定量遙感面臨的主要問題教學(xué)課件

定量遙感面臨的主要問題。尺度問題1)地學(xué)中的尺度問題2)尺度問題與遙感科學(xué);3)定量遙感模型4)GO模型描述2。病態(tài)反演問題1)為什么病態(tài)2)地學(xué)知識的積累和表達3)先驗知識如何用于病態(tài)反演問題3。先驗知識的積累李小文,2009.6.8,中科院研究生院1定量遙感中的尺度問題1)地學(xué)中的尺度問題例全球變化的研究面向一系列重大全球性環(huán)境問題,提出了大量的關(guān)系到地球可居住性的重要科學(xué)問題,因而所涉及的范圍極其廣泛,具有高度綜合和交叉學(xué)科研究的特點。葉篤正先生曾指出,“全球環(huán)境是一個不可分割的整體,任何區(qū)域的環(huán)境變化都要受到整體環(huán)境變化的制約,反過來,整體環(huán)境的變化又是各區(qū)域相互影響著的環(huán)境變化的綜合體.”香山科學(xué)會議第187次學(xué)術(shù)討論會集中討論了大氣圈、水圈和生物圈之間的耦合。會上談到水循環(huán)的狀態(tài)目前能測得準的只有水文站的徑流量,降水總量只能依靠少數(shù)的點測量外推蒸發(fā)散就更慘。所以整個水循環(huán)現(xiàn)況不清丑紀范院士指出:要重蒸發(fā)、重垂直、重枯水,所有這些都需要遙感。葉篤正院士強調(diào)了陸面蒸發(fā)對大氣環(huán)流的反饋,他的模擬表明,如果北緯30度全部灌溉,將嚴重影響氣候的變化。他甚至認為更小尺度上的水的狀態(tài)也能影響全球的氣候模式。但是氣象、水文和生物圈究竟分別在什么尺度上彼此耦合,則沒有定論。所有這一切都對遙感提出了迫切的需求。二十年前,關(guān)于是否應(yīng)該建設(shè)“三北防護林系統(tǒng)”,曾經(jīng)有過一場學(xué)術(shù)爭論,至今余波蕩漾反方:“抽水機”理論正方:“人類有序活動可以影響大氣環(huán)流”理論注意“抽水機”理論是在點(小)尺度上絕對真實的蝴蝶效應(yīng)”在非線性的GCM尺度上又是完全可能的。具體的可能性依賴于人類有序活動的設(shè)計與規(guī)模(尺度)誰是誰非?現(xiàn)在只能看效果了。但學(xué)術(shù)爭論仍在繼續(xù),并有擴大化到“主義”之爭的趨勢為荀子平反人們常把荀子的“人定勝天”解釋成“人一定能勝天”,搞成一個“主義”,胡作非為,給國家、民族帶來了災(zāi)難現(xiàn)在風(fēng)向又變,把敬畏自然,搞成一個“主義”,狠批荀子其實荀子說的是:人定勝天,天定勝人。人定勝天是“大天而思之,制天命而用之。”是要觀察、思考、掌握自然規(guī)律,按自然規(guī)律辦事,利用自然資源的意思。歸根到底老天爺還是最狠的。在兩大“主義”的惡斗中,只有靠全球變化的研究是以地球系統(tǒng)科學(xué)為指南的遙感作為獲取地球表面時空多變要素信息的先進方法,是地球系統(tǒng)科學(xué)研究的重要組成部分,是對全球變化進行動態(tài)監(jiān)測的不可替代的手段。陳述彭先生指出,沒有遙感,就提不出全球變化這樣的科學(xué)問題。所以遙感的多尺度觀測對地學(xué)本身有巨大的推動作用,就象望遠鏡對天文學(xué)和物理學(xué)的推動作用一樣2)尺度問題與遙感科學(xué)二十多年前,美國地學(xué)界爆發(fā)了一場“路線斗爭”。當(dāng)時的美國地理學(xué)會會長著文批評一批較年青的地理學(xué)家以計算機和遙感為技術(shù)手段,打著科學(xué)的旗號,篡改地理學(xué)作為一種描述性藝術(shù)的實質(zhì)。以加洲大學(xué)圣巴巴拉分校(UCSB)為首的一批地理學(xué)家,如Simonett,Estes,Strahler,Dozier等數(shù)十人聯(lián)名著文反駁,一時非常熱鬧二十年來的事實證明,凡是沒有抓住遙感這一機遇的地理系,紛紛走向衰亡但是AAG的那位前會長也有他一定的道理,遙感不應(yīng)該僅僅是高新技術(shù)的應(yīng)用,而是一門新興的綜合交叉學(xué)科,牽涉到對地表的描述遙感科學(xué)是在地球科學(xué)與傳統(tǒng)物理學(xué)、現(xiàn)代高科技基礎(chǔ)上發(fā)展起來的交叉學(xué)科,其獨特的科學(xué)問題在于:對傳統(tǒng)地學(xué)來說,遙感要求從定性到定量描述的過渡。對傳統(tǒng)理科來說,遙感要求在象元尺度上對局地尺度上定義的概念,總結(jié)、推導(dǎo)出的定律、定理的適用性進行檢驗和糾正,而