2025年大學《海洋技術》專業(yè)題庫——無人機在海洋環(huán)境監(jiān)測中的應用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.以下哪種無人機通常具有較高的續(xù)航能力，適合用于大范圍的海洋環(huán)境監(jiān)測任務？A.氣象無人機B.多旋翼無人機C.飛行員無人機D.水下無人機2.無人機在進行海洋表面參數(shù)監(jiān)測時，主要利用哪種傳感器來獲取海面溫度信息？A.紅外相機B.微波輻射計C.激光雷達D.水下聲吶3.以下哪種技術是無人機實現(xiàn)自主飛行和精準定位的關鍵？A.GPS導航B.激光雷達C.壓力計D.紅外傳感器4.無人機在海洋生物監(jiān)測中的應用，主要優(yōu)勢在于能夠進行？A.大范圍、高頻率的動態(tài)監(jiān)測B.精確測量生物個體大小C.獲取生物的遺傳信息D.進行深海生物的觀察5.以下哪種數(shù)據(jù)格式常用于存儲無人機獲取的高分辨率海洋影像數(shù)據(jù)？A.HDF5B.CSVC.JSOND.XML6.無人機在進行海洋環(huán)境監(jiān)測時，需要考慮的主要環(huán)境因素包括？A.風速、浪高、濕度B.溫度、壓力、鹽度C.光照、磁場、輻射D.土壤、植被、地形7.以下哪種算法常用于處理無人機獲取的海洋遙感數(shù)據(jù)，以提取特定信息？A.線性回歸B.人工神經(jīng)網(wǎng)絡C.K-means聚類D.主成分分析8.無人機在海上溢油監(jiān)測中的主要作用是？A.直接清除溢油B.快速定位油污范圍C.評估油污對海洋生態(tài)的影響D.研發(fā)新型防污材料9.無人機電池技術的進步，主要帶來的影響是？A.降低無人機成本B.延長無人機續(xù)航時間C.提高無人機飛行速度D.增大無人機載荷能力10.無人機在海洋環(huán)境監(jiān)測應用中，需要遵守的主要法規(guī)包括？A.飛行空域限制B.數(shù)據(jù)安全與隱私保護C.航空器適航標準D.以上都是二、填空題（每題2分，共20分）1.無人機獲取的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)，通常需要進行______和______才能進行分析和應用。2.無人機在海洋環(huán)境監(jiān)測中，常用的任務規(guī)劃軟件有______和______。3.無人機搭載的光學傳感器主要包括______和______。4.無人機在海洋環(huán)境監(jiān)測中，數(shù)據(jù)傳輸方式主要有______和______。5.無人機載荷是指安裝在無人機上用于執(zhí)行特定任務的______。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述無人機在海洋表面溫度監(jiān)測中的應用原理。2.比較無人機與傳統(tǒng)船舶在海洋環(huán)境監(jiān)測中的優(yōu)缺點。3.簡述無人機在海岸線變化監(jiān)測中的應用方法。4.無人機在海洋環(huán)境監(jiān)測應用中，可能面臨的主要挑戰(zhàn)有哪些？四、論述題（每題10分，共20分）1.論述無人機在海洋水質監(jiān)測中的具體應用場景及其意義。2.隨著人工智能技術的發(fā)展，無人機在海洋環(huán)境監(jiān)測中的應用前景如何？請結合實際案例進行分析。試卷答案一、選擇題1.A解析：氣象無人機通常具有較大的機翼面積和容量，能夠攜帶較重的載荷，并擁有較長的續(xù)航時間，適合執(zhí)行大范圍的海洋環(huán)境監(jiān)測任務。2.B解析：微波輻射計可以測量海面的微波輻射亮度溫度，從而反演出海面溫度信息，尤其適用于云層覆蓋等惡劣天氣條件下的監(jiān)測。3.A解析：GPS導航系統(tǒng)能為無人機提供全球范圍內的定位和導航信息，是實現(xiàn)自主飛行和精準定位的關鍵技術。4.A解析：無人機具有機動靈活、可低空飛行的特點，能夠實現(xiàn)對海洋生物進行大范圍、高頻率的動態(tài)監(jiān)測，捕捉生物的活動規(guī)律。5.A解析：HDF5是一種具有高效率和靈活性的科學數(shù)據(jù)格式，能夠存儲大量復雜的數(shù)據(jù)，常用于存儲高分辨率的海洋影像數(shù)據(jù)。