2025年大学《地球信息科学与技术》专业题库- 遥感技术在自然资源调查中的应用

2025年大学《地球信息科学与技术》专业题库——遥感技术在自然资源调查中的应用考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项字母填在题干后的括号内）1.下列哪种传感器主要利用探测目标自身发射的热辐射来获取信息？（）A.光学扫描仪B.多光谱相机C.热红外扫描仪D.雷达2.遥感图像的辐射分辨率指的是（）。A.图像分辨率的几何大小B.图像记录亮度值的精细程度C.图像显示的颜色数量D.图像覆盖的地理范围3.在遥感图像预处理中，几何校正的主要目的是（）。A.消除图像的噪声B.改善图像的清晰度C.消除或减弱图像的几何畸变D.标准化图像的灰度值4.下列指数中，主要用于监测植物生长状况和植被覆盖度的是（）。A.NDVIB.EVIC.LSTD.SARV5.无人机遥感系统相对于卫星遥感系统的主要优势之一是（）。A.覆盖范围广B.数据获取成本低C.传感器分辨率极高D.重复观测周期固定6.在土地资源调查中，遥感技术主要可以用于（）。A.精确测量地块面积B.详细评估土壤理化性质C.监测土地利用变化动态D.直接确定土壤类型7.下列关于森林资源调查的说法，错误的是（）。A.遥感技术可以估算森林面积和蓄积量B.光谱特征是遥感识别不同树种的重要依据C.森林郁闭度是遥感估算森林资源的重要参数D.遥感影像可以直接获取树木的高度和胸径8.利用遥感技术进行矿产资源勘查，主要利用的是（）。A.地质构造信息的遥感探测能力B.矿物光谱特征的差异性C.水文地质信息的遥感显示D.植被指示矿物异常的能力9.大气校正的主要目的是（）。A.消除传感器自身造成的误差B.消除地面目标自身造成的误差C.消除或减弱大气对电磁波传播的影响D.消除图像的几何变形10.遥感数据获取过程中，受云层覆盖影响最大的传感器类型是（）。A.侧视雷达B.光学扫描仪C.高光谱相机D.热红外扫描仪二、填空题（每空1分，共15分。请将答案填在横线上）1.遥感技术是利用传感器远距离探测目标，获取其________和________信息，并通过解译分析，揭示地物属性、分布及变化规律的技术系统。2.遥感图像的分辨率主要包括________分辨率和________分辨率两个方面。3.遥感图像辐射校正的主要内容包括大气校正和________校正。4.常用的监督分类方法是________分类法，非监督分类方法是________分类法。5.森林资源调查中，遥感技术常用于监测________、________和森林健康状况。6.土地利用/土地覆被变化（LUCC）研究是遥感技术在________调查中的核心应用领域之一。7.遥感技术在水资源调查中可用于________评估、________监测和洪水灾害评估等。三、名词解释（每小题3分，共15分）1.像元2.遥感影像辐射分辨率3.遥感数字地面模型（DTM）4.专题地图5.元数据四、简答题（每小题5分，共20分）1.简述遥感图像数字图像处理的主要内容包括哪些方面？2.简述利用遥感技术进行土地资源调查的基本流程。3.简述热红外遥感技术在自然资源调查中的主要应用领域。4.简述与地面调查相比，遥感技术在自然资源调查中具有哪些优势？五、论述题（每小题10分，共20分）1.论述遥感技术在水力资源调查中的应用潜力和面临的挑战。2.结合实例，论述多源遥感数据（如光学、雷达）融合在自然资源综合调查中的意义和方法。六、应用题（10分）设计一个利用遥感技术监测区域近十年土地覆被变化（例如，监测城市扩张对农田和林地的影响）的基本方案，说明需要哪些数据、采用哪些主要技术方法以及需要解决的关键问题。试卷答案一、选择题1.C2.B3.C4.A5.B6.C7.D8.B9.C10.B二、填空题1.电磁波；辐射信息2.几何；辐射3.地面4.最大似然；K-均值5.森林资源数量；森林分布6.土地7.水体；水环境三、名词解释1.像元：遥感影像的基本单元，是地面反射或发射电磁波能量的点状像元记录所代表的地面范围。