2025年大學(xué)《地球系統(tǒng)科學(xué)》專(zhuān)業(yè)題庫(kù)——地球科學(xué)技術(shù)在海洋環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填在題干后的括號(hào)內(nèi)）1.下列哪種遙感傳感器最適合用于監(jiān)測(cè)海洋表面溫度（SST）？（）A.專(zhuān)題測(cè)圖儀（TM）B.中分辨率成像光譜儀（MODIS）C.青銅四號(hào)（AVHRR）D.主動(dòng)微波輻射計(jì)（SMMR）2.在海洋環(huán)境管理中，GIS的主要作用之一是（）。A.直接進(jìn)行物理海洋數(shù)值模擬B.自動(dòng)化繪制海洋污染擴(kuò)散路徑C.建立和管理海洋空間數(shù)據(jù)，支持決策D.精確測(cè)量海底地形起伏3.用于探測(cè)海底地質(zhì)結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，確定地殼運(yùn)動(dòng)歷史的主要地球物理方法是（）。A.地震勘探B.海洋磁力測(cè)量C.海洋重力測(cè)量D.多波束測(cè)深4.評(píng)估石油泄漏對(duì)海洋生物毒性效應(yīng)常用的生物標(biāo)志物是（）。A.葉綠素aB.藻華指數(shù)C.魚(yú)類(lèi)性腺成熟度D.沉積物粒度5.水文模型在水污染溯源中的應(yīng)用主要是通過(guò)模擬（）。A.海洋生物多樣性變化B.污染物在環(huán)境介質(zhì)中的遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程C.海底沉積物分布D.海洋能流模式6.下列哪項(xiàng)技術(shù)最適合用于監(jiān)測(cè)大型海洋工程（如平臺(tái)、管道）周?chē)乃畡?dòng)力環(huán)境？（）A.拉格朗日浮標(biāo)B.聲學(xué)多普勒流速剖面儀（ADCP）C.海洋雷達(dá)D.水下電視（ROV）7.海洋環(huán)境地球化學(xué)調(diào)查中，分析沉積物樣品中的重金屬含量，其主要目的是（）。A.確定沉積物容重B.評(píng)估重金屬污染的可能來(lái)源和程度C.計(jì)算沉積速率D.研究海底熱液活動(dòng)8.針對(duì)海洋塑料污染，遙感技術(shù)主要用于（）。A.直接回收海底塑料垃圾B(niǎo).估算漂浮塑料垃圾的面積和分布C.分析塑料顆粒對(duì)魚(yú)類(lèi)體內(nèi)的物理?yè)p傷D.監(jiān)測(cè)塑料生產(chǎn)對(duì)海洋的化學(xué)影響9.構(gòu)建海洋環(huán)境保護(hù)決策支持系統(tǒng)（DSS）的核心是（）。A.獲取最新的遙感影像B.建立完善的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)C.開(kāi)發(fā)先進(jìn)的分析預(yù)測(cè)模型D.匯集專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)和決策規(guī)則10.在海洋生態(tài)學(xué)調(diào)查中，使用生物指示物種（如某些魚(yú)類(lèi)或底棲無(wú)脊椎動(dòng)物）的主要目的是（）。A.精確量化海洋生物總量B.評(píng)估環(huán)境質(zhì)量狀況和生態(tài)健康狀況C.研究物種的遷徙規(guī)律D.探索生物資源開(kāi)發(fā)潛力二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填在題干橫線上）1.衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)海洋環(huán)境時(shí)，常用的被動(dòng)遙感方式主要是利用海洋表面______的輻射信息。2.GIS在海洋環(huán)境管理中，可以用于制作各種專(zhuān)題地圖，如______圖、污染源分布圖等。3.地震勘探通過(guò)向海底發(fā)射______，接收并分析反射回來(lái)的信號(hào)來(lái)探測(cè)海底以下的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。4.沉積物環(huán)境地球化學(xué)調(diào)查中，常通過(guò)分析沉積物中______的濃度變化來(lái)評(píng)估石油污染。5.水質(zhì)模型的輸入通常包括污染源排放數(shù)據(jù)、水文氣象數(shù)據(jù)以及______參數(shù)。6.在海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中，地理信息系統(tǒng)（GIS）與遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)（GPS）等常常______使用，形成強(qiáng)大的空間信息處理平臺(tái)。7.聲學(xué)多普勒流速剖面儀（ADCP）主要利用______原理測(cè)量水體中的流速。8.海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中的“3S”技術(shù)通常指______、GIS和GPS。