地质大学卓越资源勘查遥感勘探试题及答案解析

地质大学卓越资源勘查遥感勘探试题及答案解析一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在Landsat8OLI影像中，用于识别铁氧化物蚀变带的最优波段组合是A.2/3B.4/2C.6/7D.5/4答案：C解析：铁氧化物在OLI6（1.57–1.65μm）与OLI7（2.11–2.29μm）波段反射率差异最大，6/7比值可放大吸收谷特征，抑制植被噪声。2.进行ASTER影像硅化信息提取时，主成分分析（PCA）中贡献率最高的主成分通常对应A.PC1B.PC2C.PC3D.PC4答案：B解析：硅化在ASTER波段1–3产生高反射，在波段4–6产生吸收，PC2常捕获这种反差，其特征向量在可见光—近红外区间符号相反。3.在Sentinel1SAR干涉测量中，导致相位失相干的主要非地形因素是A.基线距B.植被覆盖C.轨道倾角D.入射角答案：B解析：植被冠层散射体在两次成像间发生位移或生长，导致散射相位随机变化，是时间去相干主因。4.利用WorldView3SWIR进行锂矿化探时，指示性吸收谷位于A.2200nmB.2330nmC.1400nmD.1900nm答案：B解析：锂辉石在2330nm附近具尖锐AlOH组合频吸收，与白云母2150nm分离，可区分含锂伟晶岩。5.在无人机热红外勘探中，最佳飞行时段为A.正午B.日出后1hC.日落前1hD.午夜答案：D解析：午夜地表热惯性差异最大，岩性导热率差异导致温度反差显著，可突出构造裂隙水渗漏带。6.下列哪种滤波器最适合用于抑制Hyperion高光谱数据的条带噪声A.SavitzkyGolayB.高斯低通C.傅里叶变换D.小波变换答案：D解析：条带噪声具方向性高频特征，小波变换可分离垂直方向高频系数并阈值去噪，保持光谱细节。7.在资源一号02EVNIC影像中，用于识别烃类微渗漏导致的植被胁迫指数是A.NDVIB.GNDVIC.PRID.CAI答案：C答案：光化学反射指数PRI对叶绿素荧光变化敏感，甲烷微渗漏导致叶片氧胁迫，PRI下降0.02–0.04。8.进行InSAR时序分析时，选择永久散射体的信噪比阈值一般不低于A.0.3B.0.6C.1.0D.2.0答案：D解析：振幅离差指数≤0.25对应信噪比≥2，可确保相位稳定性，降低解缠误差。9.在GF5AHSI高光谱数据中，识别金刚石指示矿物铬透辉石的特征吸收位于A.450nmB.600nmC.850nmD.1000nm答案：C解析：Cr³⁺在透辉石M1位产生850nm宽吸收，与赤铁矿600nm分离，避免混淆。10.利用夜光遥感评估矿区经济活力时，最常用的指数是A.NTLIB.EANTLIC.VANUID.HSI答案：B解析：EANTLI（EnhancedAdjustedNTLIndex）消除饱和与背景噪声，与GDP线性相关系数达0.91。二、多项选择题（每题3分，共15分，多选少选均不得分）11.下列哪些因素会导致星载高光谱数据出现“微笑”畸变A.光谱采样间隔不均B.CCD温度梯度C.推扫速度波动D.光学系统色差E.大气程辐射答案：A、B、D解析：微笑（spectralsmile）由光学色散与焦平面温度梯度导致，采样间隔不均放大效应；推扫速度引起空间畸变，程辐射影响辐射值而非波长。12.在干旱区进行多光谱蚀变提取时，可抑制铁染与植被混淆的策略有A.使用SWIR波段B.引入AlOH比值C.采用MNF变换D.加入地形校正E.利用NDVI掩膜答案：A、C、E解析：SWIR对植被不敏感；MNF分离噪声；NDVI掩膜直接剔除高覆盖区；地形校正仅改善光照，不区分地物。13.关于SAR极化分解，下列说法正确的是A.CloudePottier熵H>0.9指示各向同性散射B.FreemanDurden可区分表面、二次、体散射C.Yamaguchi四分量加入螺旋散射D.极化熵与雷达频率无关E.方位角对称假设适用于复杂地形答案：B、C解析：H>0.9为随机散射；极化熵随频率升高而增大；方位角对称在陡峻山区不成立。14.下列哪些指数可用于高光谱遥感识别稀土矿化A.REEindexB.NdabsorptiondepthC.Fe2+crystalfieldD.CO₃²⁻2335nmE.AlOH2200nmshift答案：A、B、E解析：Nd³⁺在740、800nm具尖锐吸收；2200nm位移指示富Al蚀变带；CO₃²⁻与稀土无关；Fe2+在基性岩中干扰。15.在无人机磁测与遥感协同勘探中，需同步考虑的参数有A.飞行高度B.太阳磁暴指数DstC.热红外发射率D.雷达后向散射系数E.GPS基线长度答案：A、B、E解析：飞行高度决定磁测分辨率与遥感空间分辨率；Dst>50nT需延后飞行；发射率与后向散射属遥感参数，与磁测无关。三、判断改错题（每题2分，共10分，先判断对错，若错则给出正确表述）16.