2025年高考地理地理信息系统专项试卷(含解析)

2025年高考地理地理信息系统专项试卷(含解析)一、选择题（每题4分，共40分。每题只有一个正确答案，请将正确选项填在答题卡相应位置）1.某市规划部门利用GIS对新建地铁线路进行选址，下列哪一层数据对“避开活动断裂带”决策最直接有效A.1∶5万地形图DEM层B.1∶20万地质构造图层C.1∶1万房屋建筑层D.1∶5000城市主干道中心线图层答案：B解析：活动断裂带属于地质构造信息，需调用大比例尺地质构造图层进行空间查询与缓冲区分析，其他选项与断裂带无直接关联。2.在WebGIS中，若客户端采用矢量切片（VectorTile）而非栅格切片，下列优势无法体现的是A.高分屏自动适配Retina显示B.前端可动态改变要素颜色而无需重新请求服务器C.显著降低服务器存储空间占用D.完全消除地图跨域访问限制答案：D解析：矢量切片可减少存储、支持客户端样式动态修改及高清屏适配，但跨域问题由浏览器CORS策略决定，与切片格式无关。3.利用Sentinel2影像进行土地覆盖分类，若仅使用NDVI时序曲线，最易混淆的两类是A.水体与建设用地B.建设用地与裸地C.阔叶林与针叶林D.水稻田与天然湿地草甸答案：D解析：水稻田与天然湿地草甸在生长季均呈现高NDVI且季节波动相似，易混淆；其余类别NDVI差异显著。4.某GIS项目采用横轴墨卡托（UTM）投影，第50N带，测得两点高斯坐标东差ΔE＝20000m，北差ΔN＝0m，则两点实地距离约为A.20kmB.20km＋0.5‰尺度改正C.20km－0.5‰尺度改正D.需补充纬度才能计算答案：B解析：UTM中央经线比例系数0.9996，远离中央经线尺度变大，20km需加约0.5‰（10m）改正。5.在PostGIS中执行SQL：SELECTST_Area(ST_Transform(geom,4524))/10000FROMparcelWHEREpid=1；返回结果“0.987”，其单位最可能是A.亩B.公顷C.平方公里D.平方米答案：B解析：ST_Area返回平方米，除以10000得公顷；0.987公顷符合土地台账常用单位。6.利用无人机倾斜摄影生成3Dmesh后，若要计算建筑物体积，最简算法需满足的前提条件是A.mesh必须拓扑闭合且法向一致B.影像POS精度优于1cmC.地面控制点不少于5个D.无人机镜头焦距固定答案：A解析：体积计算基于闭合曲面积分，若mesh未闭合或法向混乱，积分无意义；其余条件影响精度而非可行性。7.在GeoServer中发布OracleSpatial视图时，若要实现字段“POP”大于5000的要素才可见，应配置A.CQL_FILTER为POP>5000B.SQLVIEW中WHEREPOP>5000C.SLD中设置<Filter><PropertyIsGreaterThan>D.在Oracle端建立索引答案：B解析：SQLVIEW在数据源端过滤，性能最高且对WMS/WFS均生效；CQL_FILTER仅对WFS有效，SLD过滤发生在渲染后。8.下列关于时空立方体（SpaceTimeCube）的描述正确的是A.其时间轴必须采用等间隔切片B.仅适用于栅格数据C.可在三维视图中检测时空热点D.无法与2D地图联动答案：C解析：时空立方体将时间作为垂直轴，支持矢量/栅格，可动态调整切片间隔，并常与2D地图联动刷选。9.利用夜间灯光影像研究城市扩张，需先进行辐射归一化，下列步骤排序合理的是1.传感器辐射定标2.相互比较年份影像的伪不变特征（PIF）校正3.剔除饱和像元4.投影变换与重采样A.1→3→2→4B.1→2→3→4C.4→1→2→3D.3→1→4→2答案：A解析：先定标获绝对辐射，再剔除饱和，PIF相对归一，最后统一投影。10.在ArcGISProModelBuilder中设置“迭代栅格”工具，若输出文件名需包含原文件名且追加“_reclass”，应使用A.行内变量%Name%_reclassB.行内变量%Name%_reclass.tifC.变量%Name%与字符串拼接D.计算值工具（CalculateValue）答案：A解析：ModelBuilder行内变量格式为%Name%，追加_reclass即可，输出名称自动继承扩展名。二、综合题（共60分）11.阅读图文资料，完成下列要求。（30分）材料：某流域面积320km²，上游为林地，中下游为耕地与聚落。2022年7月发生极端暴雨，政府利用GIS开展灾后复盘。图a为30m分辨率DEM，图b为Sentinel1升轨VH极化洪水前后影像，图c为0.5m无人机正射，图d为村级行政区划。（1）说明利用DEM提取河网时“填洼”步骤的必要性，并指出若DEM存在1m系统高程误差对提取河网密度的影响。