2025年大學(xué)《自然地理與資源環(huán)境》專業(yè)題庫——地球資源環(huán)境監(jiān)測技術(shù)考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、填空題（每空2分，共20分）1.遙感技術(shù)主要利用地球表面物體對電磁波的______、______和______特性來獲取信息。2.GPS系統(tǒng)由______、______和______三部分組成。3.地理信息系統(tǒng)（GIS）的三個基本要素是______、______和______。4.遙感圖像的幾何校正主要目的是消除由______和______引起的圖像位置偏差。5.在GIS中，用于表示點(diǎn)、線、面等地理要素的數(shù)據(jù)庫是______數(shù)據(jù)庫。二、名詞解釋（每題4分，共20分）1.電磁波譜2.絕對定位3.柵格數(shù)據(jù)4.疊置分析5.地理信息三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述遙感影像解譯的主要方法有哪些？2.GPS定位的基本原理是什么？3.與傳統(tǒng)地面調(diào)查相比，遙感技術(shù)進(jìn)行資源環(huán)境監(jiān)測有哪些主要優(yōu)勢？4.簡述地理信息系統(tǒng)（GIS）的主要功能。5.什么是“3S”技術(shù)？簡述其在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用。四、論述題（每題10分，共20分）1.論述遙感技術(shù)在現(xiàn)代水資源監(jiān)測與管理中的應(yīng)用價值。2.結(jié)合實(shí)例，論述GIS技術(shù)在城市土地資源評價與管理中的作用。五、計算題（每題10分，共20分）1.某地經(jīng)度為116°28′E，緯度為39°54′N，采用WGS-84坐標(biāo)系，請將其轉(zhuǎn)換為地理坐標(biāo)系（度分秒表示）。2.某遙感影像的地面分辨率（GSD）為30米，假設(shè)要監(jiān)測一片面積約為500平方公里的區(qū)域，理論上至少需要獲取多少平方公里的影像？（結(jié)果保留一位小數(shù)）試卷答案一、填空題（每空2分，共20分）1.反射輻射透射2.空間段地面段用戶段3.空間數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)過程數(shù)據(jù)4.傳感器平臺地球曲率5.矢量二、名詞解釋（每題4分，共20分）1.電磁波譜：指不同波長（或頻率）的電磁波按波長（或頻率）大小順序排列成的序列。遙感技術(shù)利用的是電磁波譜中特定波段的能量信息。2.絕對定位：指通過GPS接收機(jī)，確定用戶天線在指定坐標(biāo)系（如WGS-84）中的絕對地理位置（經(jīng)度、緯度、高度）的過程。3.柵格數(shù)據(jù)：一種用像素（或網(wǎng)格單元）矩陣來表示空間地物的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，每個像素都有一個值，代表該位置的屬性信息，常用于表示連續(xù)現(xiàn)象（如海拔、溫度）或離散現(xiàn)象的覆蓋范圍。4.疊置分析：GIS中的一種核心空間分析功能，指將兩個或多個圖層按空間位置關(guān)系進(jìn)行組合，生成一個新的圖層，以揭示各圖層之間的空間關(guān)系和綜合信息。常見類型包括點(diǎn)面疊置、面面疊置等。5.地理信息：指反映地球表面自然現(xiàn)象和人文現(xiàn)象特征及其空間分布、聯(lián)系、時空變化的信息。它是地理數(shù)據(jù)經(jīng)過加工、處理、分析后得到的意義，是GIS的基礎(chǔ)。三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述遙感影像解譯的主要方法有哪些？*解析思路：遙感影像解譯是將影像上的各種特征（光譜特征、幾何特征）與地物屬性聯(lián)系起來，識別地物的種類、性質(zhì)、狀態(tài)、分布和變化的過程。主要方法包括目視解譯和計算機(jī)解譯。目視解譯依賴解譯者的經(jīng)驗(yàn)和知識，通過判讀影像的形狀、大小、陰影、紋理、顏色、位置關(guān)系等特征進(jìn)行識別。計算機(jī)解譯則利用各種圖像處理技術(shù)（如輻射校正、圖像增強(qiáng)、特征提取、模式識別等）自動或半自動地提取地物信息。*主要方法：目視解譯法、目視判讀法、目視解譯標(biāo)志（形狀、大小、陰影、紋理、顏色、位置關(guān)系等）、解譯流程（準(zhǔn)備工作、影像判讀、編繪地圖、檢查驗(yàn)證）、計算機(jī)解譯法（基于知識的方法、基于模型的方法、基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法）。