2025年(地理信息)地理信息科學試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分。每題只有一個正確答案，錯選、多選均不得分）1.在Web墨卡托投影（EPSG:3857）中，赤道處的比例尺因子約為：A.0.707??B.1.000??C.1.414??D.2.000答案：B解析：Web墨卡托為圓柱等角投影，赤道處無長度變形，比例尺因子定義為1。2.利用Sentinel2影像計算NDVI時，若B4=0.25、B8=0.45，則NDVI值為：A.0.20??B.0.29??C.0.44??D.0.56答案：B解析：NDVI=(B8B4)/(B8+B4)=(0.450.25)/(0.45+0.25)=0.20/0.70≈0.2857，四舍五入0.29。3.下列哪項不是OGCCityGML標準中定義的LoD（LevelofDetail）等級：A.LoD0??B.LoD1??C.LoD3??D.LoD5答案：D解析：CityGML僅定義LoD0LoD4，LoD5為干擾項。4.在PostGIS中，執(zhí)行ST_Area(geom,true)時，第二個布爾參數true表示：A.使用球面面積??B.使用投影面積??C.使用橢球面積??D.使用歐氏面積答案：C解析：true觸發(fā)geography類型計算，采用WGS84橢球面積公式。5.無人機傾斜攝影三維建模時，最可能產生“鏤空”現(xiàn)象的原因是：A.影像重疊度不足??B.像控點布設過密??C.天氣過晴??D.相機焦距過長答案：A解析：重疊度不足導致空三解算失敗，無法生成致密點云，形成空洞。6.根據《地理信息數據安全分類分級指南（2022）》，涉及國家邊境0.1m分辨率DOM應劃為：A.公開級??B.內部級??C.秘密級??D.機密級答案：D解析：0.1m邊境影像可識別軍事設施，屬機密級。7.在QGIS中，將WGS84圖層另存為CGCS2000/3degreeGaussKrugerCM117E時，需選擇：A.EPSG:4491??B.EPSG:4526??C.EPSG:4610??D.EPSG:4326答案：B解析：EPSG:4526對應CGCS2000/3°帶第39帶（117°E）。8.利用激光雷達點云濾波時，漸進式不規(guī)則三角網加密（PTD）算法最初由誰提出：A.Vosselman??B.Axelsson??C.Kraus??D.Zhang答案：B解析：Axelsson于2000年提出PTD，廣泛用于商業(yè)軟件Terrasolid。9.下列關于H3空間索引的描述正確的是：A.采用四叉樹剖分??B.單元為六邊形??C.分辨率固定??D.僅支持球面距離答案：B解析：H3由Uber開源，采用球面二十面體剖分，單元為六邊形（含12個五邊形）。10.在GeoServer中，實現(xiàn)矢量切片（MVT）需啟用哪一項擴展：A.WPS??B.WMTS??C.VectorTiles??D.CSSstyling答案：C解析：VectorTiles擴展提供MVT格式輸出，兼容MapboxGL。11.利用SAR影像進行DInSAR處理時，若垂直基線為200m，臨界基線為1200m，則：A.相干性必然丟失??B.地形相位可忽略??C.仍可進行形變反演??D.需進行光譜濾波答案：C解析：200m?1200m，幾何去相干小，可反演形變。12.在Pythongeopandas中，將GeoDataFrame導出為GeoPackage時，驅動參數應為：A."ESRIShapefile"??B."GPKG"??C."GeoJSON"??D."CSV"答案：B解析：driver="GPKG"觸發(fā)OGRGPKG驅動，支持中文路徑及字段。13.根據《測繪法》，未經批準向境外提供1:1萬數字高程模型，最高可罰：A.10萬元??B.50萬元??C.100萬元??D.200萬元答案：C解析：2020年修訂條款第61條，最高罰100萬元。14.在遙感影像分類中，利用光譜空間特征聯(lián)合建模的算法是：A.MLC??B.SVM??C.EPFSVM??D.KMeans答案：C解析：EPFSVM（EdgePreservingFilteringSVM）先濾波后分類，聯(lián)合光譜空間信息。15.下列關于GeoParquet格式的說法錯誤的是：A.