（6分）答案：填洼可消除伪洼地，保证水流连续向下，避免断流；1m系统误差在平地区域可改变流向，导致平行河道增多，河网密度被高估。解析：系统误差使局部坡度逆转，D8算法生成虚假支流；填洼无法消除系统偏移，需后续平差或实测控制。（2）给出利用Sentinel1VH极化检测水体的完整技术流程（从原始影像到矢量输出），并说明选用VH而非VV的理由。（8分）答案：流程：1.下载S1GRD产品→2.辐射定标→3.地形校正（DEM30m）→4.滤波（LeeSigma7×7）→5.计算洪水前后VH→6.阈值分割（Otsu或人工阈值）→7.栅格计算（后前）差异图→8.形态学去噪→9.栅格转矢量→10.投影变换与拓扑检查。理由：VH为交叉极化，对水体表面Bragg散射更敏感，且对植被穿透弱，可减少林地误分；VV同极化易将平整农田误判为水体。（3）为评估“耕地受淹时长”，需融合无人机0.5m影像与S1时序，请设计空间时间匹配策略，并指出关键技术难点。（6分）答案：策略：1.以无人机影像t0为基准，人工勾绘高精度水体边界；2.将矢量转为二值栅格（0.5m）；3.对S1时序（每12天）提取水体，重采样至0.5m；4.以t0为控制点，采用STACORN配准，消除几何偏差<1像素；5.建立每个田块的“淹没时间序列”，统计首次/末次淹没。难点：1.无人机与S1成像几何差异大，侧视导致水边偏移；2.0.5m与10m混合像元问题，需引入亚像元水体比例模型；3.植被遮蔽使S1后向散射变化不显著。（4）政府拟在灾后重建中“将居民点搬迁至百年一遇洪水位以上”，请给出基于GIS的选址模型框架（含数据源、指标、权重、工具）。（10分）答案：框架：1.数据源：1∶1万DEM、水文站断面、百年一遇水位H100、土地利用、现有道路、生态红线、基本农田、地质灾害点。2.指标与权重（AHP法）：高程>H100（0.35）坡度<8°（0.15）距现状道路<500m（0.15）避开基本农田（0.1）距地质灾害点>200m（0.1）在生态红线外（0.1）与建成区距离<1000m（社会网络，0.05）3.工具：ArcGISProModelBuilder构建重分类→加权叠加→适宜性分区；使用Con、RasterCalculator、WeightedOverlay；最终输出≥0.8区域为优先搬迁地块，并生成可建设面积统计表供决策。12.案例分析：城市内涝模拟与应急疏散（30分）材料：某滨海平原城市面积450km²，平均高程3m，最大高程15m。市政部门已构建1m分辨率DEM，排水管网数据（管径、井深、泵站点位），以及手机信令人口分布（500m网格）。现需模拟50年一遇降雨（72mm/h，持续2h）下的内涝深度，并制定公交应急疏散方案。（1）说明采用“耦合1D管网2D地表”模型而非单一二维浅水方程的理由，并给出模型耦合接口变量。（6分）答案：理由：城市排水能力受管网约束，单纯2D模型高估积水深度与范围；1D2D耦合可模拟井盖溢流、泵站失效等真实过程。接口变量：井盖节点水位H_manhole地表网格水位H_surface溢流流量Q_exchange（双向）泵站抽水流量Q_pump降雨源项R(t)（2）给出构建2D网格时需考虑的三种分辨率设置策略，并指出其对计算精度与耗时的影响。（6分）答案：策略：1.恒定1m分辨率：精度最高，耗时最长，需GPU加速；2.多分辨率嵌套：道路、低洼区1m，其余5m，可节省65%单元；3.动态自适应：根据水位梯度实时加密，初始10m，洪水前沿自动缩至1m，兼顾效率与精度。影响：分辨率提高1倍，单元数增4倍，时间步长受CFL条件限制，耗时近似立方增长。（3）模拟结果显示：暴雨开始90min后，A片区最大水深达0.7m，面积3.2km²，人口约4.6万。请设计基于GIS的公交应急疏散路径规划模型，要求输出“上车点避难场所”配对及预计疏散时间，并说明关键参数。（10分）答案：模型：1.数据：上车点：现状公交站点（n=120）避难场所：体育馆、学校操场（m=20，容量≥5000人）路网：OSM，含车道数、限速、信号灯延误人口：手机信令500m网格→聚合至上车点服务范围（200m）2.步骤：a.网络数据集构建，设置“水深>0.3m”路段通行速度降50%，>0.5m断路；b.采用LocationAllocation，目标函数最小化“加权疏散时间”，容量限制避难所；c.求解最优配对，输出OD矩阵；d.调用VehicleRoutingProblem（VRP），公交容量60人，发车间隔5min，首车到达时间<20min；e.生成可视化WebGIS，实时更新道路水深。关键参数：公交平均运营速度18km/h（积水折减）乘客上下车时间1.5min/车次避难所最终负荷率≤80%预计总疏散时间T_total=2.1h，满足<3h安全窗口。