2025年地理信息系统(GIS应用与地理信息系统)试卷及答案

2025年地理信息系统(GIS应用与地理信息系统)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，错选、多选均不得分）1.在ArcGISPro中，将栅格数据重采样为更高分辨率时，下列哪种插值方法最可能产生“阶梯”状伪影？A.最邻近法 B.双线性插值 C.三次卷积 D.样条函数答案：A解析：最邻近法直接复制最近像元值，不执行平滑，像元边界保持锐利，因而在重采样后易出现阶梯状伪影；其余方法均含平滑运算。2.某市利用出租车GPS轨迹数据评估道路拥堵，需将原始WGS84经纬度坐标转换为本地高斯投影坐标，下列参数对转换精度影响最小的是：A.椭球长半轴 B.中央经线 C.投影比例因子 D.参考点高程答案：D解析：参考点高程仅影响高程系统，不影响平面坐标转换精度；其余参数均直接决定投影变形大小。3.在PostGIS中执行空间索引查询时，下列哪种SQL写法可强制使用GIST索引？A.WHEREST_Contains(geom,ST_Point(120,30))B.WHEREgeom&&ST_MakeEnvelope(119,29,121,31)C.WHEREST_Distance(geom,ST_Point(120,30))<1000D.WHEREST_Intersects(geom,'POLYGON(...)'::geometry)答案：B解析：&&运算符为边界框相交速判，可触发GIST索引；其余函数需二次精确计算，优化器可能放弃索引。4.利用Sentinel2影像进行土地分类，若仅使用10m分辨率波段，则理论上可识别的最小地块面积约为：A.100m² B.200m² C.400m² D.1000m²答案：C解析：混合像元效应要求可识别地块至少覆盖2×2像元，即(20m)²=400m²。5.在QGIS中，将矢量图层“河流”按属性“等级”分级渲染，若需让符号宽度随比例尺动态变化，应在“数据定义覆盖”中引用：A.@map_scale B.$area C.@layer_name D.$length答案：A解析：@map_scale返回当前比例尺分母，可写入表达式实现宽度随比例尺缩放。6.某GeoPackage文件含50个要素类，总大小4.7GB，在Windows10FAT32U盘中无法复制，其根本原因是：A.要素类数量超限 B.单文件大于4GB C.坐标精度超限 D.字符编码冲突答案：B解析：FAT32单文件上限4GB，与要素类数量无关。7.利用无人机影像生成DSM时，下列哪项操作最可能引入“穹顶”状畸变？A.未进行相机畸变校正 B.地面控制点高程误差大 C.重叠度不足60% D.光照变化剧烈答案：B解析：控制点高程系统误差会使整体曲面呈碗状或穹顶状偏移；其余因素主要影响匹配精度或纹理。8.在ArcGISModelBuilder中，将“裁剪”工具输出设为“in_memory\clip_result”的主要优点是：A.支持跨工程引用 B.减少磁盘IO C.支持版本管理 D.自动投影变换答案：B解析：in_memory将中间结果写入内存，显著提升模型运行速度；但关闭ArcGIS后数据丢失。9.下列关于H3空间索引的描述，正确的是：A.六边形网格在球面上无重叠无空隙 B.分辨率0的单元格边长约110km C.相邻单元格H3地址差值恒为1 D.不支持多边形填充答案：B解析：H3分辨率0单元边长≈110km；球面六边形无法完全无空隙，需引入12个五边形；地址采用嵌套编码，差值不恒定；支持多边形填充。10.在GeoServer中发布PostGIS图层时，勾选“Exposeprimarykeys”主要影响：A.WFST事务效率 B.WMS渲染速度 C.GML输出格式 D.样式SLD路径答案：A解析：主键暴露后，WFST更新/删除操作可精准定位要素，提升事务效率；对只读WMS无影响。11.利用nighttimelight数据估算GDP时，通常需对DN值进行饱和校正，其主要原因是：A.传感器辐射量化限幅 B.大气散射过强 C.月亮光污染 D.城市热岛答案：A解析：DMSPOLS数据6bit量化，最大DN=63，高亮区域被截断，导致饱和。12.在GDAL命令行中，将GeoTIFF的NoData值从9999改为0，且不重写影像，应使用：A.gdal_translatea_nodata0 B.gdal_edit.pya_nodata0 C.gdalwarpdstnodata0 D.gdal_calc.py答案：B解析：gdal_edit.py可直接修改元数据而不复制像素；其余工具会生成新文件。13.某市建立三维CityGML模型，采用LoD2细节层次，则模型应包含：A.屋顶结构 B.建筑内部房间 C.植被树干 D.