2025年大學(xué)《地球信息科學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫(kù)——地球信息技術(shù)在城市綠色發(fā)展中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、簡(jiǎn)答題（每題5分，共25分）1.簡(jiǎn)述遙感技術(shù)在監(jiān)測(cè)城市綠地覆蓋變化中的作用及其主要優(yōu)勢(shì)。2.描述地理信息系統(tǒng)（GIS）在城市環(huán)境管理中的幾種核心功能。3.全球定位系統(tǒng)（GPS）在城市交通監(jiān)測(cè)與優(yōu)化中可以提供哪些關(guān)鍵信息？4.大數(shù)據(jù)技術(shù)在分析城市熱島效應(yīng)及其影響因素方面有哪些應(yīng)用潛力？5.地球信息技術(shù)如何支持城市水資源可持續(xù)管理？二、論述題（每題10分，共30分）6.論述遙感影像解譯技術(shù)在識(shí)別城市擴(kuò)張邊界及評(píng)估其對(duì)生態(tài)環(huán)境影響中的應(yīng)用流程和主要方法。7.結(jié)合具體應(yīng)用場(chǎng)景，論述GIS空間分析技術(shù)在支持城市土地綜合整治規(guī)劃中的作用。8.分析地球信息技術(shù)（如遙感、GIS、物聯(lián)網(wǎng)）在城市空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)與污染溯源中的綜合應(yīng)用價(jià)值。三、方案設(shè)計(jì)題（15分）9.假設(shè)某城市希望利用地球信息技術(shù)構(gòu)建一個(gè)支持城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃與管理的決策支持平臺(tái)。請(qǐng)簡(jiǎn)述該平臺(tái)應(yīng)包含哪些關(guān)鍵功能模塊，并說明選擇相應(yīng)地球信息技術(shù)進(jìn)行支撐的理由。試卷答案一、簡(jiǎn)答題（每題5分，共25分）1.作用：遙感技術(shù)能快速、大范圍、非接觸地獲取城市綠地影像，監(jiān)測(cè)其時(shí)空變化，如面積增減、植被類型變化、綠地破碎化等。優(yōu)勢(shì)：信息獲取范圍廣、效率高；可重復(fù)觀測(cè)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)；受地面條件限制??；成本相對(duì)較低。2.核心功能：空間數(shù)據(jù)采集與管理（存儲(chǔ)、編輯、查詢）；空間分析（緩沖區(qū)分析、疊加分析、網(wǎng)絡(luò)分析、地形分析等）；可視化表達(dá)（地圖制作、三維可視化）；與數(shù)據(jù)庫(kù)集成（實(shí)現(xiàn)空間與屬性數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)）。3.關(guān)鍵信息：車輛實(shí)時(shí)定位與軌跡追蹤；交通流量與密度監(jiān)測(cè)；停車信息（車位數(shù)量、占用狀態(tài)）獲??；交通事件（事故、擁堵）檢測(cè)與報(bào)警；為交通信號(hào)優(yōu)化、路徑規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支持。4.應(yīng)用潛力：利用城市多源傳感器（如氣象站、交通監(jiān)控、手機(jī)信令）收集大量環(huán)境數(shù)據(jù)；通過大數(shù)據(jù)分析技術(shù)（如時(shí)空聚類、機(jī)器學(xué)習(xí)）識(shí)別污染源分布與遷移規(guī)律；模擬預(yù)測(cè)污染物擴(kuò)散范圍；評(píng)估不同治理措施效果；構(gòu)建城市環(huán)境質(zhì)量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)。5.地球信息技術(shù)支持：利用遙感監(jiān)測(cè)城市水體面積、水質(zhì)參數(shù)（如葉綠素、懸浮物）；利用GIS進(jìn)行水域分布圖制作、水系分析、污染源影響范圍模擬；利用GIS與遙感數(shù)據(jù)結(jié)合，評(píng)估水體生態(tài)健康狀況；結(jié)合地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，構(gòu)建城市水資源三維可視化管理系統(tǒng)。二、論述題（每題10分，共30分）6.應(yīng)用流程與方法：首先，利用多期相遙感影像（如光學(xué)、雷達(dá)）進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取；其次，進(jìn)行圖像預(yù)處理（輻射校正、幾何校正）；然后，通過目視解譯或計(jì)算機(jī)分類方法，提取城市綠地信息（如公園、林地、綠地斑塊）；接著，利用GIS計(jì)算綠地面積、密度、覆蓋度等指標(biāo)；進(jìn)一步，在GIS中進(jìn)行空間分析，如計(jì)算綠地斑塊形狀指數(shù)、連接度，識(shí)別綠地破碎化程度；最后，結(jié)合其他數(shù)據(jù)（如人口分布、道路網(wǎng)絡(luò)），評(píng)估綠地對(duì)居民的服務(wù)功能及生態(tài)影響。