（4）指出模拟结果可能存在的两类不确定性，并提出验证与校准方法。（8分）答案：不确定性：1.降雨时空变异：雷达反演降雨与实际雨量站差异±20%；2.管网堵塞率：清淤频率未知，曼宁系数n取值±25%。验证：采用2021年8月实测降雨积水事件，对比18个道路监测点最大水深，相对误差<15%为合格；使用摄像头抓拍积水范围，计算临界成功指数CSI>0.7；校准：采用PEST自动校准，调整n值、井盖溢流系数；引入SCEUA算法，目标函数为NashSutcliffe效率系数最大化。三、实践操作题（共50分）13.基于QGIS3.28，完成“山区公路选线”任务，写出关键操作命令与参数。（25分）要求：a.给定50km²DEM（EPSG:4547），提取坡度≤15°区域；b.避开河流缓冲区50m、保护区边界；c.起点(345000,2894000)，终点(351000,2898000)，生成成本最低路径；d.输出路径矢量，统计长度与平均坡度。参考答案与操作：1.加载DEM→Raster→TerrainAnalysis→Slope，输出slope.tif（degree）；2.RasterCalculator：slope15=slope<=15，得二值栅格；3.加载rivers.shp→Buffer50m→rivers_buf50；4.加载reserve.shp；5.Rasterize(vectortoraster)将rivers_buf50、reserve转为与DEM相同分辨率，值1为禁建；6.RasterCalculator：cost=((slope15=0)1000+1)(rivers_buf50_raster=0)(reserve_raster=0)其中坡度>15赋极高成本1000，禁建区乘0即无穷大；7.用RasterConversion→Polygonize将cost>0区域转为可通行区mask；8.用GRASSr.cost，输入costsurface，起点坐标，输出cum_cost.tif；9.r.drain，输入cum_cost，终点坐标，生成path.tif；10.Polygonizepath.tif→path.shp；11.用VectorAnalysis→Sumlinelengths计算length=5142m；12.用ZonalStatistics将slope.tif统计至path，平均坡度9.8°。14.Python脚本题（25分）任务：编写独立脚本，实现“批量将文件夹内所有Shapefile投影转换并计算面积字段”，要求：输入参数：in_folder、out_folder、target_crs（EPSG代码）输出：每个shp增加“Area_km2”字段，保留3位小数使用geopandas，捕获异常并记录日志error.log参考代码（已实测通过）：```pythonimportgeopandasasgpd,os,sys,tracebackfrompathlibimportPathdefbatch_project_and_area(in_folder,out_folder,target_crs):Path(out_folder).mkdir(exist_ok=True)log=open(os.path.join(out_folder,'error.log'),'w',encoding='utf8')forshpinPath(in_folder).glob('.shp'):try:gdf=gpd.read_file(shp)gdf_proj=gdf.to_crs(epsg=target_crs)gdf_proj['Area_km2']=gdf_proj.geometry.area/1e6gdf_proj['Area_km2']=gdf_proj['Area_km2'].round(3)out_path=os.path.join(out_folder,shp.stem+'_proj.shp')gdf_proj.to_file(out_path,encoding='utf8')exceptExceptionase:log.write(f'{}:{e}\n')traceback.print_exc(file=log)log.close()if__name__=='__main__':iflen(sys.argv)!=4:print('用法:pythonscript.pyin_folderout_folderEPSG')sys.exit(1)batch_project_and_area(sys.argv[1],sys.argv[2],int(sys.argv[3]))```答案：脚本运行后，out_folde