基于Parquet??B.支持WKB幾何??C.依賴HDFS??D.支持云原生答案：C解析：GeoParquet為列式存儲，不依賴HDFS，可直接在S3讀寫。二、多項選擇題（每題3分，共15分。每題至少有兩個正確答案，多選、少選、錯選均不得分）16.下列哪些屬于OGC標準服務：A.WMS??B.WFS??C.WCS??D.WPS??E.SLD答案：ABCD解析：SLD為樣式描述語言，非服務接口。17.導致LiDAR點云高程系統(tǒng)差的因素包括：A.橢球高與正高差異??B.大氣延遲??C.掃描鏡振動??D.反射強度??E.溫度漂移答案：ABCE解析：強度影響回波位置但不直接產生系統(tǒng)高程差。18.在深度學習語義分割中，提高遙感影像建筑物提取精度的策略有：A.使用DiceLoss??B.數據增強??C.多尺度預測??D.降低BatchSize??E.引入注意力機制答案：ABCE解析：降低BatchSize通常降低精度。19.下列哪些投影屬于等角投影：A.墨卡托??B.LambertConformalConic??C.AlbersEqualArea??D.UTM??E.GaussKruger答案：ABDE解析：Albers為等積投影。20.關于空間數據庫索引，說法正確的有：A.RTree支持范圍查詢??B.GiST可擴展??C.BTree適合點數據??D.BRIN適合時空軌跡??E.SPGiST支持四叉樹答案：ABDE解析：BTree對多維空間效率低。三、填空題（每空2分，共20分）21.在GDAL中，將柵格數據重采樣為一半分辨率，使用`gdalwarp`命令需添加參數`outsize`后接數值______。答案：50%50%解析：outsize50%50%表示行列各減半。22.已知某點經度為123°E，采用UTM投影時其帶號為______。答案：51解析：UTM帶號=int((123+180)/6)+1=51。23.在激光雷達波形分解中，常用______函數擬合回波。答案：高斯解析：高斯函數可刻畫激光脈沖能量分布。24.根據《基礎地理信息數字成果元數據》CH/T10072021，數據更新日期應采用______格式。答案：YYYYMMDD解析：強制采用ISO8601擴展格式。25.在Python中，使用rasterio讀取柵格第3波段并轉為數組的語句為`band3=src.read(______)`。答案：3解析：波段索引從1開始。26.在SAR影像中，多視處理可降低______噪聲。答案：斑點解析：多視通過非相干平均抑制相干斑。27.在PostGIS中，計算兩點球面距離的函數為`ST_Distance_Sphere(geom1,geom2,______)`，單位米。答案：6371000解析：第三參數為地球平均半徑，可省略，默認6371000。28.在地圖制圖綜合中，采用______算法可保持面狀要素面積不變。答案：DouglasPeuckerwithareaconstraint解析：帶面積約束的DP算法。29.在GeoJSON中，表示一個多點要素的type字段值為______。答案：MultiPoint解析：RFC7946規(guī)定。30.在遙感影像亞像元級配準中，常用______插值提高峰值信噪比。答案：雙三次解析：雙三次插值精度高，優(yōu)于雙線性。四、簡答題（每題8分，共24分）31.簡述利用SfMMVS技術生產實景三維模型的主要流程，并指出誤差傳播關鍵環(huán)節(jié)。答案：1.影像獲?。阂?guī)劃航帶、重疊度≥80%/60%。2.空三解算：提取SIFT特征，匹配，光束法平差，得稀疏點云與POS。3.密集匹配：PMVS/CMVS或MVS算法生成密集點云。4.網格構建：Poisson或Delaunay三角化，構建TIN。5.紋理映射：選擇最優(yōu)影像，生成UV貼圖。6.坐標轉換：像控點平差，轉入國家2000。誤差關鍵環(huán)節(jié)：a.像控點精度不足導致絕對誤差；b.弱紋理區(qū)域（水面、玻璃）造成空三失敗；c.相機自檢校參數未優(yōu)化，引入系統(tǒng)誤差；d.密集匹配閾值設置不當，出現(xiàn)過擬合或空洞。32.說明如何利用夜光遙感數據評估“一帶一路”沿線經濟活力，并給出技術路線。答案：技術路線：1.數據獲?。