2.遥感影像辐射分辨率：指遥感器记录的影像上，区分最小辐射亮度差异的能力，即记录灰度等级的精细程度。3.遥感数字地面模型（DTM）：仅包含地面高程信息的数字地面模型，反映地表形态的起伏状况。4.专题地图：以地理事物或现象的一种或几种要素为主题，以地图形式进行专门表示的地图。5.元数据：描述数据的数据，即关于遥感数据本身（如获取方式、内容、质量、使用方法等）的信息。四、简答题1.遥感图像数字图像处理的主要内容包括：辐射处理（如辐射校正、图像增强）、几何处理（如几何校正、图像镶嵌）、图像分类（如监督分类、非监督分类）、信息提取、数据融合以及地图制图等。2.利用遥感技术进行土地资源调查的基本流程：主要包括确定调查目标与范围、选择合适的遥感数据、遥感数据预处理（辐射校正、几何校正等）、图像解译（目视解译或计算机分类）、土地资源信息提取与统计、成果表达（绘制土地资源图件、建立数据库）以及调查报告编写等。3.热红外遥感技术在自然资源调查中的主要应用领域：可用于监测地表温度分布，进而评估地表热环境、进行干旱监测、监测水体热状况与蒸发、评估植被长势与水分胁迫、辅助矿产资源勘查（某些矿床伴有异常地温）、以及用于火山活动监测等。4.与地面调查相比，遥感技术在自然资源调查中具有的优势：覆盖范围广、信息获取速度快、成本相对较低、能进行动态监测、不受地形和地物障碍限制、以及可获取人类难以到达区域的资料等。五、论述题1.遥感技术在水力资源调查中的应用潜力：遥感技术能够快速、大面积地监测水体的空间分布、面积变化、水位变化，评估水库淹没范围，监测河流冲淤、湿地变化，调查水环境污染状况（如富营养化），监测冰川融化和海平面上升，评估水资源短缺对生态环境的影响等。利用高分辨率遥感数据甚至可以实现水系精细化制图。面临的挑战：水体本身对电磁波具有较强的吸收和散射，导致光学遥感在水质监测、水下目标探测等方面受限制；云雨等恶劣天气会影响光学遥感数据的获取；水体参数（如水深、透明度、流速）的遥感反演模型复杂，精度有待提高；对于需要精确量测的水量、水化学成分等，遥感只能提供宏观估算，难以替代地面采样分析。2.结合实例，论述多源遥感数据融合在自然资源综合调查中的意义和方法：多源遥感数据融合的意义在于克服单一传感器在空间、时间、光谱、辐射分辨率等方面的局限性，提高信息的完整性、可靠性和精度，从而提升自然资源综合调查的效果。例如，在森林资源调查中，融合高分辨率光学影像（用于精确分类和参数估算）和全色影像或雷达数据（用于提高几何分辨率和穿透性，如获取冠层高度信息），可以更准确地估算森林面积、蓄积量、郁闭度等。在土地监测中，融合光学影像（获取地表覆盖信息）和雷达影像（穿透云雨，获取土壤湿度信息），可以更全面地评估土地状况。常用的融合方法包括：光谱融合（如主成分分析法、比值变换法）、几何融合（如多分辨率金字塔法）、时空融合（如面向对象融合）等。选择合适的融合方法取决于调查目标、数据特性以及可用的处理工具。融合后的数据能够提供更丰富的地物信息，支持更复杂的自然资源综合分析与评价。六、应用题设计一个利用遥感技术监测区域近十年土地覆被变化（例如，监测城市扩张对农田和林地的影响）的基本方案：需要哪些数据：获取近十年（例如2000年、2010年、2020年、2023年）同一区域的多时相遥感影像，包括高分辨率光学卫星影像（如Landsat系列或Sentinel-2）和/或高分辨率全色或多光谱影像（如WorldView、GeoEye），如果需要更好地区分林地和城市，可考虑融合或辅助使用雷达数据。同时，可能需要数字高程模型（DEM）、行政区划图、基础地理图等辅助数据。采用哪些主要技术方法：首先，对每期遥感数据进行预处理，包括辐射校正、大气校正、几何精校正和图像镶嵌。然后，选择合适的图像分类方法（如面向对象分类，结合光谱、纹理、形状和多时相信息），对每期影像进行土地覆被分类，得到土地利用/土地覆被图。接着，利用变化检测技术，比较不同时相的分类图，识别和提取变化区域，并量算变化面积和类型（如农田转为人居地、林地减少等）