2025年地理信息系統(tǒng)試卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分。每題只有一個(gè)正確答案，錯(cuò)選、多選均不得分）1.在WebGIS中，OGC標(biāo)準(zhǔn)WMS1.3.0規(guī)定地圖圖片的默認(rèn)坐標(biāo)參考系統(tǒng)為A.EPSG:3857?B.EPSG:4326?C.CRS:84?D.AUTO:42001答案：C解析：WMS1.3.0將CRS:84（WGS84經(jīng)/緯度順序?yàn)閘onlat）作為默認(rèn)，以糾正1.1.1版latlon順序歧義。2.利用Sentinel2影像計(jì)算NDVI時(shí)，若影像為L(zhǎng)2A級(jí)，可直接使用的波段是A.B02?B.B03?C.B04?D.B8A答案：D解析：L2A已做大氣校正，B8A（中心波長(zhǎng)864nm）與B04（紅）組合可精確計(jì)算NDVI，無(wú)需額外大氣訂正。3.在PostGIS中，執(zhí)行ST_Union對(duì)相鄰多邊形進(jìn)行聚合后，結(jié)果幾何類型最可能變?yōu)锳.ST_Point?B.ST_LineString?C.ST_Polygon?D.ST_GeometryCollection答案：C解析：相鄰多邊形合并后仍保持面狀拓?fù)?，故為ST_Polygon；若出現(xiàn)縫隙才可能退化為Collection。4.下列關(guān)于GeoPackage與Shapefile差異的描述，錯(cuò)誤的是A.GeoPackage支持字段名255字符?B.Shapefile字段名上限10字節(jié)?C.GeoPackage單表容量達(dá)128TB?D.Shapefile支持拓?fù)湟?guī)則存儲(chǔ)答案：D解析：Shapefile無(wú)拓?fù)渥侄危桀~外.prj、.shx等文件，拓?fù)湟?guī)則由外部DBMS或ArcGIS拓?fù)鋵訉?shí)現(xiàn)。5.在QGIS3.34中，將WGS84橢球面積轉(zhuǎn)換為法定畝，需乘以系數(shù)A.0.0015?B.0.001499?C.0.0006667?D.0.0001答案：B解析：1m2=0.001499畝，橢球面積需通過$area計(jì)算后乘此系數(shù)，避免投影變形誤差。6.使用ArcGISPro3.2進(jìn)行時(shí)空立方體分析時(shí)，時(shí)空條柱（bin）最佳邊長(zhǎng)宜采用A.平均最近鄰距離?B.1/2標(biāo)準(zhǔn)距離?C.1/3平均最近鄰?D.固定500m答案：C解析：根據(jù)STAC算法白皮書，1/3平均最近鄰可在捕捉熱點(diǎn)與抑制噪聲間取得平衡。7.在GDAL3.8中，將GeoTIFF的NoData值寫入TIFFTAG，應(yīng)使用命令A(yù).gdal_edit.pya_nodata?B.gdal_translatea_nodata?C.gdalbuildvrtsrcnodata?D.gdalwarpdstnodata答案：A解析：gdal_edit.py直接修改元數(shù)據(jù)，無(wú)需重寫像素；其余命令會(huì)觸發(fā)重采樣或新建文件。8.下列空間索引結(jié)構(gòu)對(duì)高維點(diǎn)查詢效率最高的是A.RTree?B.QuadTree?C.KDTreeBSP?D.UBTree答案：D解析：UBTree采用Zorder映射，兼顧磁盤塊局部性與高維剪枝，對(duì)>3維優(yōu)勢(shì)明顯。9.在Web墨卡托投影中，赤道處比例因子為A.0?B.1?C.0.9996?D.1.0002答案：B解析：Web墨卡托為球體正軸等角圓柱投影，赤道無(wú)變形，比例因子恒為1。10.利用激光雷達(dá)點(diǎn)云生成DEM時(shí)，需首先執(zhí)行A.點(diǎn)云濾波?B.航帶平差?C.強(qiáng)度校正?D.波形分解答案：A解析：濾波將地面與非地面分離，后續(xù)插值僅使用地面點(diǎn)，否則DEM含建筑樹冠高。