2025年大學(xué)《海洋科學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫——海洋信息處理與海洋數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.海洋信息處理的首要環(huán)節(jié)通常是？A.數(shù)據(jù)分析B.數(shù)據(jù)可視化C.數(shù)據(jù)采集D.模型構(gòu)建2.在海洋數(shù)據(jù)預(yù)處理中，用于處理缺失值的一種常見方法是？A.移除含有缺失值的樣本B.均值替換C.標(biāo)準(zhǔn)化D.歸一化3.海洋遙感信息提取中，屬于被動(dòng)式遙感的是？A.衛(wèi)星雷達(dá)B.艦載激光雷達(dá)C.海洋衛(wèi)星熱紅外成像D.海洋合成孔徑雷達(dá)4.描述數(shù)據(jù)集中趨勢的統(tǒng)計(jì)量不包括？A.均值B.中位數(shù)C.標(biāo)準(zhǔn)差D.眾數(shù)5.假設(shè)檢驗(yàn)中，第一類錯(cuò)誤是指？A.真實(shí)情況成立，但拒絕了原假設(shè)B.真實(shí)情況不成立，但拒絕了原假設(shè)C.真實(shí)情況成立，但接受了原假設(shè)D.真實(shí)情況不成立，但接受了原假設(shè)6.時(shí)間序列分析中，ARIMA模型主要用于？A.檢測時(shí)間序列的平穩(wěn)性B.對時(shí)間序列進(jìn)行趨勢分析C.對時(shí)間序列進(jìn)行周期性分析D.建立時(shí)間序列的自回歸模型7.空間自相關(guān)分析主要用于研究？A.變量之間的線性關(guān)系B.變量之間的非線性關(guān)系C.空間數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的相關(guān)性D.時(shí)間序列數(shù)據(jù)的變化趨勢8.在海洋數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中，聚類分析屬于哪種類型的分析方法？A.參數(shù)估計(jì)B.假設(shè)檢驗(yàn)C.探索性數(shù)據(jù)分析D.回歸分析9.海洋環(huán)境監(jiān)測中，常用主成分分析進(jìn)行？A.數(shù)據(jù)分類B.數(shù)據(jù)降維C.數(shù)據(jù)預(yù)測D.數(shù)據(jù)回歸10.下列哪項(xiàng)不屬于海洋信息處理與海洋數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)在海洋生態(tài)保護(hù)中的應(yīng)用領(lǐng)域？A.漁業(yè)資源評(píng)估B.海洋生物多樣性監(jiān)測C.海岸帶侵蝕預(yù)測D.海洋噪聲污染分析二、填空題（每題2分，共20分）1.海洋數(shù)據(jù)預(yù)處理的主要目的是去除數(shù)據(jù)中的______和______，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。2.海洋信息提取的基本流程通常包括數(shù)據(jù)獲取、預(yù)處理、特征提取和______等步驟。3.描述數(shù)據(jù)離散程度的統(tǒng)計(jì)量主要有方差、標(biāo)準(zhǔn)差和______。4.假設(shè)檢驗(yàn)的基本步驟包括提出假設(shè)、選擇檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量、確定顯著性水平、計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的觀測值和______。5.時(shí)間序列分析中，平穩(wěn)性是指時(shí)間序列的統(tǒng)計(jì)特性（如均值、方差）不隨時(shí)間變化。6.空間統(tǒng)計(jì)分析中，地理加權(quán)回歸是一種考慮了空間位置的______回歸方法。7.海洋數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中，多元統(tǒng)計(jì)分析方法包括主成分分析、因子分析、聚類分析和______。8.海洋信息處理與海洋數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可以用于海洋環(huán)境監(jiān)測、海洋資源勘探、海洋災(zāi)害預(yù)警和______等領(lǐng)域。9.機(jī)器學(xué)習(xí)在海洋信息處理中的應(yīng)用包括分類、聚類和______。10.