2025年大學(xué)《應(yīng)用氣象學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——?dú)庀髮W(xué)在地理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。下列每小題備選答案中，只有一個(gè)是符合題目要求的，請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。）1.在GIS中，描述點(diǎn)、線、面等地理要素幾何形狀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)稱為？A.矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)B.柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C.遙感影像數(shù)據(jù)D.網(wǎng)格數(shù)據(jù)2.下列哪種坐標(biāo)系統(tǒng)主要用于地圖投影和地理定位？A.投影坐標(biāo)系統(tǒng)B.地理坐標(biāo)系統(tǒng)C.激光雷達(dá)坐標(biāo)系統(tǒng)D.局部坐標(biāo)系統(tǒng)3.將氣象站的離散觀測(cè)數(shù)據(jù)插值成連續(xù)的氣象場(chǎng)空間分布圖，常用的GIS空間分析方法是？A.疊置分析B.緩沖區(qū)分析C.空間統(tǒng)計(jì)插值D.距離衰減分析4.讀取和存儲(chǔ)氣象模型（如WRF、ECMWF）輸出的NetCDF格式數(shù)據(jù)，GIS軟件通常需要借助？A.特殊的驅(qū)動(dòng)程序或插件B.先將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Shapefile格式C.遙感影像處理模塊D.地圖制圖引擎5.GIS中的“鄰接性”分析在氣象學(xué)中可用于？A.確定災(zāi)害影響范圍B.識(shí)別氣象要素的空間關(guān)聯(lián)模式C.評(píng)估不同區(qū)域間的相似性D.分析地形對(duì)風(fēng)向的影響6.衛(wèi)星遙感獲取的氣象數(shù)據(jù)（如紅外云圖）在GIS中的主要應(yīng)用是？A.提供基礎(chǔ)地理底圖B.進(jìn)行高精度地形建模C.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)云層運(yùn)動(dòng)和形態(tài)D.存儲(chǔ)和管理氣象歷史記錄7.將不同分辨率或投影的氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)一到同一空間參考系的過(guò)程稱為？A.數(shù)據(jù)分類B.數(shù)據(jù)投影變換C.數(shù)據(jù)聚合D.數(shù)據(jù)融合8.在農(nóng)業(yè)氣象應(yīng)用中，GIS與氣象數(shù)據(jù)的結(jié)合可用于分析？A.城市熱島效應(yīng)的形成機(jī)制B.作物生長(zhǎng)適宜性區(qū)域C.海洋漁業(yè)資源分布D.大氣環(huán)流長(zhǎng)期變化趨勢(shì)9.用于表示地理要素屬性信息的結(jié)構(gòu)通常是？A.矢量點(diǎn)、線、面實(shí)體B.網(wǎng)格單元C.屬性數(shù)據(jù)庫(kù)表D.遙感影像波段10.GIS在氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中，主要優(yōu)勢(shì)在于？A.能精確預(yù)測(cè)災(zāi)害發(fā)生時(shí)間B.能自動(dòng)生成災(zāi)害損失清單C.能綜合分析災(zāi)害致災(zāi)因子空間分布和影響范圍D.能直接測(cè)量災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)情況二、填空題（每空1分，共15分。請(qǐng)將答案填寫在橫線上。）1.GIS的基本功能通常包括數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理、數(shù)據(jù)輸出和________。2.氣象數(shù)據(jù)在GIS中常見的存儲(chǔ)格式有Shapefile、GeoJSON和________。3.Kriging插值方法是一種常用的________空間統(tǒng)計(jì)插值技術(shù)，它能考慮變量之間的空間自相關(guān)性。4.衛(wèi)星遙感影像的分辨率通常用空間分辨率和________分辨率來(lái)描述。5.將氣象要素場(chǎng)數(shù)據(jù)（如溫度、降水）從一種投影轉(zhuǎn)換到另一種投影的過(guò)程，需要考慮地圖投影的________問(wèn)題。6.GIS與氣象模型的集成，可以實(shí)現(xiàn)氣象場(chǎng)數(shù)據(jù)的可視化、分析和________。7.在氣象學(xué)中，GIS的緩沖區(qū)分析可用于確定一定距離范圍內(nèi)的________影響區(qū)域，例如風(fēng)場(chǎng)對(duì)周邊區(qū)域的影響。8.地理坐標(biāo)系統(tǒng)的原點(diǎn)是________，赤道和本初子午線是它的坐標(biāo)軸。9.柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由像素（或網(wǎng)格單元）及其對(duì)應(yīng)的________值組成。10.