2025年大学《地球信息科学与技术》专业题库- 野外定位技术在地球勘探中的应用

2025年大学《地球信息科学与技术》专业题库——野外定位技术在地球勘探中的应用考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分）1.在全球导航卫星系统中，提供授时服务的是？A.GPSB.GLONASSC.GalileoD.北斗2.以下哪种技术主要用于提供高精度的实时动态定位？A.单点定位（SPS）B.伪距差分（RTD）C.实时动态（RTK）D.甚长基线干涉（VLBI）3.野外定位数据采集时，为了减小多路径效应，接收机天线应？A.紧贴地面放置B.安装在金属结构上C.放置在干燥稳定的高处D.使用低增益天线4.周跳主要影响哪种定位技术的精度？A.静态单点定位B.动态单点定位C.伪距差分D.载波相位差分5.在矿产勘查地质填图中，使用手持GPS主要用于？A.建立高精度控制网B.精确测量地质点坐标C.进行大范围地形测绘D.分析地球物理数据6.以下哪个参数是评价定位精度的重要指标？A.卫星数量B.卫星高度角C.基线向量D.平方根中误差（RMSE）7.地面接收机在数据处理中，通常需要进行的时间相关处理是？A.坐标转换B.周跳探测与修复C.大气延迟改正D.基准站设置8.在石油天然气勘探中，三维地震勘探中检波器的精确定位主要依靠？A.地质罗盘B.全站仪C.GPSRTKD.激光扫描仪9.野外定位数据质量检查中，需要关注的主要项目不包括？A.信号强度B.观测时间C.基线长度D.数据传输速率10.将野外定位获取的坐标转换为地方独立坐标系，通常需要？A.进行时间改正B.进行坐标转换C.加密控制点D.使用RTK技术二、填空题（每空1分，共15分）1.全球导航卫星系统（GNSS）主要包括美国的______、俄罗斯的______、欧洲的______和中国的______。2.影响GNSS定位精度的主要误差来源包括大气延迟、______、多路径效应和卫星轨道误差等。3.实时动态（RTK）技术中，基准站需要连续观测至少______颗卫星才能进行差分计算。4.在地球勘探中，野外定位技术可用于地质填图、______、钻孔定位、灾害监测等多种任务。5.甚长基线干涉测量（VLBI）技术主要应用于______和深空探测等领域。6.野外数据采集前，需要根据任务需求制定详细的______，包括测站分布、观测时长等。7.高精度定位（PPP）技术通过差分改正和模型修正，可将单点定位精度提高到______米量级。8.使用GPS或北斗等系统进行野外定位时，接收机天线应进行精确的______，以保证测量精度。9.在进行大地测量控制网建立时，常采用______或______等方法来提高控制点的精度和密度。10.野外定位数据后处理中，对于动态观测数据，需要进行______处理以消除周跳影响。三、名词解释（每题3分，共15分）1.单点定位（SPS）2.差分定位（DGPS）3.全球导航卫星系统（GNSS）4.多路径效应5.野外数据采集计划四、简答题（每题5分，共20分）1.简述影响GNSS定位精度的因素有哪些，并说明如何减弱这些因素的影响。2.比较RTK技术与PPPO技术的主要区别和适用场景。3.简述野外定位技术在地质灾害调查中的一些具体应用。4.在野外进行GNSS数据采集时，需要注意哪些主要事项以保证数据质量？五、计算题（共10分）假设某次野外定位测量中，获取了一条基线向量，其坐标差为ΔX=10.5m,ΔY=15.2m,ΔZ=5.1m。已知该基线测量的中误差为3cm，请计算该基线向量的长度及其长度的中误差。六、论述题（15分）论述野外定位技术在现代地球勘探中的重要作用，并结合具体应用场景说明如何选择合适的定位技术以满足不同的勘探需求。试卷答案一、选择题1.A2.C3.C4.D5.B6.D7.B8.C9.D10.B二、填空题1.GPS,GLONASS,Galileo,北斗2.卫星轨道误差3.四4.资源勘查5.大地测量基准6.观测计划7.几厘米8.定向9.三角测量,导线测量10.载波相位三、名词解释1.