2025年(地理信息科学)地理信息科学试卷及答案

2025年(地理信息科学)地理信息科学试卷及答案一、单项选择题（每题2分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.在WebGIS中，OGCWMS标准返回的地图图像格式通常为（）A.GML  B.GeoJSON  C.PNG  D.WKT答案：C解析：WMS（WebMapService）以栅格形式返回地图，PNG是最常见的返回格式；GML与GeoJSON用于矢量数据，WKT是纯文本几何描述。2.利用Sentinel2影像计算NDVI时，正确的波段组合是（）A.B2/B4  B.B8/B4  C.B8−B4/B8+B4  D.B12−B8/B12+B8答案：C解析：NDVI=(NIR−Red)/(NIR+Red)，Sentinel2的NIR为B8，Red为B4，故选C。3.在PostGIS中，用于判断A、B两多边形是否拓扑相邻的函数是（）A.ST_Intersects  B.ST_Touches  C.ST_Within  D.ST_Covers答案：B解析：ST_Touches返回真仅当两几何边界有接触但内部无交集，符合“拓扑相邻”定义。4.下列关于时空立方体（SpaceTimeCube）的描述，错误的是（）A.时间维以垂直轴表达  B.可嵌入轨迹斜率以显示移动速度  C.适用于栅格数据而非矢量轨迹  D.存在视觉遮挡问题答案：C解析：时空立方体既可用于矢量轨迹也可用于栅格时间序列，C表述片面。5.地理编码（Geocoding）质量评价指标“matchscore”主要衡量（）A.几何精度  B.地址匹配度  C.语义相似度  D.时间延迟答案：B解析：matchscore指输入地址与参考库记录的匹配百分比，直接反映地址匹配度。6.在DEM中，采用“D8”算法计算汇流累积量时，最可能产生的问题是（）A.平行流  B.闭环流  C.汇流方向偏南  D.河道过宽答案：A解析：D8强制流向8方向之一，在平缓区易生成平行流，导致汇流网络不真实。7.下列哪项不是GeoPackage相对Shapefile的固有优势（）A.支持栅格金字塔  B.字段名可达255字符  C.单文件存储  D.拓扑规则内置答案：D解析：GeoPackage标准未强制内置拓扑规则，需应用层实现；其余均为其优势。8.在无人机航测中，提高“弱纹理”区域空三精度的最佳策略是（）A.降低飞行高度  B.增加旁向重叠至90%  C.采用倾斜摄影  D.引入地面人工标志点答案：D解析：弱纹理导致自动匹配失败，人工标志点提供高精度控制，直接改善空三。9.利用夜光遥感数据估算GDP时，通常需要首先进行的预处理步骤是（）A.辐射归一化  B.大气校正  C.地形校正  D.云层插值答案：A解析：不同年份传感器响应差异大，辐射归一化确保时间序列可比，是估算GDP前提。10.在时空数据库索引中，3DRtree比2DRtree增加的维度是（）A.高程  B.时间  C.尺度  D.速度答案：B解析：3DRtree在二维空间外增加时间维，用于索引时空对象。11.下列关于“空间异质性”与“空间依赖性”关系的说法，正确的是（）A.二者可完全由同一模型参数表征  B.异质性高则依赖性一定弱  C.地理加权回归可区分二者  D.空间自相关Moran’sI仅度量异质性答案：C解析：GWR通过局部参数揭示异质性，同时保留空间核函数捕捉依赖性，实现区分。12.在Web墨卡托投影（EPSG:3857）中，赤道处比例因子随纬度增加而（）A.线性增大  B.指数增大  C.sec(φ)增大  D.恒定不变答案：C解析：Web墨卡托比例因子k=sec(φ)，随纬度φ增加而单调增大。13.利用LiDAR点云提取电力线时，最有效的高程归一化方法是（）A.减去DTM  B.减去DSM  C.减去平均高程  D.减去最低点高程答案：A解析：电力线高于地面，归一化到地表以上高度需减去DTM。14.在深度学习的“语义分割”中，UNet结构相对于FCN的主要改进是（）A.引入跳跃连接  B.使用空洞卷积  C.采用残差块  D.引入注意力机制答案：A解析：UNet对称编码解码并引入跳跃连接，融合高低层特征，提升边界精度。15.下列哪项不是GeoAI在灾害管理中的应用阶段（）A.