定量遥感尺度效应刍议_李小文

第68卷第9期

2013年9月地理学报ACTAGEOGRAPHICASINICAVol.68,No.9Sept.,2013

定量遥感尺度效应刍议

李小文1,王祎婷1,2

(1.遥感科学国家重点实验室,北京师范大学,北京100875;

2.国家海洋信息中心,天津300171)

摘要：目前定量遥感在面向国家需求、面向基础研究方面，存在海量遥感数据无法有效利

用、定量遥感研究缺乏普适性和系统性、遥感应用难以再上新台阶等主要问题。因此，目前

的遥感科学研究需要整合，需要向前迈出一大步。由于地表的异质性，我们如果只停留在演

绎普适的机理模型在特定地点作个性化的处理，是不能适合地学的应用和研究的。必须在已

有的反演和实验数据的基础上，用归纳的方法，总结出一些规律性的东西。走我国自然地理

学“自上而下的演绎方法和自下而上归纳方法的结合”研究“尺度综合”的路子，在解决遥

感科学核心问题“尺度效应”方面先搭建一个方法框架，同时建立几个开放的相关平台(如数

据，反演，计算机模拟，等等)，与有关学科的专家共享。

关键词：定量遥感；尺度效应；计算机模拟

DOI:10.11821/dlxb201309001

1引言

定量遥感利用遥感传感器获取的地表地物的电磁波信息，在先验知识、普适性较强的机理模型和计算机系统支持下，定量获取观测目标参量，并用这些目标参量，通过链接模型生产出满足用户(地学或生物学模型运行)需要的时空尺度和精度的产品。定量遥感是当前遥感研究与应用的前沿领域。遥感信息的定量化首先要求对地表特征的合理描述。由于地球表面空间作为一个巨系统的复杂性，在某一尺度上人们观察到的性质、总结出的原理或规律，在另一尺度上可能有效、可能相似，也可能需要修正。加之遥感观测信息多空间分辨率并有的特点，从定量遥感出发的地学描述必然存在多尺度的问题[1]。

美国科学家比较早认识到遥感的多分辨率特点用于解决传统地理学中尺度问题的优势。如“美国地理遥感之父”Simonett教授在1970年代末期，就指出“尺度问题是遥感科学的核心问题”。NASA也相应在1980年代初期，推出了“遥感科学计划”。但是该计划执行两期，在遥感尺度效应问题上进展不大。如该计划在执行第一期(共15年)总结大会上，展示的成果主要只是25个机理模型。其原因很多，我就不在这儿逐一例举。至少一个原因是美国地理学界本身分为“计量革命”派和“定性描述”传统派，而另一个原因是Simonett教授早逝。总之，遥感科学和遥感尺度效应研究在美国的停滞不前，并不能就天然证明“遥感只是一种高新技术在地学的应用、遥感没有自己的科学问题”这种观点。恰恰相反，这给我们提供了创新和领先的机会。

这里也许有必要简单介绍一下，为什么尺度效应对自然地理学那么重要？答曰：因为地表的空间异质性。追问，什么是“地表的空间异质性”？简答曰：橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳，叶徒相似，其实味不同。所以然者何？水土异也。这是大家都知道的故事，不是定义，但的确是理解地表的空间异质性一个很好的例子。

收稿日期：2013-04-16;修订日期：2013-05-30

基金项目：国家973项目(2013CB733401)[Foundation:National"973"Program,No.2013CB733401]

作者简介：李小文，中国科学院院士，中国地理学会会员(S110001110M)。E-mail:lix@bnu.edu.cn

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