yīng)急資源信息（如消防站、醫(yī)院、避難場所、救援隊伍、物資儲備點）和基礎(chǔ)設(shè)施信息（道路、橋梁），通過空間分析（如最短路徑、最近設(shè)施點）規(guī)劃最優(yōu)的物資運輸路線、救援隊伍部署點和避難場所引導(dǎo)方案。*災(zāi)情快速評估與損失估算：在災(zāi)害發(fā)生后，利用遙感影像快速獲取災(zāi)情范圍、受影響人口、建筑物損毀情況等信息，結(jié)合GIS空間分析，估算災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失和次生災(zāi)害風(fēng)險。*應(yīng)急指揮調(diào)度可視化：將實時監(jiān)控信息（如攝像頭畫面、傳感器數(shù)據(jù)、人員定位）、災(zāi)情分布、資源位置、救援進(jìn)展等整合到GIS平臺進(jìn)行可視化展示，為應(yīng)急指揮中心提供直觀、全面的態(tài)勢感知能力，輔助指揮決策。*災(zāi)后恢復(fù)重建規(guī)劃：利用GIS分析災(zāi)后土地利用變化、基礎(chǔ)設(shè)施損毀情況，評估恢復(fù)重建的優(yōu)先區(qū)域和關(guān)鍵任務(wù)，支持制定科學(xué)合理的災(zāi)后重建規(guī)劃?？傊厍蛐畔⒖茖W(xué)技術(shù)通過提供強(qiáng)大的空間信息采集、處理、分析和可視化能力，能夠顯著提升城市應(yīng)急管理的時效性、精準(zhǔn)性和科學(xué)性，有效保障城市安全和人民生命財產(chǎn)安全。2.結(jié)合實際，論述地理信息系統(tǒng)工程在支持城市可持續(xù)發(fā)展中的重要性：地理信息系統(tǒng)工程（GeomaticsEngineering）作為整合多種地球信息科學(xué)技術(shù)（GIS、RS、GPS、測量學(xué)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等）的綜合性技術(shù)領(lǐng)域，在支持城市可持續(xù)發(fā)展中扮演著不可或缺的重要角色。其重要性體現(xiàn)在：*提供統(tǒng)一、精確、全面的基礎(chǔ)空間信息：地球信息工程負(fù)責(zé)城市空間數(shù)據(jù)的采集、處理、建庫和管理，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、現(xiàn)勢性和一致性。它構(gòu)建統(tǒng)一的地理信息平臺，為城市規(guī)劃、建設(shè)、管理、運營等各個環(huán)節(jié)提供統(tǒng)一、共享的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，這是實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的信息基礎(chǔ)。*支持科學(xué)決策與規(guī)劃管理：通過GIS的空間分析功能，可以對城市資源（土地、水、能源等）承載能力、環(huán)境容量、發(fā)展壓力進(jìn)行評估，支持制定科學(xué)合理的城市發(fā)展規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)布局、生態(tài)保護(hù)紅線等。例如，利用GIS進(jìn)行土地適宜性評價，可以優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)，避免不合理開發(fā)；進(jìn)行環(huán)境模擬分析，可以評估污染影響，制定有效治理措施。*提升城市運行效率與管理水平：地球信息工程支持城市基礎(chǔ)設(shè)施（交通、管網(wǎng)、能源等）的智能化管理。例如，通過GIS和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以實現(xiàn)對城市管線的實時監(jiān)控、智能調(diào)度和預(yù)測性維護(hù)，減少事故發(fā)生，降低運營成本。在城市交通管理中，利用GIS分析交通流，優(yōu)化信號燈配時，緩解擁堵，提升出行效率。*促進(jìn)資源節(jié)約與環(huán)境保護(hù)：通過對城市資源消耗、環(huán)境質(zhì)量變化的動態(tài)監(jiān)測和評估，地球信息工程可以為資源節(jié)約型社會建設(shè)和環(huán)境友好型城市建設(shè)提供決策依據(jù)。例如，監(jiān)