6.A解析：風速、浪高、濕度等氣象因素會直接影響無人機的飛行狀態(tài)和任務執(zhí)行，是無人機進行海洋環(huán)境監(jiān)測時需要重點考慮的環(huán)境因素。7.B解析：人工神經(jīng)網(wǎng)絡具有強大的數(shù)據(jù)處理能力，能夠從復雜的海洋遙感數(shù)據(jù)中提取特定的信息，如目標識別、參數(shù)反演等。8.B解析：無人機搭載的相機或光譜儀等傳感器，可以快速掃描海面，識別油污的邊界，從而實現(xiàn)快速定位油污范圍。9.B解析：電池技術的進步意味著電池容量的增加和能量的密度提高，直接導致了無人機續(xù)航時間的延長，使得更長時間的監(jiān)測成為可能。10.D解析：無人機在海洋環(huán)境監(jiān)測應用中，需要遵守飛行空域限制、數(shù)據(jù)安全與隱私保護以及航空器適航標準等多項法規(guī)，確保飛行的安全和數(shù)據(jù)的合法使用。二、填空題1.預處理，分析解析：無人機獲取的原始數(shù)據(jù)往往需要進行預處理，如去噪、校正等，然后才能進行有效的分析，提取有價值的信息。2.MissionPlanner，QGroundControl解析：MissionPlanner和QGroundControl是兩種常用的無人機任務規(guī)劃軟件，可以用于規(guī)劃飛行路徑、設置任務參數(shù)等。3.高光譜相機，多光譜相機解析：高光譜相機和多光譜相機是兩種常用的光學傳感器，能夠獲取不同波段的光譜信息，用于海洋環(huán)境的監(jiān)測和分析。4.無線通信，有線傳輸解析：無人機獲取的數(shù)據(jù)可以通過無線通信方式實時傳輸?shù)降孛嬲?，也可以通過有線傳輸方式進行數(shù)據(jù)存儲。5.設備三、簡答題1.解析：無人機在海洋表面溫度監(jiān)測中，通常搭載紅外相機或多波段相機等光學傳感器。通過獲取海面的光譜信息，利用輻射傳輸模型反演海面溫度。無人機可以靈活地飛越目標區(qū)域，獲取高時空分辨率的海面溫度數(shù)據(jù)，用于研究海溫分布、變化及其對海洋生態(tài)的影響。2.解析：無人機相比傳統(tǒng)船舶在海洋環(huán)境監(jiān)測中的優(yōu)點包括：成本較低、機動靈活、可低空飛行獲取高分辨率數(shù)據(jù)、無需大型港口和船員、響應速度快等。缺點包括：續(xù)航時間有限、載荷能力較小、抗風能力較弱、數(shù)據(jù)傳輸可能受限等。傳統(tǒng)船舶的優(yōu)點在于續(xù)航時間長、載荷能力強、可在惡劣海況下作業(yè)等。缺點包括成本高、機動性差、數(shù)據(jù)獲取效率較低等。3.解析：無人機在海岸線變化監(jiān)測中，通常采用高分辨率光學相機獲取海岸線區(qū)域的影像數(shù)據(jù)。通過對比不同時期的影像，利用圖像處理和變化檢測技術，識別海岸線的侵蝕、淤積等變化情況。無人機可以快速獲取大范圍的海岸線影像，提高監(jiān)測效率和精度。4.解析：無人機在海洋環(huán)境監(jiān)測應用中可能面臨的主要挑戰(zhàn)包括：續(xù)航時間限制、載荷能力限制、惡劣海況下的飛行穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院桶踩浴w行的空域限制和法規(guī)限制、數(shù)據(jù)處理的復雜性和效率等。四、論述題1.解析：無人機在海洋水質監(jiān)測中，可以搭載各種傳感器，如葉綠素a熒光傳感器、溶解氧傳感器、pH傳感器等，用于實時監(jiān)測海水中的各種水質參數(shù)。具體應用場景包括：近岸海域水質監(jiān)測、赤潮爆發(fā)監(jiān)測、海洋生態(tài)調查、漁業(yè)資源調查等。無人機可以快速、靈活地獲取水質數(shù)據(jù)，為海洋環(huán)境保護和資源管理提供重要的數(shù)據(jù)支撐。其意義在于提高監(jiān)測效率、降低監(jiān)測成本、提供高時空分辨率的數(shù)據(jù)、及時掌握水質變化情況等。2.解析：隨著人工智能技術的發(fā)展，無人機在海洋環(huán)境監(jiān)測中的應用前景十分廣闊。人工智能技術可以用于無人機的自主飛行控制、目標識別、數(shù)據(jù)處理和分析等方面。例如，利用人工智能技術可以實現(xiàn)無人機的自動目標識別，如自動識別