单点定位（SPS）：利用单台GNSS接收机，仅通过接收导航卫星信号进行定位的技术，无需任何地面基准站支持，但精度相对较低。2.差分定位（DGPS）：通过在已知精确坐标的基准站上进行观测，计算差分改正信息，并在移动站进行差分改正以提高定位精度的技术。3.全球导航卫星系统（GNSS）：由导航卫星星座、地面监控系统和用户接收机组成的，全球范围内提供全天候、连续、高精度定位、导航和授时服务的无线电导航系统，包括GPS、GLONASS、Galileo、北斗等。4.多路径效应：GNSS信号在传播过程中遇到地面、建筑物等反射面产生反射波，与直接波叠加形成干扰，影响接收机信号解算和定位精度的现象。5.野外数据采集计划：在进行野外定位作业前，根据任务目标、区域特点、技术要求等制定的详细方案，包括测站位置选择、观测时间、观测方式、数据记录等内容的安排。四、简答题1.影响因素：大气延迟（电离层延迟和对流层延迟）、卫星轨道误差、卫星钟差、接收机钟差、多路径效应、地球自转、信号传播延迟等。减弱方法：选择合适的观测时间（如卫星高度角较高时）、使用双频接收机消除电离层延迟、采用差分定位技术消除大部分误差、选择开阔场地避免多路径效应、使用高精度天线和接收机、进行严格的数据处理等。2.区别：RTK是利用基准站和移动站之间的载波相位观测值进行实时差分，精度高但需实时通信，作用距离有限；PPP是利用卫星星历、钟差、电离层延迟等模型参数进行单点差分改正，无需基准站，可实现全球覆盖，但精度相对RTK较低，依赖模型精度。适用场景：RTK适用于局部地区、高精度实时定位任务，如地形测绘、工程放样；PPP适用于大范围、远程、无法设站或实时通信困难的场景，如区域大地测量、海岛定位。3.应用：测定滑坡体边界和位移范围、布设地面形变监测点网络进行位移监测、进行地质构造调查中的点位测量、绘制等高线图和地质图、进行地面沉降监测等。4.事项：选择合适的观测时段（如卫星可见性好、天空开阔时）、确保天线稳定对中整平并正确定向、检查电池电量并准备备用电池、保持天线周围环境干燥、记录观测日志（天气、仪器状态等）、注意数据传输和备份等。五、计算题基线长度L=√(ΔX²+ΔY²+ΔZ²)=√(10.5²+15.2²+5.1²)m=√(110.25+231.04+26.01)m=√367.3m≈19.16m基线长度中误差m_L=√[m_ΔX²+m_ΔY²+m_ΔZ²]=√[(0.03)²+(0.03)²+(0.03)²]m=√[0.0009+0.0009+0.0009]m=√0.0027m≈0.052m≈5.2cm（注：ΔX,ΔY,ΔZ单位为m，中误差m_ΔX,m_ΔY,m_ΔZ为cm，需统一单位或注意单位换算，此处按题目中误差为3cm计算，最终中误差单位为cm）六、论述题野外定位技术以其提供精确、高效、全天候三维坐标的能力，在现代地球勘探中扮演着不可或缺的角色。其重要性体现在：1.提供精确空间基准：野外定位技术为地质填图、资源勘查、地质灾害调查、工程测量等所有地球勘探活动提供了统一、精确的空间参考基准，确保了各类数据和成果在空间上的可比性和一致性。2.提升勘探效率与精度：相比传统测量方法，GNSS等现代定位技术可实现快速、自动化、高精度的点位测量，大幅提高了野外数据采集的效率，并能获取更高精度的数据，为精细勘探提供支撑。3.支撑多样化勘探任务：从矿产资源勘查中的地质点定位、勘探线测量、钻孔坐标获取，到石油天然气勘探中的测线布设、检波器定位、钻井平台坐标测定，再到地质灾害调查中的滑坡体边界测定、形变监测点布设与复测，以及大地测量控制网的建立，野外定位技术都提供了关键的技术支持。4.实现动态监测：结合RTK、PPP等技术，野外定位可实现地表形变、工程变形、资源运移等动态过程的实时或准实时监测，为防灾减灾、资源管理和工程安全提供了重要依据。选择合适的定位技术需综合考虑以下因素：*精度要求：不同勘探任务对定位精度要求不同，如地质填图可能要求厘米级精度，而大地控制测量可能需要毫米级甚至更高精度，需选择RTK、PPP或静态测量等不同技术。*实时性要求：对于需要即时反馈的作业（