2025年大学《地球信息科学与技术》专业题库- 地球信息技术在生物多样性保护中的作用

2025年大学《地球信息科学与技术》专业题库——地球信息技术在生物多样性保护中的作用考试时间：______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涂在答题卡相应位置）1.在生物多样性保护中，地球信息技术主要应用于哪个层面？A.物种遗传物质保护B.种群数量统计与监测C.栖息地结构与功能维护D.以上所有2.下列哪项技术最适合用于大范围、周期性地监测土地利用/覆被的变化？A.全球定位系统（GPS）B.激光雷达（LiDAR）C.遥感（RS）D.地理信息系统（GIS）3.用于分析物种可能分布区域，综合考虑多种环境因子时，最常借助的地球信息技术是？A.遥感影像解译B.GPS动物追踪C.GIS空间分析和模型构建D.无人机航拍4.在野生动物保护中，利用GPS接收器长时间佩戴在动物身上，主要目的是？A.精确确定动物个体位置B.监测其栖息地使用模式C.测量地形高程D.分析动物生理状态5.以下哪项技术能够提供高分辨率的地面三维信息，用于精细刻画森林结构或珊瑚礁形态？A.光学遥感B.热红外遥感C.激光雷达（LiDAR）D.合成孔径雷达（InSAR）6.地理信息系统（GIS）的核心功能不包括？A.空间数据采集B.空间关系分析C.地图可视化D.物种行为模式预测7.无人机遥感技术在生物多样性保护中相对于传统航空遥感的主要优势是？A.覆盖范围更广B.数据分辨率更高、更灵活C.成本更低廉D.可持续飞行时间更长8.大数据技术在生物多样性保护中的应用主要体现在对哪些数据的处理与分析？A.单个物种的观测记录B.海量环境变量和物种分布数据C.保护区管理人员的工作日志D.政策法规文本9.人工智能（AI）在生物多样性保护中，难以实现的应用是？A.自动识别遥感影像中的特定地物B.预测物种未来潜在分布范围C.实时监测并报警非法砍伐行为D.完全自动进行物种分类鉴定10.在进行生态廊道规划时，需要优先考虑连接哪些区域？A.人口密集的城市区域B.孤立的、生物多样性丰富的点状分布区C.土地利用均匀的区域D.经济价值最高的农业区域二、名词解释（每小题3分，共15分。请将定义写在答题纸上）1.遥感（RS）2.栖息地适宜性评价3.全球定位系统（GPS）4.物种分布模型5.无人机遥感三、简答题（每小题5分，共20分。请将答案写在答题纸上）1.简述遥感技术在监测森林砍伐中的应用原理。2.简述GIS在保护区划中的作用。3.简述GPS在鸟类迁徙研究中的应用。4.简述大数据对生物多样性保护的意义。四、论述题（10分。请将答案写在答题纸上）论述地理信息系统（GIS）在生物多样性保护中的综合应用价值。五、综合应用题（25分。请将答案写在答题纸上）假设你是一名地球信息科学专业的学生，参与一项关于某国家公园生物多样性监测的项目。该公园面积较大，部分区域地形复杂，内有多种珍稀物种。请设计一个基于地球信息技术的综合监测方案，说明你将选用哪些技术（遥感、GIS、GPS、无人机等），简述每个技术在该方案中的具体应用内容，以及如何利用这些技术信息来支持公园的管理决策（如栖息地动态监测、物种分布了解、巡护路线规划等）。试卷答案一、选择题1.D2.C3.C4.B5.C6.D7.B8.B9.D10.B二、名词解释1.遥感（RS）：利用传感器（通常在航空或航天平台上）远距离、非接触性地探测地面物体或现象，并通过处理分析获取其属性信息的技术。2.栖息地适宜性评价：根据物种对环境因子的需求，综合分析多种环境数据，评估特定区域内栖息地对物种生存和繁衍适宜程度的评价过程。3.全球定位系统（GPS）：利用导航卫星在全球范围内提供实时、连续、高精度的位置、速度和时间信息的一种无线电导航系统。4.物种分布模型：基于物种的已知分布点及其对应的环境变量数据，通过统计或机器学习方法，建立物种与环境因子之间的关系模型，用以预测物种可能存在的区域。5.无人机遥感：利用搭载传感器的小型无人飞行器（无人机）作为平台，进行空中数据采集的遥感方式。