11.在GeoServer2.24中，啟用“維度”發(fā)布時(shí)間序列柵格，需勾選A.ImageMosaic?B.ImagePyramid?C.NetCDF?D.Time/Elevation答案：D解析：維度選項(xiàng)卡提供Time/Elevation配置，ImageMosaic僅作為存儲(chǔ)方式。12.下列Python語(yǔ)句可正確創(chuàng)建WKT格式POINTZ的是A.f"POINTZ({x}{y}{z})"?B.f"POINT({x}{y}{z})"?C.f"POINTZ({x}{y}{z})"?D.f"POINT({x}{y}{z}Z)"答案：A解析：OGCWKT語(yǔ)法要求POINTZ關(guān)鍵字與空格，圓括號(hào)內(nèi)順序?yàn)閤yz。13.在時(shí)空GIS中，用于描述“對(duì)象存在時(shí)間區(qū)間”的概念是A.Temporalgranularity?B.Temporalextent?C.Temporaltopology?D.Temporallag答案：B解析：Temporalextent指對(duì)象在時(shí)軸上的起止范圍，粒度(granularity)為采樣步長(zhǎng)。14.下列關(guān)于H3空間索引的描述，正確的是A.采用四叉樹剖分?B.基細(xì)胞為六邊形?C.分辨率0邊長(zhǎng)~1000km?D.無(wú)法球面無(wú)縫答案：B解析：H3由Uber提出，全球球面剖分為六邊形與12個(gè)五邊形，分辨率0邊長(zhǎng)約1100km。15.在移動(dòng)GIS離線場(chǎng)景中，為降低瓦片存儲(chǔ)，優(yōu)先采用A.JPEG2000?B.WebP?C.LZWGeoTIFF?D.PackBits答案：B解析：WebP在相同視覺質(zhì)量下體積比JPEG小25–35%，且支持透明，適合混合矢量瓦片底圖。二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分。每題有兩個(gè)或以上正確答案，多選、少選、錯(cuò)選均不得分）16.下列哪些方法可用于解決遙感影像“同物異譜”問題A.光譜角制圖?B.決策樹分層?C.面向?qū)ο蠓指?D.光譜庫(kù)匹配?E.主成分分析答案：B、C、E解析：分層與對(duì)象分割引入空間上下文，PCA降維可抑制噪聲；光譜角與庫(kù)匹配反而依賴光譜一致性。17.在PostgreSQL/PostGIS中，可觸發(fā)空間索引的運(yùn)算符包括A.&&?B.<>?C.@>?D.~?E.ST_Intersects答案：A、B、E解析：&&為邊界框相交，<>為KNN距離，ST_Intersects自動(dòng)使用索引；@>與~為幾何包含，需顯式索引。18.下列屬于OGCSensorObservationService(SOS)核心操作的是A.GetCapabilities?B.DescribeSensor?C.GetObservation?D.InsertObservation?E.Transaction答案：A、B、C、D解析：Transaction為WFS操作，SOS2.0用InsertObservation替代。19.導(dǎo)致DEM出現(xiàn)“凹坑”(depression)的成因有A.閉合洼地?B.橋涵缺失?C.雷達(dá)陰影?D.內(nèi)插過采樣?E.粗差未剔除答案：A、B、E解析：真實(shí)地形洼地、橋下無(wú)回波、粗差均可致凹坑；雷達(dá)陰影造成數(shù)據(jù)空洞而非凹坑。20.在三維GIS中，LevelofDetail(LOD)簡(jiǎn)化策略包括A.頂點(diǎn)聚類?B.邊折疊?C.紋理烘焙?D.視錐剔除?E.高程分層答案：A、B、C解析：剔除與分層屬渲染優(yōu)化，非幾何簡(jiǎn)化。三、判斷改錯(cuò)題（每題2分，共10分。先判斷對(duì)錯(cuò)，若錯(cuò)則劃線改正，僅寫“正確”不給分）21.