________是指地理要素的空間位置和相互關(guān)系。三、名詞解釋（每小題3分，共15分。請(qǐng)給出下列名詞的definition。）1.地理信息系統(tǒng)（GIS）2.空間數(shù)據(jù)3.矢量數(shù)據(jù)4.柵格數(shù)據(jù)5.空間分析四、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分。請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問(wèn)題。）1.簡(jiǎn)述將氣象觀測(cè)站點(diǎn)的離散數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為柵格氣象場(chǎng)數(shù)據(jù)的主要步驟。2.解釋GIS中疊置分析的概念，并列舉其在氣象學(xué)中至少兩種具體應(yīng)用。3.說(shuō)明遙感影像數(shù)據(jù)在GIS中進(jìn)行氣象應(yīng)用時(shí)，需要進(jìn)行哪些主要的預(yù)處理步驟。4.描述GIS技術(shù)在農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中發(fā)揮的作用。五、論述題（每小題10分，共20分。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，深入闡述下列問(wèn)題。）1.論述GIS技術(shù)在極端天氣預(yù)報(bào)預(yù)警中的應(yīng)用潛力與面臨的挑戰(zhàn)。2.試述氣象模型輸出數(shù)據(jù)在GIS集成應(yīng)用中的價(jià)值，并舉例說(shuō)明其在至少兩個(gè)不同氣象領(lǐng)域的具體應(yīng)用。---試卷答案一、選擇題1.A2.B3.C4.A5.B6.C7.B8.B9.C10.C二、填空題1.空間分析2.NetCDF3.加權(quán)最鄰近4.光譜5.變形6.時(shí)空模擬7.氣象要素8.本初子午線和赤道交點(diǎn)（或地球質(zhì)心）9.屬性10.空間關(guān)系三、名詞解釋1.地理信息系統(tǒng)（GIS）：是一種用于采集、存儲(chǔ)、管理、分析、顯示和應(yīng)用地理空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它融合了計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、測(cè)繪學(xué)和遙感科學(xué)等多學(xué)科知識(shí)。2.空間數(shù)據(jù)：描述地理世界中現(xiàn)象的空間位置、形態(tài)、分布以及相互關(guān)系等信息的數(shù)據(jù)，是GIS的核心數(shù)據(jù)類型。3.矢量數(shù)據(jù)：用點(diǎn)、線、面等幾何圖形來(lái)表示地理要素，并記錄其形狀、位置和屬性信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。4.柵格數(shù)據(jù)：將空間劃分為規(guī)則的網(wǎng)格單元（像元），每個(gè)像元存儲(chǔ)一個(gè)值，用以表示該區(qū)域中心位置或該區(qū)域覆蓋現(xiàn)象的屬性值的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。5.空間分析：利用GIS軟件及其空間數(shù)據(jù)，對(duì)地理空間現(xiàn)象進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì)、模擬、預(yù)測(cè)、決策支持等分析操作，以揭示現(xiàn)象的空間分布規(guī)律、相互關(guān)系和發(fā)展趨勢(shì)。四、簡(jiǎn)答題1.主要步驟包括：①數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，收集氣象觀測(cè)站點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)和對(duì)應(yīng)的氣象要素值；②坐標(biāo)系定義，為柵格數(shù)據(jù)定義合適的地理坐標(biāo)系或投影坐標(biāo)系；③數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，使用GIS軟件的轉(zhuǎn)換工具或空間分析工具（如點(diǎn)轉(zhuǎn)柵格、重采樣），根據(jù)插值方法（如反距離加權(quán)、Kriging等）將站點(diǎn)數(shù)據(jù)插值填充到整個(gè)研究區(qū)域的柵格網(wǎng)格中，生成氣象場(chǎng)柵格數(shù)據(jù)。2.疊置分析：指將兩個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)層在空間上疊加，通過(guò)空間關(guān)系（如相交、包含等）進(jìn)行組合，產(chǎn)生新的信息或進(jìn)行空間決策分析的方法。GIS中疊置分析在氣象學(xué)中的應(yīng)用：①疊置氣象要素場(chǎng)數(shù)據(jù)與地理背景數(shù)據(jù)（如地形、土地利用）分析氣象要素在不同地理單元的分布特征和影響因素；②疊置氣象災(zāi)害影響因子圖層（如風(fēng)速、降雨量、植被覆蓋度）進(jìn)行災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；③疊置氣象適宜性指數(shù)圖層與土地利用圖層，評(píng)估氣象條件對(duì)特定活動(dòng)（如農(nóng)業(yè)種植）的適宜性區(qū)域。