2025年大學(xué)《空間科學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫——行星表面地形勘測與測圖考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項(xiàng)的字母填在括號(hào)內(nèi)。）1.在行星表面地形勘測中，主要用于獲取高程信息且能穿透一定厚度巖石或冰層的遙感方法是（）。A.光學(xué)成像B.激光測高C.雷達(dá)測高D.地面gravimetry2.下列哪個(gè)地形參數(shù)直接反映了地表單位距離的高程變化率？（）A.高程B.起伏度C.坡度D.坡向3.數(shù)字高程模型（DEM）與數(shù)字表面模型（DSM）的主要區(qū)別在于（）。A.空間分辨率B.數(shù)據(jù)精度C.覆蓋范圍D.是否包含地表以上所有地物的高程信息4.用于將不同來源、不同投影的行星表面地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行整合與融合的技術(shù)稱為（）。A.地圖投影變換B.數(shù)據(jù)校正C.多源數(shù)據(jù)融合D.地形分析5.在行星表面地形測繪中，選擇合適地圖投影的主要考慮因素是（）。A.圖面美觀B.地形參數(shù)計(jì)算方便C.保持地圖比例尺準(zhǔn)確D.符合該行星的旋轉(zhuǎn)橢球體形狀6.能夠直接獲取行星表面三維坐標(biāo)的探測技術(shù)是（）。A.成像雷達(dá)B.激光測高（Altimetry）C.紅外光譜D.地面gravimetry7.下列哪種方法常用于在稀疏數(shù)據(jù)點(diǎn)基礎(chǔ)上生成連續(xù)的數(shù)字高程模型？（）A.柵格數(shù)據(jù)interpolationB.光學(xué)圖像匹配C.數(shù)字?jǐn)z影測量D.紅外光譜分析8.行星表面坡向?yàn)?度通常表示（）。A.朝北B.朝南C.朝東D.朝西9.對行星表面地形圖進(jìn)行可視域分析的主要目的是（）。A.計(jì)算最高點(diǎn)B.判斷區(qū)域可通性C.評(píng)估地表坡度D.分析地表材質(zhì)10.月球表面廣泛分布的碗狀構(gòu)造，其主要成因被認(rèn)為是（）。A.河流侵蝕B.風(fēng)力沉積C.火山噴發(fā)D.穿越式隕石撞擊二、名詞解釋（每題3分，共15分。請用簡潔的語言解釋下列名詞的含義。）1.地形起伏度（Relief）2.地圖投影（MapProjection）3.數(shù)字表面模型（DSM）4.行星大地坐標(biāo)系（PlanetaryGeodeticCoordinateSystem）5.輻射定標(biāo)（RadiometricCalibration）三、簡答題（每題5分，共20分。請簡要回答下列問題。）1.簡述激光測高技術(shù)在行星表面地形勘測中的主要優(yōu)勢。2.簡述生成數(shù)字高程模型（DEM）的主要步驟。3.簡述光學(xué)成像技術(shù)在行星表面地形勘測中面臨的主要挑戰(zhàn)。4.簡述坡度和坡向這兩個(gè)地形參數(shù)在行星科學(xué)研究中的應(yīng)用意義。四、計(jì)算題（每題6分，共12分。請根據(jù)要求進(jìn)行計(jì)算。）1.某行星上兩點(diǎn)A和B的地面點(diǎn)坐標(biāo)分別為（X_A,Y_A,Z_A）和（X_B,Y_B,Z_B）。已知該行星采用笛卡爾坐標(biāo)系，請寫出計(jì)算兩點(diǎn)間地面距離的公式。2.假設(shè)某區(qū)域DEM數(shù)據(jù)經(jīng)過處理，得到某條等高線的高程值為500米。