在WGS84坐標(biāo)系下，經(jīng)度1°對(duì)應(yīng)的地面距離沿緯圈恒定不變。答案：錯(cuò)?“沿緯圈”改為“沿經(jīng)線”解析：經(jīng)度1°沿緯圈隨緯度變化，cos(φ)因子；沿經(jīng)線約111km恒定。22.GeoJSON的坐標(biāo)順序?yàn)榫暥仍谇?、?jīng)度在后，以符合EPSG指南。答案：錯(cuò)?“緯度在前、經(jīng)度在后”改為“經(jīng)度在前、緯度在后”解析：GeoJSON規(guī)范RFC7946明確xy順序即lonlat。23.在ArcMap10.8中，使用“投影”工具可將地理坐標(biāo)系直接轉(zhuǎn)為任意投影坐標(biāo)系，無(wú)需設(shè)置變換參數(shù)。答案：錯(cuò)?“無(wú)需設(shè)置變換參數(shù)”改為“需選擇地理變換參數(shù)”解析：不同橢球間轉(zhuǎn)換需七參數(shù)或網(wǎng)格文件，否則產(chǎn)生偏移。24.激光雷達(dá)回波次數(shù)越多，說明點(diǎn)云密度越高。答案：錯(cuò)?“回波次數(shù)”改為“點(diǎn)密度”解析：回波次數(shù)指單次脈沖反射次數(shù)，與密度無(wú)關(guān)；密度由掃描頻率與航高決定。25.在柵格代數(shù)運(yùn)算中，NoData與任何數(shù)值運(yùn)算結(jié)果仍為NoData，這一規(guī)則稱為“傳播原則”。答案：正確解析：傳播原則確保缺失值不引入偽真。四、填空題（每空1分，共15分）26.在GDAL中，將矢量轉(zhuǎn)為柵格的命令為________，其關(guān)鍵參數(shù)________用于指定像元大小。答案：gdal_rasterize?tr27.在QGIS表達(dá)式中，獲取當(dāng)前要素面積的函數(shù)為________，單位與________設(shè)置一致。答案：$area?地圖畫布坐標(biāo)系28.我國(guó)2000國(guó)家大地坐標(biāo)系采用的橢球名稱為________，長(zhǎng)半軸為________m。答案：CGCS2000?637813729.在PostGIS中，計(jì)算兩點(diǎn)球面距離的函數(shù)為________，返回單位為________。答案：ST_DistanceSphere?米30.在Web地圖切片方案中，GoogleMapsTileScheme的第n級(jí)全球瓦片數(shù)量為________。答案：4^n31.在遙感影像分類精度評(píng)估中，用戶精度與制圖者精度分別對(duì)應(yīng)混淆矩陣的________與________。答案：行和?列和32.在三維CityGML中，表示屋頂幾何的LOD級(jí)別最低為________，最高為________。答案：LOD1?LOD433.在時(shí)空立方體中，新興熱點(diǎn)分析(EmergingHotSpotAnalysis)使用________檢驗(yàn)時(shí)空聚類顯著性。答案：MannKendall34.在移動(dòng)GIS離線緩存中，________格式可將矢量與柵格打包為單一SQLite文件。答案：MBTiles35.在Python的geopandas中，將GeoDataFrame寫入PostGIS需使用________方法，并設(shè)置________參數(shù)為True以寫入空間索引。答案：to_postgis?if_exists='replace'五、簡(jiǎn)答題（每題8分，共24分）36.簡(jiǎn)述利用多源數(shù)據(jù)（遙感、POI、OSM）進(jìn)行城市功能區(qū)識(shí)別的技術(shù)流程，并說明各數(shù)據(jù)源作用。答案：(1)數(shù)據(jù)預(yù)處理：對(duì)Sentinel2影像進(jìn)行大氣校正、裁剪，計(jì)算NDVI、NDBI、NDWI；POI按一級(jí)類統(tǒng)計(jì)密度；OSM提取道路網(wǎng)、建筑輪廓。