海洋數(shù)據(jù)可視化是將海洋數(shù)據(jù)以圖形或圖像的形式展現(xiàn)出來，便于人們______和理解數(shù)據(jù)。三、簡答題（每題5分，共30分）1.簡述海洋數(shù)據(jù)預(yù)處理的主要步驟及其目的。2.簡述海洋信息提取的基本流程。3.簡述描述性統(tǒng)計(jì)中常用的統(tǒng)計(jì)量及其作用。4.簡述時(shí)間序列分析的基本步驟。5.簡述空間統(tǒng)計(jì)分析與普通統(tǒng)計(jì)分析的主要區(qū)別。6.簡述海洋信息處理與海洋數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)在海洋環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.某海域水溫觀測數(shù)據(jù)如下：25,26,27,28,29,30,31,32,33,34。計(jì)算該數(shù)據(jù)集的均值、中位數(shù)、方差和標(biāo)準(zhǔn)差。2.假設(shè)某時(shí)間序列數(shù)據(jù)服從AR(1)模型，即當(dāng)前觀測值與前一個(gè)觀測值線性相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.8。已知第一個(gè)觀測值為20，請根據(jù)該模型預(yù)測接下來三個(gè)時(shí)間點(diǎn)的觀測值。五、論述題（每題10分，共20分）1.論述海洋信息處理與海洋數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)在海洋資源勘探中的應(yīng)用，并舉例說明。2.論述海洋信息處理與海洋數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)在海洋災(zāi)害預(yù)警中的應(yīng)用，并舉例說明。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.C4.C5.B6.D7.C8.C9.B10.C二、填空題1.錯(cuò)誤，噪聲2.信息提取3.變異系數(shù)4.作出統(tǒng)計(jì)推斷5.平穩(wěn)6.加權(quán)7.判別分析8.海洋生態(tài)保護(hù)9.回歸10.感知三、簡答題1.解析思路：海洋數(shù)據(jù)預(yù)處理主要包括數(shù)據(jù)清洗（去除錯(cuò)誤數(shù)據(jù)、填充缺失值、平滑噪聲等）、數(shù)據(jù)集成（合并多個(gè)數(shù)據(jù)源）、數(shù)據(jù)變換（數(shù)據(jù)規(guī)范化、特征構(gòu)造等）和數(shù)據(jù)規(guī)約（降低數(shù)據(jù)維度、壓縮數(shù)據(jù)量等）。答案：海洋數(shù)據(jù)預(yù)處理的主要步驟包括：數(shù)據(jù)清洗（去除錯(cuò)誤數(shù)據(jù)、填充缺失值、平滑噪聲等）、數(shù)據(jù)集成（合并多個(gè)數(shù)據(jù)源）、數(shù)據(jù)變換（數(shù)據(jù)規(guī)范化、特征構(gòu)造等）和數(shù)據(jù)規(guī)約（降低數(shù)據(jù)維度、壓縮數(shù)據(jù)量等）。其主要目的是去除數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤和噪聲，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，為后續(xù)的信息提取和分析奠定基礎(chǔ)。2.解析思路：海洋信息提取的基本流程包括數(shù)據(jù)獲取、預(yù)處理、特征提取和信息提取。數(shù)據(jù)獲取是基礎(chǔ)，預(yù)處理是關(guān)鍵，特征提取是核心，信息提取是目的。答案：海洋信息提取的基本流程通常包括：數(shù)據(jù)獲取、預(yù)處理、特征提取和信息提取。數(shù)據(jù)獲取是指從各種海洋數(shù)據(jù)源（如傳感器、觀測站、遙感平臺(tái)等）獲取原始數(shù)據(jù)；預(yù)處理是指對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、集成、變換和規(guī)約，以提高數(shù)據(jù)質(zhì)量；特征提取是指從預(yù)處理后的數(shù)據(jù)中提取能夠表征海洋現(xiàn)象或特征的指標(biāo)；信息提取是指利用各種統(tǒng)計(jì)方法、機(jī)器學(xué)習(xí)算法等從特征數(shù)據(jù)中提取有用的海洋信息。3.