《海洋科学综合》专业课考试大纲
一、考试说明
本海洋科学综合考试大纲适用于自然资源部第一海洋研究所硕士研究生入学考试,考试内容涉及海洋科学导论、流体力学、数学物理方法和遥感导论。要求学生了解海洋科学基本常识,掌握海洋科学基本概念和理论方法,掌握流体力学、数学物理方法或遥感的基本概念、基本理论和基本研究方法。考试对象为参加自然资源部第一海洋研究所物理海洋方向研究生入学考试考生。
海洋科学导论为必考部分,考题所占分值30%。
流体力学、数学物理方法和遥感导论为专业基础部分,考题所占分值70%,在该部分,有难易程度相当的流体力学、数学物理方法和遥感导论三套题目,报考海洋遥感研究方向的考生须选择遥感概论题目作答;报考非海洋遥感研究方向的考生可选择流体力学或数学物理方程任一套题目作答,且只能选择其中一套题目作答,选择多套题目作答不给分。
二、考试内容及要求
(一)海洋科学导论(必考部分,试题总分值30%,参考书目:《海洋科学导论》,冯士筰等著,高等教育出版社)
1 海洋学的概念、研究对象、研究内容、发展史和研究意义
了解海洋学的概念、研究对象、研究内容、发展史和研究意义。
2 地球系统与海底科学
掌握地球的基本常识,海与洋,海底地貌特征。
3 海水的物理性质和世界大洋的层化结构
理解并掌握海水的热学和力学性质,世界大洋的热量与水量平衡,大洋温度、盐度和密度的分布和水团。
4 海洋环流
理解并熟练掌握海流的成因及表示方法,海流运动方程,地转流,风海流,世界大洋环流和水团分布
5 海洋中的波动
理解并熟练掌握波浪的概念和波浪要素,小振幅重力波,有限振幅波动,海洋内波,开尔文波和罗斯贝波,风浪和涌浪。
6 潮汐
理解潮汐现象以及与潮汐有关的天文学常识,掌握引潮力,平衡潮理论和潮汐动力理论,风暴潮。
7 大气与海洋
了解地球大气的平均状态,海洋上的天气系统,海洋-大气相互作用。
8 海洋声、光传播及其应用
了解并掌握声波的基本理论,海洋的声学特性,浅海声传播理论和典型水文条件下的声场特征,海洋的光学性质。
9 中国近海区域海洋学
了解并掌握中国近海自然环境概述,海洋水文状况,水团和锋面,海洋环流,潮汐、潮流和海浪。
(二)流体力学(选考专业基础部分,试题总分值70%,参考书目:《流体力学》,吴望一编著,北京大学出版社)
1 场论和张量初步
掌握矢量代数、场论和二阶张量基本理论。
2 流体力学的基本概念
了解流体力学的研究对象、方法和流体的物理性质、深入理解并掌握连续介质假设及其适用条件。流体运动描述方法,物质导数与随体导数的概念。流体的基本运动形式,掌握迹线、流线的概念、物理意义及求法。流体变形速度张量、质量力、面力、应力张量概念,了解涡线、涡管、涡通量、涡管强度等概念。
3 流体力学基本方程组
熟练掌握连续性方程、动量方程和能量方程的推导及应用,掌握本构关系及状态方程,流体力学方程组及定解条件。
4 流体的涡旋运动
掌握涡旋动力学基本理论、涡旋不生不灭定理、涡线及涡管强度保持定理。
5 流体静力学
理解并掌握静力学基本控制方程,液体静力学规律及应用(自由面的形状,非惯性坐标系中的静止液体)。
6 伯努力积分和动量定理
熟练掌握伯努利积分和拉格朗日积分,以及伯努利积分、动量定理的应用。
7 理想不可压缩流体的无旋流动
理解并掌握理想不可压缩流体的无旋流动控制方程及定解条件、势函数概念及无旋流动的性质。平面定常无旋流动基本概念及方法(流函数、源汇、点涡、偶极子、镜像法、保角变换)。
8 粘性不可压缩流体流动
掌握粘性不可压缩流体动力学基本理论,掌握相似性理论和量纲分析方法。掌握边界层理论,掌握层流边界层方程推导。了解边界层的分离,湍流的发生,层流到湍流的转换。掌握雷诺方程和混合长理论。