(2)特征構(gòu)建：影像分割為對(duì)象，提取光譜、紋理、形狀特征；POI核密度作為社會(huì)活動(dòng)強(qiáng)度；OSM建筑密度與道路通達(dá)度。(3)樣本標(biāo)注：結(jié)合高德地圖街景與規(guī)劃圖，人工勾繪居住、商業(yè)、工業(yè)、綠地、交通等樣本。(4)分類模型：采用隨機(jī)森林，輸入多源特征，利用OOB誤差評(píng)估，Kappa>0.85。(5)后處理：眾數(shù)濾波去除椒鹽，利用道路網(wǎng)分割結(jié)果修正邊界。(6)驗(yàn)證：獨(dú)立樣本混淆矩陣，用戶精度>82%。遙感提供地表覆蓋，POI反映經(jīng)濟(jì)功能，OSM提供幾何約束，三者互補(bǔ)提升精度。37.說明三維CityGML與BIM(IFC)集成的三種技術(shù)路徑，并比較優(yōu)劣。答案：路徑A：語(yǔ)義映射轉(zhuǎn)換——建立CityGMLIFC對(duì)應(yīng)表，使用FME或SafeSoftware插件，將IFC墻、板轉(zhuǎn)為CityGML建筑部件，保留材質(zhì)、屬性。優(yōu)點(diǎn)：自動(dòng)化高；缺點(diǎn)：信息丟失，復(fù)雜構(gòu)件塌陷。路徑B：共享中間格式——采用gbXML或HDF5作為中性容器，BIM導(dǎo)出幾何與屬性，GIS端解析并重構(gòu)CityGML。優(yōu)點(diǎn)：支持增量更新；缺點(diǎn)：需開發(fā)雙向插件。路徑C：混合存儲(chǔ)聯(lián)邦查詢——IFC與CityGML分別存放，通過SPARQL端點(diǎn)關(guān)聯(lián)，幾何用BREP哈希匹配。優(yōu)點(diǎn)：保持原生細(xì)節(jié)；缺點(diǎn)：查詢延遲高，需維護(hù)對(duì)齊服務(wù)。綜合：路徑A適合城市規(guī)劃快速可視化；路徑B適合運(yùn)維階段能量分析；路徑C適合數(shù)字孿生全生命周期。38.闡述基于深度學(xué)習(xí)的遙感影像變化檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)（如SNUNet、ChangeFormer）相比傳統(tǒng)像素級(jí)差值法的優(yōu)勢(shì)，并給出訓(xùn)練樣本構(gòu)建要點(diǎn)。答案：優(yōu)勢(shì)：(1)端到端提取時(shí)空聯(lián)合特征，抑制季節(jié)輻射差異；(2)多尺度注意力機(jī)制減少偽變化，提升小目標(biāo)召回；(3)損失函數(shù)引入邊緣約束，邊界定位誤差<2像素；(4)可遷移至不同傳感器，僅需微調(diào)BatchNorm。樣本構(gòu)建：(1)時(shí)相配對(duì)：同一區(qū)域兩期影像，間隔1–3年，避免物候干擾；(2)標(biāo)簽來源：高分辨率影像人工勾繪變化圖斑，結(jié)合OpenStreetMap歷史版本；(3)數(shù)據(jù)增強(qiáng)：色彩抖動(dòng)、隨機(jī)旋轉(zhuǎn)、CutMix模擬不同光照；(4)類別平衡：變化占比<10%，采用FocalLoss或在線難例挖掘；(5)切片策略：滑窗重疊128像素，避免目標(biāo)截?cái)啵?6)坐標(biāo)對(duì)齊：使用RPC幾何校正，子像素配準(zhǔn)誤差<0.5像素。六、綜合應(yīng)用題（共26分）39.某市計(jì)劃建設(shè)“智慧綠道”系統(tǒng)，需將全市公園、綠地、水體、道路網(wǎng)整合為連續(xù)通行網(wǎng)絡(luò)，要求：(1)構(gòu)建拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)模型，支持無(wú)障礙坡度<8%；(2)提供Web端最優(yōu)路徑規(guī)劃，返回距離、高程增益、PM2.5暴露值；(3)支持實(shí)時(shí)空氣質(zhì)量(AQI)動(dòng)態(tài)更新，每5分鐘刷新。請(qǐng)完成以下任務(wù)：a.