灾后损失评估  B.灾中实时路径规划  C.灾前风险建模  D.灾前人口迁移预测答案：D解析：人口迁移预测属于社会经济研究，非GeoAI在灾害管理中的直接应用阶段。二、多项选择题（每题3分，共15分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）16.下列哪些方法可用于解决遥感影像“同物异谱”问题（）A.多特征随机森林  B.光谱角制图  C.面向对象分类  D.引入纹理特征  E.线性拉伸答案：A、C、D解析：同物异谱需利用多源特征及上下文信息，随机森林、面向对象、纹理均可；光谱角对光谱敏感，拉伸仅增强对比。17.在构建时空众包质量评估模型时，可纳入的指标有（）A.参与者历史准确率  B.任务位置熵  C.报告时间延迟  D.传感器精度  E.空间聚类系数答案：A、B、C、E解析：传感器精度属设备参数，非众包行为指标。18.下列哪些操作会改变GeoJSON要素的WGS84坐标值（）A.坐标精度压缩  B.投影到UTM  C.拓扑修复  D.缩放至1:1万比例  E.逆时针旋转10°答案：B、D、E解析：投影、比例变换、旋转均改变坐标数值；精度压缩仅舍入，拓扑修复可保持原坐标。19.关于空间数据挖掘中“热点”与“冷点”的说法，正确的有（）A.GetisOrdGi可识别高值聚类热点  B.冷点对应低值聚类显著区  C.核密度估计可直接检验显著性  D.热点分析需距离阈值  E.冷热点结果对投影敏感答案：A、B、D、E解析：核密度为可视化方法，不提供显著性检验。20.下列哪些技术可有效降低SLAM在地下管廊的漂移误差（）A.加入IMU约束  B.闭环检测  C.图优化后端  D.增加轮式编码器  E.使用单目相机答案：A、B、C、D解析：单目相机尺度不确定，反而可能加剧漂移。三、判断改错题（每题2分，共10分。先判断对错，若错则划线部分并改正）21.在PostGIS中，ST_Transform函数用于对栅格数据进行重采样。答案：错。改为：ST_Transform用于矢量/栅格坐标系变换，重采样由ST_Resample完成。22.数字高程模型DEM与数字地形模型DTM在严格意义上是同一概念。答案：错。改为：DTM包含地形特征（断裂线、山脊），DEM仅高程矩阵，二者不等同。23.空间自相关Moran’sI取值范围为[1,1]，其中0表示完全随机。答案：对。24.在GoogleEarthEngine中，导出影像到Drive时必须设置crsTransform参数，否则无法定义投影。答案：错。改为：可省略crsTransform，系统默认使用影像原生投影。25.利用无人机多光谱影像反演叶面积指数LAI时，NDVI与LAI呈线性正相关且不受饱和影响。答案：错。改为：NDVI在LAI>3时趋于饱和，需使用EVI或机器学习模型改善。四、填空题（每空1分，共15分）26.在GDAL命令行中，将GeoTIFF的NoData值设为9999的语句为：gdal_edit.pya_nodata______input.tif答案：999927.在QGIS中，拓扑检查插件“TopologyChecker”默认使用________规则检测悬挂点。答案：mustnothavedangles28.在时空立方体可视化中，常用________投影将二维轨迹升维到三维时空。答案：TimeEnabledSpherical29.在深度学习的点云分割网络PointNet++中，________采样算法用于保证点集均匀。答案：farthestpointsampling（FPS）30.利用夜光数据NPPVIIRS估算电力消费时，需引入________变量校正“过顶闪烁”现象。答案：月相或云量掩膜31.在PostgreSQL中，创建空间索引的默认类型是________索引。答案：GiST（GeneralizedSearchTree）32.在遥感影像亚像元级变化检测中，________矩阵用于混合像元分解。答案：端元丰度（或Abundance）33.在移动GIS离线缓存中，________格式支持矢量切片与样式一体化存储。答案：MBTiles（或PMTiles）34.在三维GIS中，LevelofDetail（LOD）等级越高，模型面片数越________。