在Hyperion数据中，波段编号越大，其中心波长越长。答案：错。正确：Hyperion242个波段中，VNIR（8–57）波长356–1058nm，SWIR（77–224）波长852–2577nm，编号与波长非单调关系，需查波长对照表。17.雷达影像的入射角越大，其穿透植被能力越强。答案：错。正确：入射角增大导致地面散射分量减小，体散射占比升高，穿透能力下降；较小入射角（20–30°）更利于林下地形探测。18.在进行Sentinel2NDVI时间序列谐波分析时，若年内振幅突然增大，可指示新开采矿区植被破坏。答案：对。解析：谐波振幅与植被覆盖度负相关，采矿剥离导致裸地突增，NDVI振幅由0.2升至0.5。19.热红外遥感中，石英岩在白天与夜间均表现为“热异常”。答案：错。正确：石英岩导热率低，白天升温慢呈“冷异常”，夜间散热慢呈“热异常”，昼夜反差大。20.利用GF3全极化SAR进行油气微渗漏探测时，HH/HV比值升高可指示烃类渗漏。答案：错。正确：烃类渗漏导致表面张力下降，海面粗糙度减小，HH/HV降低（Bragg散射减弱），应呈现负异常。四、填空题（每空1分，共15分）21.在ASTER遥感中，识别高岭石伊利石组合的特征吸收位于______nm与______nm。答案：2165，2205解析：高岭石2165nm（AlOH），伊利石2205nm，二者叠加可指示中高级泥化带。22.进行Landsat8地表温度反演时，采用单窗算法需输入的大气参数为______与______。答案：大气透过率，大气上行辐射解析：单窗算法（JiménezMuñoz）需τ与Lu，通过水汽含量与气温剖面计算。23.在无人机可见光近红外勘查中，使用SFM算法生成点云，其空三加密阶段的核心方程为______。答案：共线方程解析：共线方程描述像点、投影中心、物点共线，是光束法平差基础。24.利用WorldView3SWIR进行卤水钾矿探测时，K⁺本身无光谱特征，需借助伴生______的吸收位于______nm。答案：硼酸盐，2315解析：伴生硼砂在2315nm具BO伸缩振动，间接指示富钾卤水。25.在InSAR时序分析中，为消除地形相位，需使用的外部DEM水平精度应优于______m，垂直精度应优于______m。答案：10，5解析：Sentinel120m分辨率下，DEM水平误差10m引起相位误差<0.5rad，垂直误差5m对应地形相位<1rad。26.进行高光谱端元提取时，若影像信噪比SNR=300:1，则Hysime算法估计的信号子空间维数通常不超过______。答案：25解析：SNR=300对应特征值拐点在25左右，更高维数纳入噪声。27.在GF5AHSI数据中，若第96波段中心波长为1665nm，其光谱采样间隔为______nm。答案：5解析：AHSIVNIR采样间隔2.5nm，SWIR5nm，96波段属SWIR。28.利用夜光遥感评估非法采矿，需构建“开采强度指数”，其表达式为______。答案：ΔNTL×(1−VANUI)×道路密度解析：ΔNTL为相对夜光增量，VANUI抑制城市光污染，道路密度加权空间权重。29.在SAR影像中，山体阴影区出现的“叠掩”现象在雷达术语中称______。答案：Layover解析：Layover由迎坡面斜距压缩导致，与阴影互为反向。30.进行无人机磁测梯度计算时，采用垂直梯度其换算系数为______nT/m。答案：0.308解析：国际地磁参考场垂直梯度约0.308nT/m，用于化极与延拓。五、简答题（每题8分，共40分）31.简述在植被覆盖区利用SWIR高光谱识别斑岩铜矿化“白泥化”的核心机理与波段选择。答案：白泥化以叶蜡石、绢云母、高岭石组合为主，在2200nm附近具AlOH吸收，与背景绿泥石2150nm分离。采用2155–2215nm连续统去除，计算吸收深度BD2210，辅以2165/2205nm比值区分高岭石伊利石。植被在SWIR反射低，利用NDVI<0.3掩膜，剩余像元BD2210>0.02即异常，经验证与Cu品位>0.2%吻合度78%。32.说明InSAR中“大气延迟”对资源勘查沉降监测的影响及三种校正方法。答案：大气延迟由对流层水汽引起，可致10cm假形变。方法：（1）GNSS协同：在影像获取同步布设GNSS，估算天顶延迟，空间插值后扣除；（2）MERIS/MODIS水汽产品：2km分辨率，线性内插至SAR分辨率，精度1–2cm；（3）Stacking：多干涉图叠加，假设大气随机，均方根降低至√N，需≥20景。33.比较ASTERTIR与Landsat8TIR在矽卡岩型铁矿勘探中的优劣。答案：ASTERTIR5波段（8.125–11.65μm）光谱分辨率425nm，可识别石榴子石、透辉石、绿帘石组合，用石英指数QI=(b11×b11)/(b10×b12)区分含矿矽卡岩与无矿大理岩，QI>1.2为矿体。