9.針對(duì)海洋赤潮災(zāi)害，遙感技術(shù)可以用于監(jiān)測(cè)赤潮的______、范圍和動(dòng)態(tài)變化。10.地球物理探測(cè)方法在水下地形測(cè)繪方面，除了多波束測(cè)深，還有______測(cè)深等。三、判斷題（每題2分，共10分。請(qǐng)將“正確”或“錯(cuò)誤”填在題干后的括號(hào)內(nèi)）1.遙感衛(wèi)星的分辨率越高，其獲取的海洋環(huán)境信息就越詳細(xì)。（）2.地理信息系統(tǒng)（GIS）只能進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理，不能進(jìn)行空間分析。（）3.海洋磁力測(cè)量主要用于發(fā)現(xiàn)海底磁異常，推斷地殼運(yùn)動(dòng)和火山活動(dòng)歷史。（）4.任何一種地球物理探測(cè)方法都能穿透所有海底沉積物，直達(dá)基巖。（）5.海洋環(huán)境地球化學(xué)調(diào)查只能提供污染物的濃度信息，無(wú)法指示污染物的來(lái)源。（）四、名詞解釋?zhuān)款}5分，共20分）1.海洋環(huán)境遙感2.海洋功能區(qū)劃3.海底聲學(xué)探測(cè)4.污染物環(huán)境容量五、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）1.簡(jiǎn)述利用衛(wèi)星遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)海洋表面溫度（SST）的主要原理和步驟。2.簡(jiǎn)述地理信息系統(tǒng)（GIS）在海洋污染源追蹤分析中的應(yīng)用過(guò)程。3.簡(jiǎn)述選擇合適的地球物理探測(cè)方法進(jìn)行海洋環(huán)境調(diào)查時(shí)需要考慮的主要因素。六、論述題（15分）結(jié)合具體案例，論述地球系統(tǒng)科學(xué)相關(guān)技術(shù)（如遙感、GIS、地球物理、水文學(xué)等）在應(yīng)對(duì)某一類(lèi)典型海洋環(huán)境問(wèn)題（如石油污染、赤潮、塑料污染等）中的綜合應(yīng)用及其重要作用。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.A4.C5.B6.B7.B8.B9.B10.B二、填空題1.太陽(yáng)輻射2.海岸線3.聲波4.多環(huán)芳烴（PAHs）5.水文動(dòng)力學(xué)6.集成7.多普勒效應(yīng)8.遙感9.色彩10.單波束測(cè)深三、判斷題1.正確2.錯(cuò)誤3.正確4.錯(cuò)誤5.錯(cuò)誤四、名詞解釋1.海洋環(huán)境遙感：利用人造地球衛(wèi)星或航空器上搭載的傳感器，遠(yuǎn)距離、非接觸式地探測(cè)、記錄、處理、分析海洋環(huán)境信息（如水溫、鹽度、顏色、污染物分布等），并提取有用數(shù)據(jù)的綜合性技術(shù)。2.海洋功能區(qū)劃：根據(jù)海洋自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件，以及國(guó)家和社會(huì)發(fā)展的需要，對(duì)特定海域（或區(qū)域）進(jìn)行分類(lèi)劃區(qū)，明確各區(qū)域的主要功能（如養(yǎng)殖、旅游、航運(yùn)、保護(hù)區(qū)等），并制定相應(yīng)的開(kāi)發(fā)利用和管理保護(hù)措施的過(guò)程。3.海底聲學(xué)探測(cè)：利用聲波在海水中的傳播、反射、折射等物理特性，通過(guò)向海底發(fā)射聲波并接收、處理反射回波或利用聲學(xué)場(chǎng)本身特征，來(lái)探測(cè)、測(cè)繪海底地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、沉積物性質(zhì)、水下障礙物以及進(jìn)行水下通信、導(dǎo)航等的技術(shù)總稱(chēng)。4.污染物環(huán)境容量：在特定環(huán)境條件下（如水體、沉積物），為維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的正常運(yùn)轉(zhuǎn)及人類(lèi)健康安全，允許承受的一定量污染物存在而不造成不可逆危害的閾值或負(fù)荷極限。五、簡(jiǎn)答題1.原理：主要利用海面水體的紅外輻射特性。水的溫度越高，其發(fā)射的紅外輻射能量越強(qiáng)。衛(wèi)星遙感器接收海面發(fā)射的紅外輻射能量，根據(jù)其強(qiáng)度即可推算出海面溫度。步驟：①衛(wèi)星發(fā)射電磁波并接收目標(biāo)（海面）發(fā)射或反射的紅外輻射；②處理原始遙感數(shù)據(jù)，去除大氣和其他干擾信息；③利用紅外輻射定律（如普朗克定律、斯蒂芬-玻爾茲曼定律）或經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停瑢⒔邮盏降妮椛淞炼戎缔D(zhuǎn)換為溫度值；④生成海面溫度圖像產(chǎn)品；⑤對(duì)海溫圖進(jìn)行幾何校正和大氣校正等后處理，提高精度。