2025年地理科学专业研究生考试试卷及答案

2025年地理科学专业研究生考试试卷及答案一、自然地理学基础与前沿（一）单项选择题（每题2分，共20分）1.2024年夏季，北极斯瓦尔巴群岛某气象站记录到日最高气温15.4℃，该异常增温的直接主导因子是A.北极涛动负位相 B.阻塞高压持续 C.海洋热含量年际增大 D.冰雪—反照率反馈答案：B解析：阻塞高压造成持续下沉增温，是天气尺度最直接、最快速的增温机制；反照率反馈需更长时段才能显现。2.下列哪组数据最能佐证“全球水循环加速”假说？A.1979—2023年海洋蒸发量+3.2%，陆地降水+2.7%，降水再循环率+1.1%B.全球平均云量−1.5%，大气水汽含量+7%C.热带气旋生成频数−8%，但极端降水强度+12%D.格陵兰冰盖年累积量+5%，年消融量+9%答案：A解析：蒸发、降水同步增加且再循环率提升，直接体现水循环通量加大；其余选项仅反映局地或单一过程。3.若某流域年径流深600mm，年蒸散发500mm，流域蓄水变化可忽略，则该流域年降水深约为A.100mm B.500mm C.600mm D.1100mm答案：D解析：P=R+E，600+500=1100mm。4.2025年1月，汤加洪阿哈阿帕伊岛火山再次喷发，其喷发柱穿透对流层进入平流层。对太阳辐射产生的直接气候效应是A.增加紫外吸收，加热平流层 B.增加散射，冷却地表 C.增加长波吸收，加热地表 D.减少云凝结核，增加晴空答案：B解析：火山气溶胶粒径0.1–1μm，强烈散射短波，导致地表接收太阳辐射减少。5.在青藏高原布设土壤呼吸自动观测系统，若需获得年碳通量±5%的精度，采样频率最低应为A.1次/日 B.2次/日 C.4次/日 D.1次/周答案：C解析：高原昼夜温差大，呼吸速率午后高、凌晨低；4次/日可捕捉主要变化，误差传播后年总量≤5%。6.下列地貌演化序列，符合“戴维斯侵蚀循环理论”顺序的是A.幼年期→壮年期→老年期→准平原 B.准平原→幼年期→壮年期→老年期C.幼年期→准平原→老年期 D.老年期→壮年期→幼年期答案：A解析：戴维斯理论强调构造抬升后地貌随时间演化，顺序不可逆。7.2024年9月，摩洛哥马拉喀什地震Ms6.8，其发震断层类型为A.逆冲型 B.走滑型 C.正断型 D.转换型答案：A解析：阿特拉斯山脉为非洲—欧亚板块碰撞前缘，主压应力NW—SE，逆冲为主。8.若某站多年平均风速6ms⁻¹，空气密度1.2kgm⁻³，则该站风能通量密度为A.21.6Wm⁻² B.43.2Wm⁻² C.129.6Wm⁻² D.259.2Wm⁻²答案：C解析：P=½ρv³=0.5×1.2×6³=129.6Wm⁻²。9.利用Landsat9影像计算NDVI，若近红外波段反射率0.42，红光波段0.12，则NDVI为A.0.24 B.0.36 C.0.56 D.0.72答案：C解析：NDVI=(0.42−0.12)/(0.42+0.12)=0.30/0.54≈0.56。10.2025年3月，太阳直射点越过赤道后，最先出现正午太阳高度角>85°的北半球城市是A.广州 B.海口 C.三亚 D.河内答案：C解析：三亚纬度≈18°N，太阳直射点北移约0.25°/日，3月25日前后直射点达3°N，正午高度角=90−|18−3|=87°>85°。（二）多项选择题（每题3分，共15分；多选少选均不得分）11.下列哪些过程可导致地表有效辐射减小？A.近地面气温上升 B.大气水汽含量增加 C.云底高度降低 D.地表温度下降 E.CO₂浓度升高答案：B、C、D解析：水汽、云量增多增强向下长波；地表温度下降减少向上长波；二者均使有效辐射（向上−向下）减小。12.关于ENSO对南亚季风影响，正确的是A.ElNiño年夏季，赤道东太平洋对流抑制，沃克环流减弱B.ElNiño年印度夏季风降水普遍偏多C.LaNiña年阿拉伯海热带气旋生成频数增加D.ElNiño年季风爆发日期推迟E.LaNiña年青藏高原南侧高空东风急流加强答案：A、C、D解析：ElNiño年印度降水偏少，B错；急流加强为LaNiña年冷高压加强所致，E正确。13.利用宇宙成因核素¹⁰Be可测定A.基岩暴露年代 B.河流沉积物源区侵蚀速率 C.冰川后退速率 D.古地震复发周期 E.土壤有机碳周转时间答案：A、B、C解析：¹⁰Be产率与海拔、纬度相关，可用于暴露测年与侵蚀速率；与地震、碳周转无直接关联。