2.GPS定位的基本原理是什么？*解析思路：GPS定位的核心原理是三維坐標(biāo)測量。利用GPS衛(wèi)星作為動態(tài)已知點(diǎn)，通過測量用戶接收機(jī)到多顆GPS衛(wèi)星的距離，再結(jié)合衛(wèi)星的精確位置（星歷數(shù)據(jù)），應(yīng)用空間距離交會原理，即可解算出用戶接收機(jī)所在的位置（三維坐標(biāo)：經(jīng)度、緯度、高度）。*基本原理：利用GPS衛(wèi)星發(fā)射的含有時間信息的信號，接收機(jī)測量信號傳播時間，計算出接收機(jī)到衛(wèi)星的距離。由于衛(wèi)星位置已知，通過測量到三顆及以上衛(wèi)星的距離，即可確定接收機(jī)的空間位置。這就是基于“距離交會”的原理。3.與傳統(tǒng)地面調(diào)查相比，遙感技術(shù)進(jìn)行資源環(huán)境監(jiān)測有哪些主要優(yōu)勢？*解析思路：對比傳統(tǒng)方法（如實(shí)地采樣、踏勘），遙感技術(shù)具有宏觀、快速、非接觸、周期性、成本相對較低等優(yōu)勢。需從這些方面展開說明。*主要優(yōu)勢：（1）宏觀性：可覆蓋大范圍區(qū)域，提供區(qū)域性的整體信息，彌補(bǔ)地面調(diào)查的局限性；（2）非接觸性：無需進(jìn)入現(xiàn)場，避免破壞環(huán)境，尤其適用于危險或難以到達(dá)的區(qū)域；（3）高效快速：數(shù)據(jù)獲取速度快，更新周期短，能及時反映動態(tài)變化；（4）成本效益：對于大范圍監(jiān)測，相比地面調(diào)查，成本可能更低；（5）客觀性：基于電磁波信息，減少人為主觀因素干擾；（6）數(shù)據(jù)豐富：多波段、多時相、多平臺數(shù)據(jù)，提供豐富的信息源。4.簡述地理信息系統(tǒng)（GIS）的主要功能。*解析思路：GIS作為管理、分析、顯示地理信息的計算機(jī)系統(tǒng)，其核心功能通常概括為數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)管理、空間分析、數(shù)據(jù)輸出四個方面。*主要功能：（1）數(shù)據(jù)輸入/編輯：將各種來源的地理數(shù)據(jù)（地圖、遙感影像、數(shù)據(jù)庫等）轉(zhuǎn)換成GIS可識別和處理的數(shù)字形式，并進(jìn)行編輯、修改、更新；（2）數(shù)據(jù)管理：建立和維護(hù)地理信息數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲、檢索、更新、維護(hù)和管理；（3）空間分析：對地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行各種空間查詢、疊加分析、緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡(luò)分析、地形分析、統(tǒng)計分析等操作，揭示地理現(xiàn)象的空間關(guān)系和規(guī)律；（4）數(shù)據(jù)輸出/可視化：將分析結(jié)果以地圖、報表、圖表等形式直觀地顯示或輸出，支持決策。5.什么是“3S”技術(shù)？簡述其在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用。*解析思路：“3S”技術(shù)是指遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和全球定位系統(tǒng)（GPS）三種技術(shù)的統(tǒng)稱。需先定義，再闡述其在環(huán)境保護(hù)中的具體應(yīng)用領(lǐng)域和作用。*定義與應(yīng)用：“3S”技術(shù)是指遙感（RemoteSensing）、地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem）和全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem）的組合應(yīng)用技術(shù)。