哼x取20122023年NPPVIIRS月合成夜光影像，剔除極光、火災。2.預處理：去云、去負值、年際校正（基于不變目標區(qū)域法）。3.區(qū)域分割：以沿線50km緩沖區(qū)為分析單元，生成漁網格（1km×1km）。4.指標計算：a.年均夜光強度（DN均值）；b.夜光增長率（年際線性斜率）；c.夜光變異系數（CV=σ/μ）。5.經濟活力建模：a.建立夜光GDP彈性模型，利用沿線國家統(tǒng)計GDP校準；b.引入隨機森林，輸入夜光、路網密度、港口吞吐量，預測GDP增速。6.時空分析：采用MannKendall檢驗趨勢，熱點分析（GetisOrdGi）。7.結果驗證：與WorldBankGDP對比，R2>0.82，顯著性p<0.01。結論：夜光強度每增加1%，GDP增長0.73%，東南亞、東非增長最快。33.闡述三維GIS中多細節(jié)層次（LoD）模型的數據組織方式，并給出CityGML存儲優(yōu)化策略。答案：數據組織：1.幾何層級：LoD0LoD4，分別對應2.5D、塊模型、門窗、室內、家具。2.語義層級：建筑、房間、樓梯、墻體，含屬性（材料、年代）。3.拓撲層級：通過XLink共享節(jié)點面，避免重復。存儲優(yōu)化：a.采用二進制壓縮（CityGML3.0的CityJSON），體積減70%；b.空間索引：RTree對<gml:Envelope>建索引；c.實例化：對重復紋理、構件使用<gml:ArrayAssociation>；d.數據庫分表：按LoD與主題（建筑、橋梁、植被）分區(qū)；e.并行解碼：利用MongoDBGridFS+多線程，解析時間降50%。五、計算與推導題（每題12分，共24分）34.已知某區(qū)域SAR影像波長λ=5.6cm，像元分辨率3m×3m，兩軌垂直基線B⊥=150m，雷達視角θ=30°，地形高程h=500m，求可檢測的最大形變梯度（假設相干保持0.3）。答案：1.臨界高程模糊度：h_amb=λRsinθ/(2B⊥)取斜距R=800km，h_amb=0.056×800000×0.5/(2×150)≈74.7m。2.最大可檢測形變梯度：相位解纏需滿足|Δφ|<π，對應形變Δr<λ/4=1.4cm。則梯度：G_max=Δr/(h_amb/tanθ)=0.014/(74.7/0.577)≈1.08×10??。換算為cm/km：1.08×10??×10?≈10.8cm/km。結論：最大形變梯度約10.8cm/km，否則出現(xiàn)相位跳變。35.某市規(guī)劃新建一條地鐵線，需用GIS進行線路比選。已知：柵格成本：居民樓DN=10、河流DN=50、綠地DN=2、道路DN=1。起點A(0,0)、終點B(8,5)，柵格大小1km×1km。采用八方向路徑算法，求最低成本路徑及總成本。答案：1.構建成本柵格（5行9列）：河流在第3行24列，其余為綠地，居民樓散列。2.采用Dijkstra八方向，對角成本√2×單元值。3.經計算，最優(yōu)路徑：(0,0)→(1,1)→(2,2)→(3,3)→(4,4)→(5,4)→(6,4)→(7,5)→(8,5)。單元成本：2+2√2+2√2+2√2+2+1+1+2√2=2+7×2√2+2≈23.8。4.總成本：24（取整）。解析：避開河流與居民樓，沿綠地與道路走廊，成本最低。六、綜合應用題（27分）36.背景：長江流域某段長120km，需構建數字孿生河道，實現(xiàn)洪水演進模擬?，F(xiàn)有數據：2023年5月無人機LiDAR：點密度20pts/m2，高程精度±5cm。2015年1:2000DEM，格網2m，精度±50cm。實時水文站：15分鐘間隔水位、流量。Sentinel1SAR：12天重返，VV極化。水利設計院提供曼寧系數n=0.035。任務：（1）設計多源DEM融合方案，生成0.5m分辨率“準實時”地形（10分）。（2）基于HecRas6.0建立一二維耦合模型，說明網格劃分策略（8分）。（3）利用SAR影像監(jiān)測洪水淹沒范圍，給出自動提取流程并評估精度（9分）。答案：（1）融合方案：a.數據預處理：LiDAR分類地面點，利用TerraScan剔除噪點；2015年DEM去系統(tǒng)差，與50個檢查點求偏差，建立線性回歸改正。b.協(xié)同過濾：采用BSpline小波分解，LiDAR為高頻，2015DEM為低頻；高頻