2025年大学《地理科学》专业题库- 地球科学在环境保护中的应用

2025年大学《地理科学》专业题库——地球科学在环境保护中的应用考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、名词解释1.遥感2.地理信息系统(GIS)3.干扰光谱4.环境承载力5.生态足迹二、填空题1.地球科学主要包含地貌学、______、水文地理学、土壤地理学、生物地理学等分支学科。2.遥感技术依据的原理主要是通过感知地物的______和______来获取地物信息。3.GIS的核心是数据库、______和分析模块。4.利用遥感影像进行土地覆盖分类，常用的方法包括最大似然法、______和神经网络法等。5.GPS系统主要由空间段、地面段和______三部分组成。6.水土流失不仅导致土地退化，也常常引起______和河床淤积。7.环境影响评价的目的是预测和评估开发活动对环境可能产生的______和影响。8.生态脆弱区通常指那些对环境变化______、自我恢复能力弱、容易受到破坏的区域。9.地图是地理信息的______载体，在环境规划中具有重要作用。10.综合运用RS、GIS和GPS技术，可以实现环境信息的______、______和可视化。三、简答题1.简述遥感技术在监测城市扩张中的应用原理和主要方法。2.简述GIS在环境质量评价中的主要功能。3.简述全球气候变化对地理环境的主要影响。4.简述土地退化主要的类型及其地球科学成因。5.简述环境监测的主要内容和常用技术手段。四、论述题1.论述遥感与GIS技术在环境保护规划中的综合应用价值，并结合实例说明。2.论述地理信息系统在水污染监测与预警中的应用潜力。3.结合地理科学知识，论述如何实现环境保护与可持续发展的协调统一。试卷答案一、名词解释1.遥感:利用传感器（通常在航空器或卫星上）远距离探测地面物体，并通过接收、处理、分析其发射或反射的电磁波信息，以获取地物属性、状态及其变化规律的技术。**解析思路:*考察对遥感基本概念的掌握，包括其非接触、远距离、基于电磁波信息获取等核心特征。2.地理信息系统(GIS):一种集计算机软硬件、地理空间数据、专业人员和方法于一体，用于采集、存储、管理、分析、显示和应用地理信息的计算机系统。**解析思路:*考察对GIS定义的理解，包括其系统构成要素（软硬件、数据、人员、方法）和核心功能（空间数据管理、分析、显示）。3.干扰光谱:指传感器接收到的、并非来自目标地物本身，而是由大气分子或气溶胶等大气成分散射、反射或吸收而形成的特定波段的信号。**解析思路:*考察对遥感大气效应相关术语的理解，特别是大气引起的信号干扰。4.环境承载力:指在特定的环境条件下，某一区域或生态系统能够容纳和持续支持的人口规模或经济活动的最大负荷量。**解析思路:*考察对环境承载力基本概念的掌握，理解其与人口、经济、环境持续性的关系。5.生态足迹:指维持特定人口（个人、地区、国家）生存所必需的、具有生物生产力的土地面积，包括生产生物商品所需的土地、生产能源所需的土地以及吸收人类活动产生的CO2所需的土地等。**解析思路:*考察对生态足迹核心概念和计算对象的掌握，理解其衡量人类对自然资源消耗和生态压力的指标意义。二、填空题1.气候学2.电磁波谱；反射特性3.查询与编辑4.聚类分析5.用户段（或用户接收机）6.水体富营养化7.可预测性8.敏感9.直观10.获取；管理三、简答题1.简述遥感技术在监测城市扩张中的应用原理和主要方法。**解析思路:*原理：利用遥感影像（特别是多时相、高分辨率影像）记录城市地表覆盖（如建筑、道路、绿地）的变化信息。主要方法：①对比不同时相的遥感影像，通过目视解译或计算机自动/半自动分类，提取城市用地变化区域和类型；②计算城市用地面积、建成区扩展范围、扩展方向等指标；③结合GPS等定位技术，精确获取城市扩张的几何形态和空间位置。遥感技术具有宏观、动态、周期性强的优势，能有效监测城市扩张的时空过程。2.简述GIS在环境质量评价中的主要功能。**解析思路:*GIS在环境质量评价中主要功能包括：①环境数据的空间管理：将各种环境要素（如污染源、监测点、地形、气象站等）及其属性数据存储在地理数据库中，便于查询和管理。②空间分析：利用GIS的空间分析功能（如缓冲区分析、叠置分析、网络分析、地形分析等）模拟污染物扩散路径、评价不同区域的环境风险、识别污染热点、分析环境因素与污染状况的空间相关性。③可视化表达：将评价结果（如污染浓度分布图、评价等级图）以地图形式直观展示，便于理解和决策。3.简述全球气候变化对地理环境的主要影响。**解析思路:*全球气候变化主要通过大气中温室气体浓度增加导致全球变暖，进而引发一系列地理环境变化：①气温和降水格局改变：全球平均气温升高，极端天气事件（热浪、干旱、强降水）频率增加，降水分布不均。②海洋变化：海平面上升（冰川融化、海水热膨胀），海洋酸化，珊瑚礁白化。③冰冻圈变化：冰川和积雪融化加速，极地冰盖缩小。