解析思路：描述性統(tǒng)計(jì)常用的統(tǒng)計(jì)量包括均值（集中趨勢）、中位數(shù)（集中趨勢）、眾數(shù)（集中趨勢）、方差（離散程度）、標(biāo)準(zhǔn)差（離散程度）、變異系數(shù)（離散程度）、極差（離散程度）等。它們分別從不同角度描述數(shù)據(jù)集的分布特征。答案：描述性統(tǒng)計(jì)中常用的統(tǒng)計(jì)量及其作用如下：均值用于描述數(shù)據(jù)集的集中趨勢；中位數(shù)用于描述數(shù)據(jù)集的集中趨勢，尤其適用于偏態(tài)分布的數(shù)據(jù)；眾數(shù)用于描述數(shù)據(jù)集中出現(xiàn)次數(shù)最多的值；方差用于描述數(shù)據(jù)集的離散程度；標(biāo)準(zhǔn)差用于描述數(shù)據(jù)集的離散程度，其單位與原始數(shù)據(jù)相同；變異系數(shù)用于描述數(shù)據(jù)集的相對離散程度；極差用于描述數(shù)據(jù)集的離散程度，計(jì)算簡單但易受極端值影響。4.解析思路：時(shí)間序列分析的基本步驟包括：確定時(shí)間序列的類型（如平穩(wěn)序列、非平穩(wěn)序列）、進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)（如單位根檢驗(yàn)）、選擇合適的模型（如AR模型、MA模型、ARIMA模型）、模型參數(shù)估計(jì)、模型診斷和模型預(yù)測。答案：時(shí)間序列分析的基本步驟包括：確定時(shí)間序列的類型（如平穩(wěn)序列、非平穩(wěn)序列）；進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)（如單位根檢驗(yàn)）；選擇合適的模型（如AR模型、MA模型、ARIMA模型）；模型參數(shù)估計(jì)；模型診斷和模型預(yù)測。5.解析思路：空間統(tǒng)計(jì)分析研究空間數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的相關(guān)性，而普通統(tǒng)計(jì)分析研究變量之間的相關(guān)性?？臻g統(tǒng)計(jì)分析需要考慮空間位置的影響，而普通統(tǒng)計(jì)分析不考慮空間位置。答案：空間統(tǒng)計(jì)分析與普通統(tǒng)計(jì)分析的主要區(qū)別在于，空間統(tǒng)計(jì)分析研究空間數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的相關(guān)性，需要考慮空間位置的影響，而普通統(tǒng)計(jì)分析研究變量之間的相關(guān)性，不考慮空間位置。例如，空間自相關(guān)分析用于研究空間數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的相關(guān)程度，而普通相關(guān)分析用于研究兩個(gè)變量之間的相關(guān)程度。6.解析思路：海洋信息處理與海洋數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)在海洋環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在對海洋環(huán)境要素（如水溫、鹽度、溶解氧等）的時(shí)空變化規(guī)律進(jìn)行分析和預(yù)測，為海洋環(huán)境保護(hù)和管理提供科學(xué)依據(jù)。答案：海洋信息處理與海洋數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)在海洋環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在對海洋環(huán)境要素（如水溫、鹽度、溶解氧等）的時(shí)空變化規(guī)律進(jìn)行分析和預(yù)測。例如，可以利用時(shí)間序列分析方法預(yù)測海水溫度的變化趨勢，利用空間統(tǒng)計(jì)分析研究污染物在海水中的擴(kuò)散規(guī)律，利用機(jī)器學(xué)習(xí)方法識(shí)別異常海洋現(xiàn)象（如赤潮）等，為海洋環(huán)境保護(hù)和管理提供科學(xué)依據(jù)。四、計(jì)算題1.解析思路：均值計(jì)算公式為所有數(shù)據(jù)之和除以數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)；中位數(shù)是將數(shù)據(jù)排序后位于中間位置的值；方差計(jì)算公式為每個(gè)數(shù)據(jù)與均值之差的平方和除以數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)；標(biāo)準(zhǔn)差是方差的平方根。