三、简答题1.遥感技术在监测森林砍伐中的应用原理：利用高分辨率光学遥感影像，通过图像解译和分类技术，识别和监测森林覆盖的变化。可以检测出新增的砍伐迹地、火烧迹地，或者通过多期影像对比，分析森林面积的减少、林冠覆盖度的下降等，从而实现对森林砍伐活动的监测和量化。2.GIS在保护区划中的作用：GIS可以整合地形、气候、水文、土壤、植被、人类活动等空间数据，结合物种分布信息或栖息地适宜性评价结果，进行空间分析和模拟。可用于识别关键生态区域、评估不同区域的重要性、比较不同保护区划方案的优劣（如保护面积、连通性、管理成本等），为科学、合理地划定保护区范围提供决策支持。3.GPS在鸟类迁徙研究中的应用：通过在鸟类身上佩戴GPS追踪器，可以精确记录其迁徙的路线、经纬度坐标、停留地点、飞行速度和方向等信息。结合地理信息系统进行分析，可以揭示鸟类的迁徙模式、关键停歇点、迁徙障碍等，为鸟类保护和管理提供科学依据。4.大数据对生物多样性保护的意义：生物多样性相关的数据来源日益增多，包括遥感、GIS、传感器网络、物种观测记录、基因测序等。大数据技术能够高效存储、处理和分析这些海量、多源、异构的数据，有助于更全面、深入地理解生物多样性现状、变化趋势及其驱动因素，提高监测预警、预测预报和决策支持的能力，提升生物多样性保护的科学性和效率。四、论述题地理信息系统（GIS）在生物多样性保护中的综合应用价值体现在多个方面。首先，GIS强大的空间数据管理功能，可以整合来自遥感、GPS、地面调查等多种来源的生物多样性数据（物种分布点、栖息地类型、环境因子等）和非生物数据（地形、道路、人类活动区等），为综合分析提供统一平台。其次，GIS的空间分析功能是核心价值所在，可用于栖息地适宜性评价，识别关键生境斑块；进行生态缓冲区划定，保护核心区域免受干扰；规划生态廊道，促进物种迁徙和基因交流；评估人类活动（如道路建设、城镇扩张）对生物多样性的影响范围和程度。此外，GIS支持进行保护区优化划设和有效管理，如模拟不同管理策略下的物种分布变化，评估保护区连通性等。GIS的可视化功能则能直观展示分析结果，便于沟通和决策。综上所述，GIS通过其数据管理、空间分析、可视化等功能，为生物多样性保护提供了从监测评估到规划管理的全方位技术支持，是地球信息科学在生物多样性领域不可或缺的重要工具。五、综合应用题监测方案设计：针对该国家公园，拟采用遥感、GIS、GPS（用于重点物种或区域）、无人机遥感相结合的综合监测方案。技术选用与应用内容：1.遥感（RS）：主要利用中高分辨率光学卫星影像（如Landsat,Sentinel-2）和/或航空遥感数据，进行大范围、周期性的土地利用/覆被变化监测，识别森林砍伐、植被退化、外来物种入侵等人类活动对栖息地的影响。利用多光谱或高光谱数据结合植被指数（如NDVI）分析，评估植被健康状况和动态变化。利用雷达数据（如Sentinel-1）可穿透云雾，监测湿地变化或提供地形信息。2.地理信息系统（GIS）：作为核心平台，整合所有监测数据（遥感解译结果、GPS追踪数据、地面调查数据、环境图层如地形、土壤、气候等）。利用GIS进行空间分析，包括：①栖息地动态变化分析；②基于遥感数据和地面点构建物种分布模型，预测关键物种的潜在分布区域；③识别和评估生态脆弱区域；④结合人口、道路等数据，评估人类活动压力；⑤利用网络分析或成本距离分析，规划高效的野生动物巡护路线或生态廊道。3.全球定位系统（GPS）：选取公园内重点保护物种（如珍稀鸟类、大型哺乳动物）进行个体追踪，获取精确的活动轨迹、栖息地利用模式、迁徙信息等。同时，为巡护人员配备GPS设备，记录巡护路径和发现的异常情况（如盗伐、非法狩猎痕迹），并将数据导入GIS平台，用于分析巡护效率和热点区域。4.无人机遥感：针对地形复杂、人类活动干扰严重或需要高分辨率细节的区域，使用无人机进行低空、高分辨率数据采集。可用于：①获取地面真彩色影像和高清视频，用于精细化的植被分类、小范围栖息地评估、盗伐/入侵物种现场确认；②配合热红外相机，监测野生动物的热信号或进行夜间巡护；③快速三维建模，