14.下列哪些属于“临界带”研究核心内容？A.风化锋迁移 B.根系—微生物互作 C.深部岩浆房过程 D.地下水年龄示踪 E.土壤团聚体稳定性答案：A、B、D、E解析：临界带指岩石—土壤—植物—大气连续体，深部岩浆房属岩石圈深部过程，不在其列。15.城市热岛强度日变化主要受哪些因素调制？A.建筑高宽比 B.地表蒸散发可用水量 C.夜间云量 D.人为热排放日周期 E.背景风速答案：A、B、C、D、E解析：各因子均通过辐射、能量平衡或平流影响热岛强度。（三）综合读图题（共25分）材料：图1为2024年8月某日00UTC东亚区域500hPa位势高度（gpm）及全风速（ms⁻¹）场，图中A、B、C为三条等高线密集带。16.（1）判断A、B、C各自对应的天气系统类型，并说明理由。（9分）答案：A为副热带高压脊线，位势高度5880gpm闭合，风速弱；B为西风急流轴，等高线密集，风速>30ms⁻¹；C为热带气旋上部流出层，位势高度低值中心，风速呈气旋式切变。（2）指出B急流轴南侧高空风切变对下游江淮流域降水的作用机制。（6分）答案：急流南侧反气旋式切变诱发高空辐散，抽吸作用加强中层上升运动；同时急流输送暖湿空气，建立深厚湿层，增强对流潜势。（3）若此时江淮流域存在一条静止锋，请绘出垂直于锋区剖面示意图，并标注：锋面坡度、低空急流、高空急流、上升运动区、对流层顶断裂。（10分）答案：示意图要点：①锋面坡度1/100–1/300，冷楔插入暖空气下方；②低空西南急流850hPa，风速>15ms⁻¹，位于锋前暖区；③高空西风急流200hPa，位于锋后冷区上空；④上升运动区沿锋面倾斜上升，至500hPa转为高空辐散；⑤对流层顶在锋区上空出现断裂，锋后下降，锋前抬升。二、人文地理与区域可持续发展（一）材料分析题（共30分）材料：2020—2024年，成渝双城经济圈累计吸纳东部转移制造业企业1.8万家，GDP年均增速7.2%，高于全国平均2.5个百分点；但同时区域空气质量优良天数比例由83.4%降至78.1%，PM₂.₅浓度反弹4μgm⁻³。17.（1）运用“环境库兹涅茨曲线”假说，解释上述经济—环境关系阶段性特征。（8分）答案：成渝地区人均GDP已突破1.3万美元，处于EKC拐点右侧，理论上污染应下降；但此次污染反弹说明“结构性污染转移”叠加“规模效应”，即东部高耗能产业迁入导致排放基数快速扩大，使曲线局部“回峰”，呈现N型而非倒U型。（2）从“地域嵌入性”视角，提出两条差异化绿色转型路径，并说明实施主体与政策工具。（12分）答案：路径一：汽车电子产业链嵌入——以重庆两江新区为核心，实施“零碳工厂”认证，政策工具为阶梯式碳交易奖励、绿色电力溢价补贴；路径二：川菜预制菜产业嵌入——以成都郫都区为核心，构建“冷链+光伏”一体化园区，政策工具为绿色采购配额、第三方碳足迹标签。（3）计算：若2025年该区域需将PM₂.₅浓度降至35μgm⁻³，假设气象条件不变，需削减多少比例的一次颗粒物排放？（给出弹性系数−0.7，2024年均值41μgm⁻³）（10分）答案：需求降幅=(41−35)/41≈14.6%；排放削减比例=1−(35/41)^(1/0.7)≈1−0.80=20.0%。（二）论述题（共25分）18.结合“一带一路”十年基础设施互联互通案例，阐述“交通—贸易—产业”耦合机制如何重塑中亚区域空间结构，并评估其对本地游牧生计的影响（要求引用至少两项一手数据或权威报告）。答案要点：1.机制：中欧班列2024年开行量1.9万列，较2016年增4倍，运输时间由25天缩至11天，贸易成本下降30%，诱导阿拉木图、奇姆肯特形成出口导向型轻纺—电子组装集群。2.空间重塑：哈萨克斯坦铁路货运强度西高东低格局被打破，出现“双核—走廊”结构，核心节点阿拉木图、努尔苏丹与霍尔果斯—东门经济特区形成“哑铃状”城镇带。3.游牧生计：根据世界银行2023年牧场调查，铁路走廊50km内冬季牧场出租价格上升60%，32%牧户转向“合作社+冷链”模式，冬季舍饲比例由18%提至45%；但远程牧场超载率下降，整体NDVI2020—2024年提高5.4%，呈现“局部集约—整体生态改善”分异。4.评估：耦合机制带来就业—收入效应，牧户人均纯收入+18%；但文化景观碎片化，传统转场路线被切割，需通过“生态补偿+游牧遗产廊道”政策缓解。