答案：均值=(25+26+27+28+29+30+31+32+33+34)/10=29.5中位數(shù)=(28+29)/2=28.5方差=[(25-29.5)2+(26-29.5)2+...+(34-29.5)2]/10=18.5標(biāo)準(zhǔn)差=√18.5≈4.302.解析思路：根據(jù)AR(1)模型，當(dāng)前觀測值等于前一個(gè)觀測值乘以一個(gè)常數(shù)（0.8），依次計(jì)算即可。答案：已知第一個(gè)觀測值X?=20，根據(jù)AR(1)模型，X?=0.8*X???。X?=0.8*X?=0.8*20=16X?=0.8*X?=0.8*16=12.8X?=0.8*X?=0.8*12.8=10.24預(yù)測接下來三個(gè)時(shí)間點(diǎn)的觀測值分別為：16,12.8,10.24。五、論述題1.解析思路：海洋信息處理與海洋數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)在海洋資源勘探中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在利用聲學(xué)、遙感等技術(shù)獲取海洋資源信息，并利用統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，為海洋資源勘探提供科學(xué)依據(jù)。例如，可以利用聲學(xué)成像技術(shù)探測海底地形和地質(zhì)構(gòu)造，利用遙感技術(shù)監(jiān)測海流、水溫等海洋環(huán)境要素，利用統(tǒng)計(jì)方法分析海洋生物的分布規(guī)律等。答案：海洋信息處理與海洋數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)在海洋資源勘探中有著廣泛的應(yīng)用。利用聲學(xué)、遙感等技術(shù)可以獲取海底地形、地質(zhì)構(gòu)造、沉積物類型、生物分布等海洋資源信息。通過海洋信息處理技術(shù)，可以對這些信息進(jìn)行預(yù)處理、特征提取和信息提取，例如利用圖像處理技術(shù)識(shí)別海底地形特征，利用聲學(xué)信號(hào)處理技術(shù)分析海洋生物的聲學(xué)信號(hào)等。然后，利用海洋數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法對這些信息進(jìn)行分析和建模，例如利用多元統(tǒng)計(jì)分析方法研究不同海洋環(huán)境要素與海洋生物分布之間的關(guān)系，利用時(shí)間序列分析方法預(yù)測海洋資源的變化趨勢等。這些分析和建模結(jié)果可以為海洋資源勘探提供科學(xué)依據(jù)，例如幫助確定海洋油氣資源的勘探目標(biāo)，評(píng)估海洋生物資源的豐度等。2.解析思路：海洋信息處理與海洋數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)在海洋災(zāi)害預(yù)警中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在利用各種傳感器和監(jiān)測平臺(tái)獲取海洋災(zāi)害相關(guān)數(shù)據(jù)，并利用統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，對海洋災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測、預(yù)警和評(píng)估。例如，可以利用雷達(dá)、衛(wèi)星等遙感技術(shù)監(jiān)測海浪、海流、風(fēng)暴潮等海洋災(zāi)害，利用聲學(xué)傳感器監(jiān)測水下爆炸聲學(xué)信號(hào)，利用統(tǒng)計(jì)方法分析海洋災(zāi)害的發(fā)生規(guī)律和影響因素，建立海洋災(zāi)害預(yù)警模型等。答案：海洋信息處理與海洋數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)在海洋災(zāi)害預(yù)警中發(fā)揮著重要作用。利用雷達(dá)、衛(wèi)星、浮標(biāo)、海底觀測網(wǎng)等各種傳感器和監(jiān)測平臺(tái)，可以實(shí)時(shí)獲取海浪、海流、潮汐、風(fēng)暴潮、海嘯、赤潮等海洋災(zāi)害相關(guān)數(shù)據(jù)。通過海洋信息處理技術(shù)，可以對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行