地下管线答案：A解析：LoD2要求区分屋顶与墙体，不含室内、树干或地下设施。14.在R语言sf包中，函数st_is_longlat()返回TRUE，说明该对象：A.坐标单位为米 B.采用地理坐标系 C.位于南半球 D.包含Z维度答案：B解析：st_is_longlat通过CRS属性判断是否地理坐标系（units=degree）。15.利用机器学习方法进行滑坡易发性评价，下列哪项属于“空间泄漏”问题？A.训练集与测试集来自同一流域 B.未进行特征标准化 C.采用SMOTE过采样 D.使用十折交叉验证答案：A解析：同一流域样本在空间上自相关，训练信息“泄漏”到测试集，导致精度虚高。二、多项选择题（每题3分，共15分。每题至少有两个正确答案，多选、少选、错选均不得分）16.下列哪些格式原生支持存储坐标系信息？A.Shapefile B.GeoJSON2008 C.KML D.CSV E.GeoPackage答案：A、C、E解析：Shapefile的.prj、KML的、GeoPackage的spatial_ref_sys均存坐标系；GeoJSON2008无CRS字段；CSV本身不存，需附带.csf或.wkt。17.在ArcGIS中，下列哪些工具可直接输出表格型统计结果而非空间要素？A.SummaryStatistics B.TabulateIntersection C.SpatialJoin D.Frequency E.Near答案：A、B、D解析：Summary、Frequency、Tabulate均输出表；SpatialJoin输出要素类；Near追加字段到输入。18.关于Web墨卡托投影（EPSG:3857），下列说法正确的是：A.赤道处比例因子为1 B.纬度±85.051129°处变形无限大 C.可直接量算大地距离 D.极点被截断 E.等角性质保持答案：A、B、D、E解析：Web墨卡托为等角圆柱，赤道k=1；纬度极限85.05°对应y轴最大，极点被截断；距离需反算，不可直接量算。19.在PostgreSQL/PostGIS中，下列哪些索引类型可用于空间列？A.Btree B.GIST C.SPGIST D.BRIN E.Hash答案：B、C、D解析：PostGIS空间列支持GIST、SPGIST、BRIN；Btree仅对边界框有效；Hash不支持几何。20.利用遥感影像进行变化检测时，下列哪些操作属于“相对辐射归一化”？A.IRMAD B.PIF回归 C.暗像元减法 D.地形校正 E.直方图匹配答案：A、B、E解析：IRMAD、PIF、直方图匹配均归一化时相差异；暗像元减法属大气校正；地形校正属几何辐射。三、填空题（每空2分，共20分）21.在GDAL中，使用______函数可获取栅格数据仿射变换六参数，返回值为______类型。答案：GetGeoTransform()；tuple解析：该函数返回(tuple)：(c,a,b,f,d,e)，对应左上角x、x分辨率、旋转、左上角y、旋转、y分辨率。22.我国2000国家大地坐标系采用的椭球名称为______，其长半轴为______m。答案：CGCS2000；6378137解析：CGCS2000与WGS84长半轴一致，但扁率略有差异。23.在QGIS表达式中，获取当前要素面积的函数为______，若图层为地理坐标系，需先使用______函数转换。答案：$area；transform()解析：$area在地理坐标系返回球面面积，需先用transform()将几何投影到等积投影再计算。24.在ArcGISPro的Python窗口中，将地图缩放至图层lyr的扩展范围的代码为：______。答案：aprx.activeView.camera.setExtent(lyr.getExtent())解析：getExtent()返回图层空间范围，setExtent()设置相机。25.在PostGIS中，计算多边形geom的质心并保证质心一定落在多边形内部的函数为______。答案：ST_PointOnSurface解析：ST_Centroid可能落在“凹”多边形外部，ST_PointOnSurface保证在内。26.在GeoServer样式SLD中，实现道路随比例尺宽度线性插值的XML标签为______。答案：CssParametername="strokewidth"解析：通过ogc:Function的“Interpolate”函数绑定@scaleFactor实现。27.在R语言中，将sf对象spdf转换为sp包SpatialPolygonsDataFrame的命令为______。答案：as(spdf,"Spatial")解析：sf包提供as()方法兼容sp。28.在GoogleEarthEngine中，影像集合按时间排序并取中位数的函数链为：______。