2025年大学《地球信息科学与技术》专业题库- 地球信息科学与技术专业实践报告

2025年大学《地球信息科学与技术》专业题库——地球信息科学与技术专业实践报告考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、简答题1.简述遥感图像辐射定标的目的和主要步骤。2.地理信息系统(GIS)的主要功能有哪些？3.什么是数字高程模型(DEM)？简述其应用领域。4.在撰写地球信息科学与技术专业实践报告时，应遵循哪些基本原则？二、论述题1.论述地理信息系统(GIS)在城市规划中的应用价值。2.结合实际案例，论述遥感技术在环境监测中的作用。三、实际操作题假设你参与了一个土地利用变化监测项目，项目区域为一座城市，时间范围为过去五年。项目要求你利用遥感影像和GIS技术，分析该城市土地利用变化情况，并提交分析报告。请简述你将采用的数据源、主要分析方法、结果展示方式以及报告撰写要点。四、开放题随着人工智能技术的发展，你认为人工智能将在地球信息科学与技术领域发挥怎样的作用？请结合你的实践经验和理解，谈谈你的看法。试卷答案一、简答题1.目的：消除遥感影像中由大气、传感器等因素引起的辐射误差，将影像亮度值转换为地物实际的反射率或辐射亮度，从而获得地物真实的物理信息。解析思路：考察对遥感图像处理基本概念的理解。辐射定标是遥感数据处理的第一步，其目的是将原始影像数据转换为具有实际物理意义的数值。2.功能：数据采集与输入、数据存储与管理、空间查询与分析、空间可视化与制图、二次开发与扩展。解析思路：考察对GIS核心功能的掌握。需要列举GIS的主要功能模块，并简要说明其作用。3.定义：数字高程模型(DEM)是用有限的地形高程数据对连续的地形表面进行离散化表达的一种方法，它是以地理坐标为自变量，高程为因变量的规则或不规则的三维点集。应用领域：地形分析、水文分析、工程应用、自然资源管理、灾害评估等。解析思路：考察对DEM基本概念和应用领域的理解。首先定义DEM，然后列举其主要应用领域。4.原则：科学性、规范性、准确性、可读性、逻辑性、创新性。解析思路：考察对实践报告撰写原则的掌握。需要列举撰写实践报告时应遵循的主要原则。二、论述题1.GIS在城市规划中的应用价值：*辅助决策：GIS可以整合城市规划中的各种数据，如人口、土地、交通、环境等，为城市规划者提供直观、全面的信息，辅助其进行科学决策。*空间分析：GIS可以进行缓冲区分析、叠加分析、网络分析等空间分析，帮助规划者了解城市发展的空间格局和趋势，预测城市发展对周围环境的影响。*规划管理：GIS可以用于城市规划的动态管理，例如土地利用现状监测、违章建筑查处、城市基础设施建设管理等。*公众参与：GIS可以开发成公众参与平台，让市民参与到城市规划中来，提高城市规划的透明度和公众满意度。解析思路：考察对GIS在城市规划中应用的理解和论述能力。需要从辅助决策、空间分析、规划管理、公众参与等方面论述GIS的应用价值，并结合实际案例进行说明。2.遥感技术在环境监测中的作用：*大气污染监测：遥感技术可以监测大气中的污染物浓度、分布和变化趋势，例如监测二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物等。*水体污染监测：遥感技术可以监测水体的富营养化、赤潮、油污泄漏等情况，例如监测水体中的叶绿素a浓度、悬浮泥沙浓度等。*土地退化监测：遥感技术可以监测土地荒漠化、水土流失、土地沙化等情况，例如监测植被覆盖度、土壤侵蚀面积等。*森林资源监测：遥感技术可以监测森林资源的数量、质量、分布和变化趋势，例如监测森林面积、林种结构、林木生长状况等。*生态环境变化监测：遥感技术可以监测生态环境的变化情况，例如监测湿地变化、生物多样性变化等。解析思路：考察对遥感技术在环境监测中应用的理解和论述能力。需要从大气污染、水体污染、土地退化、森林资源、生态环境等方面论述遥感技术的应用作用，并结合实际案例进行说明。三、实际操作题数据源：*遥感影像：选择项目区域过去五年不同年份的遥感影像，例如Landsat系列卫星影像或Sentinel系列卫星影像。*示例：Landsat5/7/8影像或Sentinel-2影像。*地理信息数据：项目区域的行政区划图、土地利用现状图、基础地理信息数据（道路、河流等）。主要分析方法：*影像预处理：辐射定标、大气校正、几何校正、图像镶嵌、图像裁剪等。*土地利用分类：采用监督分类或非监督分类方法对遥感影像进行土地利用分类，得到不同年份的土地利用分类图。*土地利用变化检测：采用变化检测方法，例如土地利用动态度模型、土地利用转移矩阵等，分析土地利用变化情况。*示例：计算土地利用动态度，分析主要土地利用类型的变化速度和方向；构建土地利用转移矩阵，分析不同土地利用类型之间的相互转换关系。*空间分析：利用GIS的空间分析功能，例如缓冲区分析、叠置分析等，分析土地利用变化对周围环境的影响。结果展示方式：*图表：制作土地利用分类图、土地利用变化图、土地利用动态度图、土地利用转移矩阵表等。*文字：撰写分析报告，对土地利用变化情况进行描述和解释。报告撰写要点：*项目背景：介绍项目区域概况、项目目标等。*数据来源：说明遥感影像和地理信息数据的来源。*方法原理：介绍遥感图像处理和GIS空间分析的方法原理。*结果分析：对土地利用变化情况进行分析，包括土地利用类型的变化、变化速度和方向、变化原因等。*结论与建议：总结项目成果，提出相关建议。*图表：附上相关图表，以直观展示分析结果。解析思路：考察学生综合运用遥感影像和GIS技术进行土地利用变化监测的能力。需要学生能够选择合适的数据源和分析方法，进行数据处理、分析、结果展示和报告撰写。四、开放题人工智能将在地球信息科学与技术领域发挥的作用：*自动化数据处理：人工智能可以自动进行遥感影像的预处理、特征提取、分类等，提高数据处理效率。*智能信息提取：人工智能可以自动提取遥感影像中的地物信息，例如建筑物、道路、植被等，提高信息提取精度。*智能分析与决策：人工智能可以用于地理信息数据的智能分析，例如城市时空演化模拟、灾害智能预警等，辅助决策者进行科学决策。*智能遥感平台：人工智能可以用于开发智能遥感平台，例如自主飞行遥感平台、智能传感器等，提高遥感观测的效率和精度。*推动学科交叉融合：人工智能将推动地球信息科