在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用廣泛，例如：（1）環(huán)境監(jiān)測：利用RS監(jiān)測大氣污染、水體污染、土壤污染、植被破壞等，GIS進(jìn)行空間分析和制圖，GPS進(jìn)行定位和采樣；（2）資源調(diào)查：監(jiān)測森林資源、水資源、土地資源等，評估其數(shù)量、質(zhì)量和變化；（3）生態(tài)環(huán)境評估與預(yù)警：分析生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，評估生態(tài)脆弱性，監(jiān)測災(zāi)害（如火災(zāi)、洪水、病蟲害）并發(fā)布預(yù)警；（4）環(huán)境管理決策：為環(huán)境規(guī)劃、污染控制、生態(tài)保護(hù)、自然保護(hù)區(qū)管理提供科學(xué)依據(jù)和可視化支持。四、論述題（每題10分，共20分）1.論述遙感技術(shù)在現(xiàn)代水資源監(jiān)測與管理中的應(yīng)用價值。*解析思路：遙感技術(shù)憑借其宏觀、動態(tài)、非接觸的優(yōu)勢，在水資源的調(diào)查、監(jiān)測、評價和管理各環(huán)節(jié)都發(fā)揮著重要作用。需要從水資源現(xiàn)狀監(jiān)測、變化動態(tài)監(jiān)測、水環(huán)境監(jiān)測、水災(zāi)害監(jiān)測以及支撐水資源管理決策等多個方面進(jìn)行論述，并結(jié)合實(shí)例說明其價值。*論述要點(diǎn)：（1）水資源現(xiàn)狀調(diào)查與評價：快速獲取大范圍的地表水（河流、湖泊、水庫）水體面積、水量、水位信息；監(jiān)測地下水位變化（通過特定遙感指標(biāo)間接反映）；調(diào)查土壤墑情，評估旱情；識別水資源分布與地理環(huán)境的關(guān)系。（2）水資源變化動態(tài)監(jiān)測：長期監(jiān)測地表水體面積、形態(tài)變化，反映水資源量變化趨勢；監(jiān)測冰川、積雪融化情況，評估其對水資源的影響；監(jiān)測河流沖淤、濕地萎縮等變化。（3）水環(huán)境監(jiān)測：監(jiān)測水體顏色、溫度異常，初步判斷污染狀況；監(jiān)測水體富營養(yǎng)化（如藻類水華）的時空分布；監(jiān)測入河排污口分布。（4）水災(zāi)害監(jiān)測與預(yù)警：監(jiān)測旱災(zāi)、洪澇災(zāi)害的范圍、程度和動態(tài)發(fā)展；為防洪決策提供淹沒范圍預(yù)測；評估洪災(zāi)損失。（5）支撐水資源管理決策：為水資源規(guī)劃（如跨流域調(diào)水）提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；為水資源合理配置、節(jié)約用水提供科學(xué)依據(jù)；為水環(huán)境保護(hù)和治理提供監(jiān)測信息支持。價值體現(xiàn)：提高了水資源監(jiān)測的效率、范圍和精度，縮短了監(jiān)測周期，為水資源可持續(xù)利用和管理提供了有力的技術(shù)支撐。2.結(jié)合實(shí)例，論述GIS技術(shù)在城市土地資源評價與管理中的作用。*解析思路：GIS技術(shù)以其強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)管理和分析能力，在城市土地資源評價和管理中扮演著核心角色。需要闡述GIS如何支持土地資源調(diào)查、評價、規(guī)劃、管理和決策，并選擇具體實(shí)例（如城市擴(kuò)張監(jiān)測、土地適宜性評價、違章建筑管理等）進(jìn)行說明。*論述要點(diǎn)：（1）土地資源調(diào)查與數(shù)據(jù)管理：GIS能夠整合不同來源的土地數(shù)據(jù)（行政區(qū)劃、地籍、遙感影像、規(guī)劃圖等），建立統(tǒng)一的城市土地資源數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)土地信息的空間化、數(shù)字化管理。（2）土地資源評價：利用GIS的空間分析功能，可以評價土地的適宜性（如建設(shè)適宜性、農(nóng)業(yè)適宜性），進(jìn)行土地質(zhì)量評價，分析土地利用現(xiàn)狀格局及其變化。（3）城市規(guī)劃與輔助決策：GIS是城市規(guī)劃的重要工具，可用于進(jìn)行土地用途規(guī)劃、城市擴(kuò)張模擬、交通網(wǎng)絡(luò)分析、公共服務(wù)設(shè)施布局優(yōu)化等，為城市規(guī)劃和決策提供科學(xué)依據(jù)。（4）土地利用動態(tài)監(jiān)測與管理：通過疊加分析不同時期的土地利用圖，可以監(jiān)測城市土地擴(kuò)張、土地覆被變化、土地利用類型轉(zhuǎn)換等動態(tài)過程；結(jié)合地籍?dāng)?shù)據(jù)，可以進(jìn)行土地權(quán)屬管理、違章建筑監(jiān)測與處理。（5）輔助管理與決策：GIS可以生成各類土地利用現(xiàn)狀圖、規(guī)劃圖、專題圖，直觀展示土地信息