設(shè)計(jì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)（字段名、類型、約束、索引），并說明坐標(biāo)系選擇理由。（8分）答案：表：green_nodesidbigserialPRIMARYKEY,geomgeometry(Point,4547)NOTNULL,elevationnumeric(6,2),is_wheelchairboolean,CHECK(ST_SRID(geom)=4547)索引：gist(geom)，btree(elevation)表：green_edgesidbigserialPRIMARYKEY,sourcebigintREFERENCESgreen_nodes,targetbigintREFERENCESgreen_nodes,geomgeometry(MultiLineString,4547),length_mnumeric(8,2),slope_pctnumeric(5,2)CHECK(slope_pct<=15),pm25_basenumeric(5,1),one_wayintDEFAULT0,CONSTRAINTvalid_slopeCHECK(slope_pct<=8ORis_wheelchair=false)表：aqi_realtimestation_idvarchar(10)PRIMARYKEY,geomgeometry(Point,4547),aqiint,pm25int,update_timetimestamptzDEFAULTnow(),INDEXidx_time(update_time)坐標(biāo)系：CGCS2000/3degreeGaussKrugerzone38(EPSG:4547)，中央經(jīng)線114°E，投影變形<0.5%，適合距離量算。b.給出后端最短路徑算法選型及理由，并寫出核心SQL函數(shù)調(diào)用示例。（6分）答案：選型：pgRouting的pgr_dijkstra，支持轉(zhuǎn)向代價(jià)、實(shí)時(shí)權(quán)重。示例：SELECTseq,node,edge,cost,agg_cost,length_m,slope_pct,pm25_baseFROMpgr_dijkstra('SELECTid,source,target,(length_m+pm25_base0.1)AScostFROMgreen_edgesWHEREslope_pct<=8',:start_node,:end_node,directed:=false);c.說明如何實(shí)現(xiàn)AQI動(dòng)態(tài)更新并實(shí)時(shí)重算路徑，給出前端WebGIS框架與關(guān)鍵代碼片段。（7分）答案：框架：Vue3+Leaflet+deck.gl，后端WebSocket推送AQI。關(guān)鍵代碼：//WebSocket接收ws.onmessage=(e)=>{const{station_id,aqi,pm25}=JSON.parse(e.data);mit('updateAQI',{station_id,aqi});//觸發(fā)邊緣權(quán)重重算fetch('/api/reweight?station='+station_id).then(()=>router.redraw());};//路徑重算constroute=awaitfetch('/api/route',{method:'POST',body:JSON.stringify({from,to,aqi:store.state.aqi})});map.getSource('route').setData(route.geojson);d.評(píng)估系統(tǒng)性能，提出兩種優(yōu)化策略并給出預(yù)期提升指標(biāo)。（5分）答案：策略1：預(yù)計(jì)算分層切片——將綠道網(wǎng)按坡度+AQI等級(jí)分三層，構(gòu)建離線瓦片，前端按需請(qǐng)求，首屏加載由2.3s降至0.6s。策略2：邊