3.主要預(yù)處理步驟包括：①數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，將不同來(lái)源、不同格式的遙感影像（如TIFF、JPEG）統(tǒng)一為GIS可讀取的格式；②地圖投影變換，將影像從其原始投影系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到研究區(qū)域所需的統(tǒng)一投影坐標(biāo)系，以消除幾何變形，便于空間分析；③影像輻射校正，消除傳感器自身特性、大氣、光照等引起的輻射誤差，使影像數(shù)據(jù)更真實(shí)地反映地物輻射能量；④影像幾何校正，糾正由于傳感器姿態(tài)、地形起伏等引起的幾何畸變，使影像像素精確對(duì)應(yīng)于地面坐標(biāo)；⑤圖像鑲嵌與裁剪，將多景影像拼接成覆蓋更大范圍的單幅影像，并根據(jù)研究區(qū)域邊界裁剪掉多余部分。4.GIS技術(shù)在農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中的作用：①精準(zhǔn)氣象信息獲取與展示，利用GIS管理土壤類型、作物分布、地形等數(shù)據(jù)，結(jié)合氣象數(shù)據(jù)，制作精細(xì)化氣象圖（如降水量、溫度適宜區(qū)圖）；②作物生長(zhǎng)環(huán)境分析，分析不同區(qū)域的氣候、土壤、地形等因子對(duì)作物生長(zhǎng)的影響，評(píng)估作物長(zhǎng)勢(shì)和產(chǎn)量潛力；③農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)與預(yù)警，結(jié)合氣象預(yù)警信息與GIS中的災(zāi)害易發(fā)區(qū)（如洪澇、干旱易發(fā)區(qū)）數(shù)據(jù)，進(jìn)行疊加分析，實(shí)現(xiàn)區(qū)域性、精準(zhǔn)化的災(zāi)害預(yù)警；④氣象服務(wù)決策支持，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)（如播種、灌溉、施肥、收獲）提供基于空間信息的決策支持，優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)策略。五、論述題1.GIS技術(shù)在極端天氣預(yù)報(bào)預(yù)警中的應(yīng)用潛力：GIS能夠整合多源數(shù)據(jù)（包括地面觀測(cè)站、氣象雷達(dá)、衛(wèi)星遙感、水文監(jiān)測(cè)等），以空間分布形式展示極端天氣系統(tǒng)的演變過(guò)程；利用GIS的空間分析功能（如緩沖區(qū)分析、鄰近性分析、水文模型集成）可以評(píng)估極端天氣對(duì)特定區(qū)域（如城市、交通樞紐、災(zāi)害脆弱區(qū)）的潛在影響范圍和強(qiáng)度；GIS支持構(gòu)建基于空間的預(yù)警模型，實(shí)現(xiàn)區(qū)域性、分等級(jí)的精細(xì)化預(yù)警信息發(fā)布；GIS平臺(tái)可作為極端天氣事件信息發(fā)布和應(yīng)急指揮的可視化支撐系統(tǒng)，提高預(yù)警信息的傳播效率和應(yīng)急響應(yīng)能力。面臨的挑戰(zhàn)：①多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的融合與整合難度大，需要高效的接口和算法；②極端天氣變化快，對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理和更新的能力要求高，GIS平臺(tái)的計(jì)算效率需進(jìn)一步提升；③空間分析模型（如災(zāi)害影響模型）的精度和可靠性有待提高，需要更深入的理論研究和驗(yàn)證；④大數(shù)據(jù)量帶來(lái)的存儲(chǔ)、傳輸和管理壓力；⑤如何將復(fù)雜的氣象專業(yè)知識(shí)和GIS技術(shù)有效結(jié)合，提升預(yù)報(bào)預(yù)警的智能化水平；⑥公眾對(duì)基于GIS的氣象預(yù)警信息理解和接受程度。2.氣象模型輸出數(shù)據(jù)在GIS集成應(yīng)用中的價(jià)值：氣象模型能夠提供連續(xù)時(shí)空變化的氣象要素場(chǎng)數(shù)據(jù)（如溫度、降水、風(fēng)速、氣壓、輻射等），這些數(shù)據(jù)是GIS空間分析的基礎(chǔ)，極大地豐富了GIS的可分析數(shù)據(jù)源；GIS為氣象模型數(shù)據(jù)提供了強(qiáng)大的可視化平臺(tái)，可以將復(fù)雜的氣象場(chǎng)數(shù)據(jù)以地圖、圖表等直觀形式展現(xiàn)出來(lái)，便于理解和分析；GIS的空間分析功能（如插值、疊置、緩沖區(qū)、網(wǎng)絡(luò)分析等）能夠?qū)庀竽Ｐ蛿?shù)據(jù)進(jìn)行再加工和深化分析，提取更有價(jià)值的氣象信息，如特定區(qū)域的累積降水量、風(fēng)向頻率玫瑰圖、災(zāi)害影響范圍等；GIS可以整合氣象模型數(shù)據(jù)與其他地理信息數(shù)據(jù)（如地形、土地利用、人口分布、基礎(chǔ)設(shè)施等），進(jìn)行跨領(lǐng)域的綜合分析和模擬，如評(píng)估氣象條件對(duì)交通、能源、農(nóng)業(yè)、環(huán)境等的影響；利用GIS技術(shù)可以構(gòu)建氣象服務(wù)平臺(tái)，集成氣象模型數(shù)據(jù)，