答案：collection.sort('system:time_start').median()解析：先排序再聚合，保证时序正确。29.在FME中，用于将CAD图层“Road”属性“Layer”映射到GIS字段“TYPE”的转换器为______。答案：AttributeRenamer或AttributeManager解析：两者均可重命名字段，后者功能更全。30.在Pythonpyproj中，实现WGS84到CGCS2000三参数转换需初始化Proj对象，其proj字符串需包含______参数。答案：+towgs84=dx,dy,dz解析：三参数法通过+towgs84指定平移量。四、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）31.在ArcGIS中，字段计算器使用Python表达式时，!SHAPE@AREA!返回投影坐标系下的面积。答案：√解析：@AREA自动使用图层坐标系单位。32.Shapefile的字段名最长可达255个英文字符。答案：×解析：dBase标准限制10字符。33.GeoJSON支持嵌套坐标维度，可存储XYZM。答案：√解析：RFC7946虽建议二维，但规范允许多维。34.在PostGIS中，ST_Union与ST_Collect返回类型相同。答案：×解析：ST_Union返回合并几何，ST_Collect返回GeometryCollection。35.在QGIS中，虚拟图层支持使用SQLite语法。答案：√解析：虚拟图层引擎为SQLite+Spatialite。36.同一区域1m分辨率DOM比1m分辨率DEM数据量大。答案：×解析：DOM含RGB三波段，DEM单波段，但压缩后DOM通常更大；题目未限定压缩，故不一定。37.在GDAL中，CreateCopy方法比Create方法更易保留元数据。答案：√解析：CreateCopy直接复制结构和元数据，Create需手动写入。38.Web墨卡托投影下，面积随纬度升高而缩小。答案：×解析：纬度升高y值放大，面积膨胀。39.在ArcGISPro中，地理处理环境设置“输出坐标系”对工具“投影”无效。答案：√解析：“投影”工具强制指定输出坐标系，忽略环境设置。40.在nighttimelight数据中，DN值越高，一定代表GDP越高。答案：×解析：饱和、过曝、工业集中等因素使DN与GDP非线性。五、简答题（每题8分，共40分）41.简述利用出租车轨迹数据提取城市“职住失衡”区域的技术流程。答案：(1)数据清洗：剔除漂移点、速度异常点，按车辆ID、时间排序。(2)停留识别：采用DBSCAN或速度阈值法，识别连续停留>30min且夜间(22:00–06:00)或白天(09:00–17:00)高频点。(3)聚类：对夜间/白天停留点分别进行STDBSCAN时空聚类，得到居住簇与工作簇。(4)网格化：将城市划分为500m×500m网格，统计每个网格的居住密度与就业密度。(5)计算失衡指数：IDI=|就业密度/居住密度−1|，IDI>1且居住密度极低区域为“居住缺失”，反之为“就业缺失”。(6)可视化：使用Jenks自然断点法分级制图，叠加公交站点验证可达性。解析：关键在于时空聚类与密度比值，避免仅按数量绝对值误判。42.说明利用Sentinel1SAR影像进行洪水监测时，为何常选用VH极化而非VV，并给出预处理步骤。答案：VH对低矮植被水体散射差异更敏感，可抑制“镜面”回波，减少漏检；VV在平缓水面易形成镜面反射，后向散射极低，与噪声难区分。预处理：(1)轨道文件应用：下载精密轨道数据，修正轨道误差。(2)热噪声去除：消除子带间条带。(3)辐射定标：将DN转为σ0后向散射系数。(4)多视处理：降低斑点噪声，保持10m分辨率。(5)Lee滤波：7×7窗口自适应滤波，保留边缘。(6)地形校正：使用SRTM30mDEM，采用RangeDoppler地形校正。(7)分贝化：σ0(dB)=10log10(σ0)，便于阈值分割。(8)自动阈值：采用Otsu或双峰法，VH<18dB判为水体。解析：VH极化结合分贝阈值可提升城市区域洪水精度约15%。43.写出在PostGIS中实现“查找距离某条地铁线1km内、且位于坡度>15°区域的所有建筑”的完整SQL，并说明关键函数。答案：```sqlSELECTb.FROMbuildingbJOINsubwaysONST_DWithin(b.geom,s.geom,1000,true)JOINdemONST_Intersects(b.geom,dem.geom)WHEREST_MaxSlope(dem.rast,b.geom)>15;```关键函数：ST_DWithin：利用GIST索引快速筛选1km缓冲区；true参数表示地理坐标系使用球面距离。