④自然生态系统响应：植被分布带向高纬或高海拔移动，生物物候变化，生态系统结构和功能紊乱，生物多样性受威胁。4.简述土地退化主要的类型及其地球科学成因。**解析思路:*土地退化主要包括：①水土流失：主要因不合理的土地使用（如过度放牧、陡坡开垦）和自然因素（降水侵蚀力强）导致土壤被水或风力带走。②土地沙化：主要发生在干旱、半干旱地区，因气候干旱、植被破坏导致土壤裸露，风蚀加剧。③土壤盐碱化：主要发生在干旱、半干旱地区的灌溉区，因灌溉不当（如大水漫灌）、气候干旱蒸发强烈，导致盐分在地表积累。④土壤污染：因工业废弃物、农药化肥、城市垃圾等人类活动导致土壤化学成分改变，失去生产力或危害人类健康。⑤石漠化：主要发生在喀斯特地貌区，因植被破坏导致基岩裸露，土地失去生产力。5.简述环境监测的主要内容和常用技术手段。**解析思路:*环境监测内容主要包括对大气、水体、土壤、噪声、固体废物、生态环境等环境要素的质量及其变化进行系统监测。常用技术手段包括：①传感器与自动监测：利用各种传感器（如温度、湿度、气压、pH、COD、SO2、NOx传感器等）和自动监测设备，实时、连续地监测环境质量参数。②实地采样与分析：通过现场采样（如水样、气样、土壤样品），在实验室利用化学、物理、生物等方法进行精确分析测定。③遥感监测：利用卫星、飞机等平台搭载的传感器，从宏观尺度获取环境要素信息。④地理信息系统（GIS）：用于管理、分析和可视化环境监测数据。⑤模型模拟：利用数学模型模拟环境过程（如污染扩散、水体迁移转化）。四、论述题1.论述遥感与GIS技术在环境保护规划中的综合应用价值，并结合实例说明。**解析思路:*综合应用价值：遥感提供宏观、动态的环境信息（现状、变化），GIS提供强大的空间管理、分析和可视化能力，两者结合可以实现环境信息的快速获取、精确管理、深入分析和科学决策支持，提高环境保护规划的效率、科学性和准确性。实例：①区域生态环境评价与规划：利用遥感影像监测植被覆盖、水土流失、土地退化等现状，结合GIS进行空间分析，识别生态敏感区、重要生态功能区，为生态保护区划、生态廊道建设等规划提供依据。例如，在中国西部退耕还林还草工程中，遥感监测了植被恢复效果，GIS分析了生态因子适宜性，支撑了工程规划布局。②水资源管理与水污染监控：利用遥感监测水库、河流、湖泊的水体面积、水位变化、水色（指示富营养化），结合GIS进行水质监测点数据管理、污染源定位、污染扩散模拟，为水资源调度、水污染治理和水资源保护规划提供支持。例如，利用遥感监测和GIS分析，可以评估城市河流不同段落的污染状况，规划污水处理厂布局。③城市环境规划与管理：利用高分辨率遥感影像监测城市扩张、热岛效应、绿地分布等，结合GIS进行人口密度、污染源分布分析，为城市绿地系统规划、交通规划、环境功能区划、污染控制策略提供科学依据。2.论述地理信息系统在水污染监测与预警中的应用潜力。**解析思路:*应用潜力体现在GIS强大的空间数据管理、分析和可视化能力在水污染监测预警中的综合应用：①污染源管理与追踪：GIS可精确录入和管理污染源（工厂、排污口）的位置、类型、排放量等信息，结合网络分析，模拟污染物迁移路径，快速追踪潜在污染源。②监测网络优化：基于GIS分析污染分布特征和环境敏感区，优化布设水质监测点，提高监测效率和代表性。③污染扩散模拟与预测：结合水文模型、气象数据和GIS空间分析功能（如水流方向、扩散距离），模拟污染物在河流、湖泊、近岸海域的扩散过程和浓度变化，预测未来污染状况。④污染态势时空分析：将历史和实时监测数据（各监测点污染物浓度）与GIS结合，分析污染时空分布规律、变化趋势，识别污染热点区域和时段。⑤预警系统构建：设定污染阈值，当监测数据或模拟结果超过阈值时，GIS能自动定位超标区域，结合应急预案信息，实现可视化预警和快速响应。⑥可视化与决策支持：将复杂的污染信息（污染源、监测点、污染范围、预警区域、治理措施等）通过地图形式直观展示，为环境管理者和决策者提供清晰、直观的信息支持，辅助制定应急措施和长期治理策略。3.结合地理科学知识，论述如何实现环境保护与可持续发展的协调统一。**解析思路:*协调统一需要从地理科学的整体观和区域观出发，综合运用多种知识和方法：①认识人地系统的整体性与区域差异性：地理科学强调人类活动与地理环境是一个相互联系、相互影响的复杂系统。实现协调统一，首先要理解特定区域的人地系统特征（资源禀赋、环境容量、社会经济结构），认识到不同区域面临的环保压力和发展需求存在差异，因地制宜制定策略。②综合评价环境承载力与生态足迹：运用地理科学方法（如生态足迹计算、环境承载力评估），量化分析区域资源消耗、环境负荷与可持续发展潜力之间的关系，为合理确定发展规模和模式提供科学依据，引导发展向资源节约、环境友好的方向转变。③运用地理信息技术进行科学决策与管理：利用RS、GIS、GPS等技术，对环境状况进行动态监测、模拟预测和空间分析，为环境保护规划（如生态保护红线划定、环境污染治理、资源优化配置）和可持续发展战略（如产业结构调整、城乡布局优化）提供信息支持和决策