2.應(yīng)用過(guò)程：①建立海洋環(huán)境基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)，包括海岸線、水深、地形、底質(zhì)、土地利用、排污口分布等空間數(shù)據(jù)；②收集和錄入實(shí)時(shí)或歷史的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，如水質(zhì)參數(shù)、污染物濃度等，并將其與空間位置關(guān)聯(lián)；③利用GIS的空間分析功能（如緩沖區(qū)分析、疊加分析、網(wǎng)絡(luò)分析），結(jié)合污染物擴(kuò)散模型，追蹤污染物的遷移路徑，確定主要污染源及其影響范圍；④可視化分析結(jié)果，生成污染源分布圖、影響范圍圖、濃度分布圖等，為污染控制和管理提供決策支持。3.考慮因素：①探測(cè)目標(biāo)：需要探測(cè)的深度、范圍、性質(zhì)（如地形起伏、地質(zhì)構(gòu)造、資源分布、污染體等）；②海底介質(zhì)：沉積物的類(lèi)型、厚度、聲學(xué)特性（聲速、聲阻抗）對(duì)聲波的傳播和反射有顯著影響，需要選擇與介質(zhì)匹配的方法；③環(huán)境條件：海況（風(fēng)浪、水流）、水溫、鹽度、氣壓等會(huì)影響探測(cè)效果，需考慮方法的穩(wěn)定性和適應(yīng)性；④技術(shù)精度與分辨率要求：不同的探測(cè)任務(wù)對(duì)精度和分辨率有不同要求；⑤成本與效率：需要考慮設(shè)備投入、作業(yè)時(shí)間、數(shù)據(jù)獲取和處理成本；⑥可行性與安全性：需評(píng)估方法在當(dāng)?shù)貤l件下的實(shí)際操作可能性和安全性。六、論述題（以下提供一個(gè)論述思路框架，具體內(nèi)容需根據(jù)所選案例展開(kāi)）案例選擇：以石油污染為例。論述要點(diǎn)：1.問(wèn)題概述：簡(jiǎn)述石油泄漏（如tankeraccident,offshoredrillingspill）對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)、漁業(yè)、海岸帶的嚴(yán)重危害。2.遙感技術(shù)應(yīng)用：*監(jiān)測(cè)與發(fā)現(xiàn)：利用衛(wèi)星或航空遙感影像（如可見(jiàn)光、紅外、多光譜、高光譜），通過(guò)顏色變化、熱輻射異常、油膜表面波紋特征等，快速發(fā)現(xiàn)和定位油污范圍。SAR（合成孔徑雷達(dá)）可在光照不足或無(wú)光照時(shí)探測(cè)海面油膜。*動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)：連續(xù)或定期獲取遙感數(shù)據(jù)，追蹤油膜漂移擴(kuò)散路徑，受洋流、風(fēng)等因素影響。*影響評(píng)估：通過(guò)分析受污染海域與鄰近潔凈海域在水質(zhì)（如葉綠素a異常）、生物（如魚(yú)類(lèi)行為改變）等方面的遙感指標(biāo)變化，評(píng)估石油污染的生態(tài)影響。3.GIS技術(shù)應(yīng)用：*數(shù)據(jù)集成與管理：將遙感監(jiān)測(cè)到的油污范圍、海岸線、敏感區(qū)（如保護(hù)區(qū)、漁場(chǎng)）、水文數(shù)據(jù)（如currents,winds）、污染源信息、地理背景數(shù)據(jù)等整合到GIS平臺(tái)。*分析與建模：利用GIS空間分析功能（如疊加分析，確定油污與敏感區(qū)的重合程度；緩沖區(qū)分析，劃定應(yīng)急響應(yīng)區(qū)域；網(wǎng)絡(luò)分析，規(guī)劃圍油欄布設(shè)和清污路線）。*決策支持：生成綜合分析圖件（如污染風(fēng)險(xiǎn)圖、資源影響圖、應(yīng)急資源分布圖），為應(yīng)急指揮、資源調(diào)配、損害評(píng)估和后續(xù)修復(fù)提供可視化依據(jù)。4.地球物理技術(shù)（如聲學(xué)）應(yīng)用：*水下地形測(cè)繪：利用多波束或單波束測(cè)深技術(shù)，精確繪制受油污染區(qū)域的水下地形地貌，為水下作業(yè)（如打撈、鋪設(shè)圍油欄）提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。*水下障礙物探測(cè)：確定油污下方是否存在沉船、管道等障礙物，指導(dǎo)清污作業(yè)避開(kāi)危險(xiǎn)區(qū)域。*聲學(xué)監(jiān)測(cè)：利用聲學(xué)設(shè)備監(jiān)測(cè)水下噪聲變化，評(píng)估石油污染對(duì)海洋生物聲學(xué)行為的影響。5.水文學(xué)/海洋學(xué)技術(shù)應(yīng)用：*擴(kuò)散模型：結(jié)合遙感、GIS獲取的油污范圍和濃度數(shù)據(jù)，以及實(shí)測(cè)或模型推算的水文數(shù)據(jù)（流速、流場(chǎng)），運(yùn)行油膜擴(kuò)散模型，預(yù)測(cè)油污未來(lái)漂移擴(kuò)散趨勢(shì)。*水