答案：多35.在地理加权回归GWR中，带宽选择常用________信息准则最小化。答案：AICc（校正赤池）五、简答题（每题8分，共24分）36.简述利用多源数据（遥感、社交媒体、POI）进行城市内涝快速制图的技术流程，并指出关键融合难点。答案要点：1）数据获取：Sentinel1SAR10m、微博API带地理标签、高德POI；2）预处理：SAR辐射定标、地形校正、微博去重与语义过滤、POI分类；3）特征提取：SAR水体指数（SDWI）、微博情绪位置密度、POI排水敏感度；4）融合模型：采用贝叶斯网络或随机森林，以SAR水体为硬证据，社交媒体为软证据，POI作为先验；5）精度验证：利用实地积水深度点计算混淆矩阵与Kappa。关键难点：a）时空分辨率异构（SAR10m/12h，微博秒级/点状）；b）社交媒体定位误差大（>100m）；c）多源证据权重动态变化（夜间微博活跃度低）。37.说明三维CityGML与BIMIFC在几何、语义、拓扑层面的差异，并给出互操作技术路线。答案要点：几何：CityGML支持多细节层次（LOD04）表面模型；IFC以边界表示（Brep）+构造实体几何（CSG）为主，细节更高。语义：CityGML按城市对象（建筑、道路、植被）分类；IFC按建筑构件（墙、梁、板）细分，属性粒度更细。拓扑：CityGML支持共享边界与拓扑壳；IFC支持构件连接、端口与空间containment。互操作路线：1）采用IFC4GeoBMF中间模式，将IFC构件映射至CityGMLLOD3；2）使用FME或BIMserverNG插件，提取外壳几何并聚合语义；3）通过JSONLD实现属性对齐，保留IFCGUID与CityGMLgml:id双向链接；4）在Cesium平台以3DTiles集成，支持查询高亮属性回挂。38.阐述基于深度学习的InSAR大梯度形变信号修复方法，并给出损失函数设计。答案要点：问题：大梯度形变导致相位跳变，传统Goldstein滤波失效。方法：1）构建仿真库：使用Okada模型生成不同滑动角、深度的地震形变场，叠加大气湍流与噪声；2）网络结构：采用UNet++，编码器引入空洞卷积扩大感受野，解码器嵌入注意力门控抑制背景；3）输入输出：输入缠绕相位+相干性+高程；输出解缠相位；4）损失函数：L=λ1·L1(ϕpred−ϕtrue)+λ2·GradientLoss(∇ϕ)+λ3·FocalLoss(掩膜相干<0.3区域)，其中GradientLoss采用Sobel算子，惩罚边缘模糊；FocalLoss解决样本不平衡。实验：2021年玛多Mw7.4地震，修复后RMSE从2.1cm降至0.6cm，保持断层陡变。六、综合应用题（共26分）39.某市计划建设“数字孪生流域”，需整合500km²多源数据，包括：0.2m无人机航测影像（202503）1mLiDAR点云（密度8pts/m²）30mSRTMDEM（2000）2mSentinel2时序（20202025）水文站日流量（19602025）市政管网BIM（IFC4）任务：（1）设计一套时空基准与数据模型，确保所有数据在同一框架下动态更新；（8分）（2）提出一种基于AI的洪水模拟耦合方案，实现1h滚动预报；（10分）（3）给出数据安全与隐私保护技术路线，满足国密二级要求。（8分）答案与解析：（1）时空基准与模型a）基准：平面采用CGCS2000/3°带高斯投影，高程采用1985国家高程基准；时间采用UTC+8，统一Unix时间戳。b）数据模型：影像：采用COG（CloudOptimizedGeoTIFF）+STAC元数据，时间粒度T+1d；LiDAR：存储为EntwineEPT，八叉树索引，附加分类（地面、建筑、植被、管线）；DEM：构建多层金字塔，与LiDARDTM融合，使用Barnes插值消除30mSRTMbias；时序Sentinel2：以Zarr存储在对象存储，维度为（time=1826,band=13,y,x），使用Kerchunk实现虚拟聚合；水文站：采用TimescaleDB扩展PostgreSQL，主键（station_id,time），建立BRIN索引；BIM：通过IfcOpenShell转CityGMLLOD3，保留管网直径、材质，空间索引3DRtree。c）动态更新：利用Kaf