主要方法包括監(jiān)督分類、非監(jiān)督分類、面向?qū)ο蠓诸惣白兓瘷z測(cè)算法。7.作用：GIS在支持城市土地綜合整治規(guī)劃中作用顯著。首先，GIS可整合土地利用現(xiàn)狀、土壤條件、人口密度、環(huán)境敏感區(qū)、基礎(chǔ)設(shè)施等多源空間數(shù)據(jù)，制作綜合信息地圖；其次，利用GIS的空間分析功能（如疊加分析、緩沖區(qū)分析），評(píng)估不同地塊的綜合適宜性，識(shí)別整治優(yōu)先區(qū)域；再次，在GIS平臺(tái)上進(jìn)行不同整治方案的模擬與比選，如分析不同綠化方案對(duì)城市微氣候的影響；最后，GIS可用于生成整治規(guī)劃圖件，支持規(guī)劃方案的制定、審批和實(shí)施管理，并為效果評(píng)估提供基礎(chǔ)。8.綜合應(yīng)用價(jià)值：地球信息技術(shù)可實(shí)現(xiàn)城市空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)的時(shí)空全覆蓋。遙感技術(shù)（如光學(xué)、激光雷達(dá)）可大范圍、連續(xù)監(jiān)測(cè)SO2、NO2、PM2.5等大氣污染物濃度及其垂直分布；GIS可用于整合遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、地面監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)及污染源排放數(shù)據(jù)，進(jìn)行空間可視化展示；GIS的空間分析功能（如反演擴(kuò)散模型、源解析模型）可用于識(shí)別主要污染源位置與類型，評(píng)估污染源對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的影響程度，實(shí)現(xiàn)污染溯源；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（如智能傳感器網(wǎng)絡(luò)）可實(shí)時(shí)采集街道、室內(nèi)等微環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，與遙感、GIS數(shù)據(jù)互補(bǔ)；大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)可處理海量多源數(shù)據(jù)，進(jìn)行空氣質(zhì)量預(yù)測(cè)預(yù)警，優(yōu)化交通管制等應(yīng)急響應(yīng)措施。這種綜合應(yīng)用提高了空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)的效率、精度和時(shí)效性，為城市環(huán)境管理提供了有力支撐。三、方案設(shè)計(jì)題（15分）9.關(guān)鍵功能模塊：①多源數(shù)據(jù)集成與管理模塊：整合遙感影像、DEM、土地利用數(shù)據(jù)、環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（空氣、水、噪聲）、氣象數(shù)據(jù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、BIM數(shù)據(jù)等，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一入庫(kù)與管理。②城市綠地信息提取與監(jiān)測(cè)模塊：利用遙感技術(shù)（多光譜、高光譜、雷達(dá)）自動(dòng)或半自動(dòng)提取綠地信息（類型、面積、分布），結(jié)合GIS進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與變化分析。③綠地生態(tài)服務(wù)功能評(píng)估模塊：基于綠地類型、結(jié)構(gòu)（如覆蓋度、密度、連通性）及位置，結(jié)合模型（如InVEST模型），評(píng)估其提供的生態(tài)服務(wù)（如固碳釋氧、雨洪調(diào)節(jié)、空氣凈化、生物多樣性支持）功能。④智慧管護(hù)與預(yù)警模塊：結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)傳感器（如土壤墑情、環(huán)境指標(biāo)、安防監(jiān)控），實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)綠地生長(zhǎng)狀況與環(huán)境安全，對(duì)病蟲害、干旱、污染等風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)警。⑤規(guī)劃決策支持與可視化模塊：在GIS平臺(tái)上進(jìn)行綠地布局優(yōu)化模擬、可達(dá)性分析、服務(wù)均好性評(píng)價(jià)，生成可視化決策支持圖表和三維場(chǎng)景，輔助規(guī)劃制定、管理決策和公眾參與。⑥大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用模塊：利用大數(shù)據(jù)技術(shù)挖掘綠地與城市居民活動(dòng)、健康福祉的關(guān)系，為精細(xì)化管理