Landsat8TIR仅2波段，光谱分辨率1μm，仅能反演温度，无法识别矿物。但Landsat8100m分辨率高于ASTER90m，且幅宽大，适合快速圈定异常，再交由ASTER详查。34.阐述利用Sentinel1SAR进行稀土矿尾矿库监测的技术流程。答案：（1）数据获取：选择VV+VH双极化，IW模式，12d重访；（2）预处理：轨道精校正、GRD生成、Lee滤波5×5；（3）尾矿库识别：VH极化对水分敏感，采用Otsu阈值分割，VH<18dB为水面，<12dB为湿尾矿；（4）体积估算：InSARDEM差分，2015–2023年高程变化，精度0.5m，乘以面积得体积，误差<8%；（5）污染追踪：利用VH时序，尾矿渗漏区VH上升2dB，与重金属浓度相关系数0.76。35.说明无人机高光谱在盐湖锂勘查中“间接指示”策略的光谱依据与案例。答案：盐湖卤水Li⁺浓度高但无光谱特征，需间接指示：（1）硼酸盐：硼砂在2315nm具强吸收，BD2315与Li呈正相关（R²=0.82）；（2）镁锂比值：泻利盐MgCl₂·6H₂O在2040nm肩峰随Mg增加右移，波长偏移Δλ与Mg/Li线性；（3）水体反射率：卤水折射率升高，400–900nm反射率整体抬升，R(560)>0.15即Li>500mg/L。案例：青海台吉乃尔湖，无人机AISAEagle2m分辨率，BD2315>0.03圈定富锂区，经钻探验证LiCl平均品位1.3%，资源量46万t。六、计算题（每题10分，共30分）36.已知某矿区WorldView3SWIR影像，像元大小3.7m，第16波段中心波长2190nm，带宽40nm。野外测得高岭石样品光谱在2190nm处吸收深度0.08，半高宽25nm。计算该像元光谱经高斯滤波后的等效吸收深度，并判断是否达到蚀变阈值（阈值0.05）。答案：高斯滤波器σ=带宽/(2√(2ln2))=40/2.355=17nm；样品吸收经滤波后深度D′=D×(σs²/(σs²+σi²))^(1/2)，σs=25/2.355=10.6nm，σi=17nm；D′=0.08×(10.6²/(10.6²+17²))^(1/2)=0.08×0.53=0.042；0.042<0.05，未达阈值，需更高光谱分辨率传感器或纯端元像元。37.某斑岩铜矿InSAR监测，采用Sentinel1升轨影像，20190101与20190701获取，垂直基线30m，雷达波长5.6cm，入射角38°，矿区最大形变8cm。计算形变引起的相位变化，并判断是否出现相位解缠错误（假设最大梯度4π）。答案：相位Δφ=4πΔr/λ=4π×(0.08)/0.056=17.96rad；2π对应1周期，17.96rad≈2.86周期，未超过±3周期，最大梯度4π，未超限，解缠可靠。38.无人机热红外勘查，飞行高度100m，镜头FOV45°，IFOV1.3mrad，探测器640×512像元。计算单像元地面分辨率与单幅覆盖面积，并评估能否识别宽3m的构造破碎带。答案：GSD=H×IFOV=100×0.0013=0.13m；幅宽=2×H×tan(FOV/2)=2×100×tan(22.5°)=82.8m；单幅面积=82.8×(512/640)×82.8=82.8×66.2=5485m²；像元0.13m<3m，可识别，需飞行3条带，旁向重叠30%。七、综合应用题（每题15分，共30分）39.某金矿区位于亚热带森林，年均NDVI0.7，地形起伏800m，已有Landsat8、Sentinel1、ASTER、无人机AISA高光谱数据。设计一套“遥感地质化探”协同勘查流程，要求：（1）分阶段数据使用顺序；（2）各阶段提取信息及验证手段；（3）最终靶区圈定指标与精度要求。答案：阶段1：Landsat8与Sentinel1快速普查Landsat8：铁染（OLI4/2）、羟基（OLI6/7），掩膜NDVI>0.5，异常面积<5km²；Sentinel1：VH极化纹理，识别断裂，断裂密度>1km/km²；验证：1:5万地质图，构造吻合度>70%。阶段2：ASTER详查白泥化：BD2200>0.03，QI<1.0；硅化：BD2330>0.025；验证：野外短波红外便携仪ASD，光谱角<0.08rad。阶段3：无人机AISA精细测量高光谱：金伴生矿物毒砂，AsOH吸收2440nm，BD2440>0.02；LiDAR：剔除地形阴影，坡度>30°剔除；验证：采集蚀变岩屑样，Au品位>0.1g/t，光谱化探R²>0.6。阶段4：化探加密土壤测量：80目，Au异常下限3ppb，浓集系数>1.5；钻探验证：3孔，见矿厚度>2m，品位>1g/t。靶区指标：遥感蚀变连续面积>0.5km²；断裂交汇点<200m；化探异常>3倍背景；综合得分=遥感×0.3+断裂×0.3+化探×0.4，>0.7为A类靶区。精度：靶区中心与已知矿体距离<100m，命中率85%。40.某稀土矿区尾矿库2015–2