(三)数学物理方法(选考专业基础部分,试题总分值70%,参考书目:《数学物理方法》,梁昆淼编,高等教育出版社)
1 复变函数
内容:复数及运算、复变函数、导数、解析函数;复积分、柯西积分定理和积分公式;复项级数的基本性质、泰勒展开、洛朗展开、孤立奇点;留数、留数定理、留数的计算、应用留数定理计算定积分;傅里叶级数、傅里叶积分与傅里叶变换、δ函数、拉普拉斯变换。
要求:理解复数的性质和计算。理解复变函数的概念和基本运算法则。理解解析函数的性质与基本保角变换。理解复变函数的奇点及留数的概念与计算。了解复变函数的多值性与分支概念。了解傅立叶级数展开、傅立叶变换与拉普拉斯变换的基本性质与应用。理解泰勒级数展开和罗朗级数展开。
2 数学物理方程
内容:数学物理方程的定义及其分类、定解条件、定解问题与适定性、达朗贝尔公式;分离变数法及本征值问题;格林函数法;积分变化法;球函数;柱函数。
要求:了解数学物理方程的导出,掌握数学物理方程的分类。了解初始条件和边界条件的形式。理解定解问题与适定性的概念。掌握应用达朗贝尔公式。掌握应用分离变数法求解齐次泛定方程和针对非齐次泛定方程与非齐次边界条件的处理方法。掌握应用格林函数方法。掌握基本的积分变化方法。掌握应用球坐标和柱坐标中的分离变量方法推导贝塞尔方程与勒让德方程的过程,了解柱函数与球函数的基本性质。
(四)遥感导论(选考专业基础部分,试题总分值70%,参考书目:《遥感导论》,梅安新等编,高等教育出版社)
1 遥感的基本常识
内容:遥感的基本概念、特点和发展。
要求:理解并掌握遥感的基本概念和特点。了解遥感系统的工作原理。熟悉主流的遥感器、数据和应用。
2 电磁辐射与地物光谱特征
内容:遥感的电磁学原理和地物光谱基础。
要求:理解电磁波谱与电磁辐射原理。理解并掌握太阳辐射及大气对辐射的影响。熟练理解和掌握地球表面不同地物类型的反射辐射特征,了解并掌握地物波谱特征的测量方法,并可辨识绿色植被、水体和裸土地等几种典型地物的光谱特征。
3 遥感成像原理与遥感图像特征
内容:成像遥感器的数据获取原理,以及不同类型遥感图像的特点。
要求:了解目前主流的遥感平台。了解扫描成像的原理,并能运用所学原理分析遥感影像中的各种成像问题。了解微波遥感的特点和成像方式,熟悉目前主流的微波传感器。理解遥感影像的几种分辨率特征:空间分辨率、时间分辨率、光谱分辨率和辐射分辨率。
4 遥感图像处理
内容:光学、微波遥感影像的校正、增强和融合等处理方法。
要求:对于光学影像,熟练掌握假彩色合成、分辨率融合和光学增强等图像处理方法,并理解其中的原理。对于微波影像,熟练掌握微波图像的去噪和多视处理等图像处理方法,并理解其中的原理。熟练掌握遥感图像辐射校正和几何校正方法,了解地面控制点的野外测量方法。理解并掌握遥感图像的直方图变换、空间滤波、图像运算和图像融合等图像增强方法和原理。
5 遥感图像解译与制图
内容:遥感物理学、地理学和GIS技术的结合。
要求:了解当前主流的遥感影像类型、主要特点及其应用。熟练掌握目视解译方法和基本步骤。了解计算机自动分类的常用方法、算法,并能分析其优缺点。熟悉遥感影像地图和信息专题图的制图流程,熟悉遥感影像地图的图面配置。
6 遥感应用
内容:水体遥感、植被遥感、地质遥感、土壤遥感和高光谱遥感、SAR遥感的应用
要求:熟练掌握水体遥感、植被遥感、地质遥感、土壤遥感和高光谱遥感、SAR遥感的原理、主要方法和应用,并能运用理论常识解决实际问题。
7 RS、GIS和GPS综合应用
内容:3S技术及其相互关系和综合应用。
要求:熟悉3S技术各自的特点和相互结合应用。了解3S技术的一些实例应用。
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