請解釋該等高線表示的含義，并說明如果等高線間隔為50米，這條等高線位于該區(qū)域的哪個(gè)高程范圍？五、論述題（每題7分，共14分。請結(jié)合所學(xué)知識(shí)，回答下列問題。）1.試述在行星表面進(jìn)行地形勘測時(shí)，選擇不同勘測技術(shù)（如激光測高、雷達(dá)測高、光學(xué)成像）需要考慮的主要因素。2.結(jié)合具體例子，論述行星表面地形圖在行星科學(xué)研究（如地質(zhì)學(xué)、水文學(xué)、行星動(dòng)力學(xué)等）中的重要作用。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.D4.C5.D6.B7.A8.A9.B10.D二、名詞解釋1.地形起伏度（Relief）：指一個(gè)區(qū)域內(nèi)最高點(diǎn)與最低點(diǎn)之間的高度差，反映了地表形態(tài)的宏觀變化幅度。2.地圖投影（MapProjection）：指將地球（或行星）表面上的地理坐標(biāo)（經(jīng)緯度）轉(zhuǎn)換為平面直角坐標(biāo)（或其他平面坐標(biāo)系統(tǒng)）的過程，由于地球（或行星）是球體，這種轉(zhuǎn)換必然會(huì)產(chǎn)生變形（長度、面積、角度、形狀等）。3.數(shù)字表面模型（DSM）：指地表所有地物（包括地形起伏和建筑物、植被等）表面點(diǎn)的集合，包含了地表以上所有要素的高程信息。4.行星大地坐標(biāo)系（PlanetaryGeodeticCoordinateSystem）：建立在特定行星（如地球、火星）上的參考橢球體上的坐標(biāo)系，用于精確描述該行星表面點(diǎn)的地理位置，通常包含一個(gè)原點(diǎn)和三個(gè)互相垂直的坐標(biāo)軸。5.輻射定標(biāo)（RadiometricCalibration）：指將衛(wèi)星或探測器傳感器接收到的原始輻射亮度或功率值轉(zhuǎn)換為具有物理意義的地面輻射量（如反射率、輻照度）的過程，是遙感數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵步驟。三、簡答題1.簡述激光測高技術(shù)在行星表面地形勘測中的主要優(yōu)勢。解析思路：激光測高通過發(fā)射激光脈沖并測量其往返時(shí)間來精確計(jì)算距離，從而獲取高程。其優(yōu)勢主要從精度、穿透性（對特定介質(zhì)）、直接獲取高程點(diǎn)等方面考慮。答案要點(diǎn)：精度高，直接獲取高程點(diǎn)三維坐標(biāo)；對特定介質(zhì)（如冰蓋、干燥土壤）具有穿透能力；可獲取高密度數(shù)據(jù)點(diǎn)。2.簡述生成數(shù)字高程模型（DEM）的主要步驟。解析思路：DEM的生成是一個(gè)數(shù)據(jù)處理流程，通常包括數(shù)據(jù)獲取、預(yù)處理、插值/擬合、質(zhì)量檢查等環(huán)節(jié)。答案要點(diǎn)：數(shù)據(jù)獲?。ㄈ缂す鉁y高、雷達(dá)測高、地面測量）；數(shù)據(jù)預(yù)處理（如輻射定標(biāo)、幾何校正、去噪）；插值或擬合（如克里金插值、樣條擬合）生成連續(xù)表面；DEM質(zhì)量檢查與精度評(píng)定。3.簡述光學(xué)成像技術(shù)在行星表面地形勘測中面臨的主要挑戰(zhàn)。解析思路：光學(xué)成像依賴太陽光照，其效果受光照條件、行星大氣（如有）、地表反照率等因素影響。分析這些因素帶來的挑戰(zhàn)。