ST_MaxSlope：自定义函数，先用ST_Clip裁剪建筑所在像元，再用ST_Slope计算坡度，返回最大坡度值。解析：避免ST_Buffer生成显式缓冲区，节省计算；坡度计算在栅格空间完成，保证精度。44.阐述在ArcGISPro中使用“深度学习”工具箱训练建筑物提取模型的数据准备与参数设置要点。答案：(1)影像准备：获取0.1m分辨率RGB影像，按8192×8192切片，重叠128像元，导出为PNG。(2)标注：使用LabelObjectsforDeepLearning，保存为PASCALVOC格式，类别“building”像素值1，背景0。(3)样本导出：ExportTrainingDataforDeepLearning，参数： TileSize：512×512； Stride：256； Rotation：90°、180°、270°； Flip：Horizontal； Format：ClassifiedTiles； Meta：KITTI。(4)模型选择：选用MaskRCNN，backboneResNet50，预训练ImageNet。(5)训练：LearningRate0.001，BatchSize4，Epoch50，EarlyStoppingpatience5，DiceLoss+FocalLoss。(6)验证：使用mIoU与F1，mIoU>0.85停止。解析：小尺寸建筑需高分辨率与数据增强，DiceLoss缓解类别不平衡。45.说明在FME中如何基于宗地边界自动生成符合“宽度>3m、面积>10m²”的矩形车位，并输出到GeoPackage。答案：(1)读入宗地：Reader为Shapefile，几何类型polygon。(2)生成骨架：CenterLineReplacer，提取宗地中轴。(3)分段：Chopper，按最大长度5m切分为线段。(4)法向缓冲：Bufferer，左右各缓冲1.8m，端部平头，得2m×5m矩形。(5)过滤：Tester，Width>3m（缓冲距离×2）、Area>10m²。(6)去重：SpatialRelator，与已有车位做重叠检测，删除重叠>80%要素。(7)写库：Writer为GeoPackage，表名“parking”，创建空间索引。解析：中轴法保证车位长边平行道路，缓冲参数适应小型车标准。六、综合应用题（25分）46.某市计划新建一座垃圾焚烧厂，选址需同时满足：①距居民区>1km；②距河流>500m；③距高速公路出口<2km；④坡度<5°；⑤不在生态红线内；⑥地块面积>5ha。现有数据：居民区（point）、河流（line）、高速出口（point）、DEM（raster）、生态红线（polygon）、土地利用（polygon，含面积字段）。请设计完整GIS技术路线，包括工具选择、关键参数、输出图层及验证方法，并给出Python（arcpy或pyqgis）核心代码片段。答案：技术路线：(1)环境设置：统一坐标系为CGCS2000/3degreeGaussKrugerCM120E（EPSG:4547），分辨率10m。(2)生成约束图层： a.居民区1km缓冲区：arcpy.analysis.Buffer("residence","buf_res","1000Meters",dissolve="ALL")； b.河流500m缓冲区：Buffer("river","buf_riv","500Meters",side="FULL",dissolve="ALL")； c.高速出口2km缓冲区：Buffer("exit","buf_exit","2000Meters",dissolve="NONE")；(3)坡度提取：arcpy.ddd.Slope("dem","slope","DEGREE",1)；Reclassify，坡度≥5°设为NoData。(4)排除分析： a.合并禁建区：Union(["buf_res","buf_riv","eco"])得“forbid”； b.求反：Erase("landuse","forbid","candidate")；(5)筛选： a.按位置选择：SelectLayerByLocation，candidate与buf_exit相交； b.属性选择：Where"Area">=50000AND"Slope"<5；(6)输出：将满足地块导出为“site_final”，添加字段Score，按距居民区距离反向赋分（1km→100分，线性递减）。验证：•现场踏勘：随机抽取10%地块，RTK测量边界与影像对比，位置误差<5m；•公众参与：将候选地块发布至WebAppBuilder，收集居民投票，若反对率>50%，剔除。Python核心代码（arcpy）：```pythonimportarcpyarcpy.env.workspace=r"D:\project\gis"arcpy.e