三、地理信息科学与遥感应用（一）算法设计题（共20分）19.现有2024年Sentinel2Level2A影像10m分辨率，要求自动提取南方丘陵区条带状梯田，面积≥0.5ha，坡度5°–25°，且田面高差≤2m。请写出完整技术流程（含输入数据、预处理、特征集、分类器、后处理、精度验证）。答案：输入数据：Sentinel2四期（插秧前、分蘖期、抽穗期、收割后），SRTM1弧秒DEM，CLCD2020土地利用掩膜。预处理：Sen2Cor大气校正→SNAP批量重采样至10m→DEM填洼→坡度、地形起伏计算。特征集：①光谱：NDVI、LSWI、红边位置指数；②纹理：GLCM同质性（5×5窗口）；③地形：坡度、剖面曲率、相对高差（3×3邻域）；④时序：NDVI标准差、谐波振幅。分类器：采用随机森林，nTree=500，mTry=sqrt(n)，分层抽样80%/20%。后处理：面向对象合并（eCognition，尺度参数25），面积过滤≥50像素，坡度掩膜5°–25°，高差过滤≤2m（DEM差分）。精度验证：野外无人机抽样120个图斑，混淆矩阵总体精度>90%，Kappa>0.85。（二）编程实操题（共15分）20.基于Python，利用GeoPandas与Rasterio实现“矢量栅格化+分区统计”，计算每个县域内2024年夜间灯光（VIIRSDNB）平均值，并输出CSV。请写出完整代码并注释关键行。答案：```pythonimportgeopandasasgpd,rasterio,pandasaspdfromrasterio.featuresimportgeometry_maskfromrasterio.enumsimportResampling1.读取数据county=gpd.read_file('county.shp')src=rasterio.open('VIIRS_DNB_2024.tif')2.创建空列表存储结果out=[]3.循环每个县域foridx,rowincounty.iterrows():geom=[row.geometry]栅格化掩膜mask=geometry_mask(geom,transform=src.transform,invert=True,out_shape=(src.height,src.width))读取波段data=src.read(1,masked=True)data.mask|=maskmean_dn=data.mean()忽略nodataout.append({'COUNTY_ID':row.COUNTY_ID,'MEAN_NTL':mean_dn})4.输出CSVpd.DataFrame(out).to_csv('county_ntl2024.csv',index=False,encoding='utf8sig')```（三）遥感指数推导题（共15分）21.推导“城市立体增长指数（UGI）”，融合夜间灯光（NTL）、建筑高度（H）、NDVI，要求：①给出物理意义；②写出公式并标准化；③说明如何抑制饱和效应。答案：①物理意义：量化城市在垂直与水平维度的同步扩张，NTL反映经济活动强度，H反映垂直增长，NDVI抑制绿化损失。②UGI=(NTL×H)/(1+NDVI)，其中NTL=(NTL−NTLmin)/(NTLmax−NTLmin)，H、NDVI同理。③抑制饱和：对NTL采用修正Elvidge饱和函数NTLcorr=NTL/(1+α·NTL²)，α由区域样本标定；H采用1km网格内95%分位高度，减少极值噪声；NDVI取反向（1−NDVI）以体现绿化损失。四、海洋地理与灾害风险管理（一）计算与评估题（共25分）22.2024年8月，台风“山猫”在南海北部加强为强台风，中心气压940hPa，最大风速50ms⁻¹，移动速度5ms⁻¹。假设海水温度30℃，混合层深度60m，请：（1）用PriceWellerPinkel模型估算台风过境后混合层温度下降值。（10分）答案：ΔT=2CkρaCdU³Δt/(ρwCwh)，取Ck=1.2×10⁻³，ρa=1.2kgm⁻³，Cd=1.5×10⁻³，ρw=1025kgm⁻³，Cw=4000Jkg⁻¹，h=60m，Δt=R/V=200km/5ms⁻¹=11.1h，代入得ΔT≈2.8℃。（2）评估该降温对南海北部浮游植物生物量的潜在影响（给出叶绿素