答案要點(diǎn)：受光照條件限制，陰影區(qū)信息難以獲取；對低反照率或高反照率地表的區(qū)分能力有限；大氣擾動(dòng)影響圖像質(zhì)量；對于行星表面粗糙度較大或距離較遠(yuǎn)的情況，分辨率受限。4.簡述坡度和坡向這兩個(gè)地形參數(shù)在行星科學(xué)研究中的應(yīng)用意義。解析思路：坡度和坡向是描述地表形態(tài)的關(guān)鍵參數(shù)，它們影響著水流的運(yùn)動(dòng)、沉積物的搬運(yùn)、侵蝕作用的發(fā)育、地貌的形成與演化、以及地表覆蓋（如冰川、火山活動(dòng)）的分布等。答案要點(diǎn)：坡度影響水系發(fā)育、侵蝕剝蝕速率、物質(zhì)搬運(yùn)能力、行星車通行性、冰川運(yùn)動(dòng)路徑等；坡向影響日照條件、熱量分布、風(fēng)化作用、植被生長、土壤發(fā)育等；兩者綜合用于地貌分類、穩(wěn)定性評(píng)價(jià)、資源勘探（如水文、礦產(chǎn)資源）、選擇著陸點(diǎn)等。四、計(jì)算題1.某行星上兩點(diǎn)A和B的地面點(diǎn)坐標(biāo)分別為（X_A,Y_A,Z_A）和（X_B,Y_B,Z_B）。已知該行星采用笛卡爾坐標(biāo)系，請寫出計(jì)算兩點(diǎn)間地面距離的公式。解析思路：在笛卡爾坐標(biāo)系下，兩點(diǎn)間的距離就是它們坐標(biāo)差的平方和的平方根。這是空間幾何中的基本公式。答案要點(diǎn)：距離=√[(X_B-X_A)2+(Y_B-Y_A)2+(Z_B-Z_A)2]2.假設(shè)某區(qū)域DEM數(shù)據(jù)經(jīng)過處理，得到某條等高線的高程值為500米。請解釋該等高線表示的含義，并說明如果等高線間隔為50米，這條等高線位于該區(qū)域的哪個(gè)高程范圍？解析思路：等高線連接高程相等的點(diǎn)。解釋其含義。根據(jù)等高線間隔和高程值，確定其具體范圍。答案要點(diǎn)：含義：該等高線表示通過此線的所有地面點(diǎn)的高程都相等。范圍：如果等高線間隔為50米，那么該等高線的高程值應(yīng)在450米至550米之間（包括450米和550米）。五、論述題1.試述在行星表面進(jìn)行地形勘測時(shí)，選擇不同勘測技術(shù)（如激光測高、雷達(dá)測高、光學(xué)成像）需要考慮的主要因素。解析思路：選擇勘測技術(shù)是一個(gè)綜合決策過程，需要考慮任務(wù)目標(biāo)、行星環(huán)境、可用資源、技術(shù)成熟度、成本效益等多種因素。答案要點(diǎn)：勘測目標(biāo)（高程、地貌、物質(zhì)特性等）；行星具體環(huán)境（大氣狀況、光照條件、表面材質(zhì)、是否有冰蓋等）；探測距離與分辨率要求；任務(wù)壽命與數(shù)據(jù)率需求；探測器的功耗、質(zhì)量和發(fā)射窗口限制；現(xiàn)有技術(shù)的成熟度與可靠性；成本預(yù)算；與其他傳感器數(shù)據(jù)兼容性需求。2.結(jié)合具體例子，論述行星表面地形圖在行星科學(xué)研究（如地質(zhì)學(xué)、水文學(xué)、行星動(dòng)力學(xué)等）中的重要作用。解析思路：從不同行星科學(xué)領(lǐng)域切入，結(jié)合具體科學(xué)問題，說明地形圖如何提供關(guān)鍵信息或作為研究基礎(chǔ)。答案要點(diǎn)：地質(zhì)學(xué)：分析構(gòu)造特征（山脈、裂谷、盆地）、識(shí)別地貌單元（火山、隕石坑）、推斷地質(zhì)過程（如火山活動(dòng)、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、