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太湖行(7)答网友评论 精选

已有 6620 次阅读 2013-6-11 00:08 |个人分类:课件科普|系统分类:科普集锦| 太湖

 太湖行(6)南师大DEM小组的五尺度理论 中,有两位网友的评论较长,故以博文作答。

 

评论5Junye Wang 

李老师,俺觉得五个尺度叫法有点问题。
博主答:完全可能。因为是听讲作笔记时图省事,这么命名的,甚至未征求刘教授的同意。所以欢迎讨究。

 
Junye Wang 
:在模拟上多尺度一般指空间尺度和时间尺度,时间尺度比如,秒分时,年月日。空间尺度一般比如,纳米,毫米,厘米,米等。这些空间尺度对地理系统,显然太小,用起来也不是很直观方便,于是就有了场地尺度,流域尺度,区域尺度,和全球尺度。

博主答:讲DEM的尺度问题,作为遥感尺度效应研究出发点,(“一方面,遥感要学习综合自然地理的哲学思路,另一方面,遥感必须借鉴DEM搞尺度效应的数值方法”),就是因为DEM的尺度效应相对单纯,没有时间、生态等更多的尺度问题。您讲的纳米,米等等等,是长度单位,独立于地学的尺度效应问题。如果仅仅是米这个单位太小,完全可以用更大的单位,比如千米,光年,。。。相对简单。从DEM的尺度效应来说,您讲的“场地尺度,流域尺度,区域尺度,和全球尺度”都属于刘教授“五尺度”中的地理尺度。地理尺度还可以细分,比如流域尺度就可以再分为N级支流尺度。但“地理尺度”这里是总称。

 

Junye Wang :多尺度的问题一般指不同尺度间的相互作用,既要理解微观的问题,又要有宏观的认知。比如,在纳米和厘米尺度的微生物过程,咋样影响全流域的碳氮循环和水循环。反过来,流域的气候过程,比如,温度,湿度,降雨量,风速等怎样影响微生物过程。

博主答:同上,我们先争取搞清DEM的尺度的问题,避免一开始就复杂化。
 
Junye Wang 
:一般来说,模拟网格就是模型在空间上的分辨率。在一个网格元(结点),所有的参数都是容积或质量平均。比如,0.5x0.5 网格就是指在这个尺度有相同的温度,湿度,等等。在赤道,5分代表大约9公里,因此,在赤道5x5分的网格的分辨率就是9公里的分辨率。当然,还有时间网格就是时间上的分辨率。当然,如果9x9平方公里用同样的温度,湿度,显然是不合理的,那么怎样平均才能更合理地代表这些参数的异质呢,有一些数理方法,比如,代表性容积单元方法。

博主答:这里才开始实质性的问题。但是光说“有一些数理方法”太笼统。无论是刘学军教授还是胡鹏教授,他们是具体在探索用什么数理方法来合理地代表DEM的高程、坡度、坡向等等。

Junye Wang :除了规则的网格,也可以用不规则的网格,比如,村,乡,县,省的区域就是一种不规则网格。许多地理数据就是在这种行政区域网格上的,比如人口,gdp等等。而一些自然边界,比如地块,分水岭,流域就是不规则的自然的区域。


博主答:您是对的。但胡鹏教授恰恰已经明确指出这“一大问题”,刘学军教授也有相似的表述,而且在努力解决这个问题。这是值得我们学习和思考的。我太懒,博文写得随意,所以非常欢迎您的讨论,使更多博友能更深入的参与。谢谢!

 

评论6hsea  说:以前一直认为DEM和遥感的尺度效应还不是一回事。偶然看到"DEM究竟如何定义?"这样一个问题,发现答不上来,不禁开始重新思考这个问题。
博主答:很好。这就说明我的博文没有白写。胡鹏教授也没有浪费十年的研究。


hsea  
说:在以前的认知中,DEM的尺度转换是一个地图综合的过程,或者是一个统计的过程。DEM有一个较合适的表达尺度,个人直观的感觉是在数米或者数十米的像元尺度上能够较好的表征自然界的起伏。当一定要在一个更粗的分辨率上表达DEM时,较大的像元内必然包含地形的起伏,它可以表达整体的高程,但像元内的坡度坡向的信息已经被丢失了。这时候的DEM到底表达了什么是一个问题,或许这也正是DEM不好定义的原因。
博主答:但是,尺度效应研究的关键,就是怎么选择最有代表性的量,使信息丢失最小。


hsea  
说:而在遥感中,类似LAI这种参数,它在30m尺度上有一个真值,1km尺度上也有一个真值。如果在某个尺度反演遥感产品没有和真值对上,那说明模型不对。所以尺度是一个模型的适用性问题。从这个角度看,LAI这些参数面临的尺度问题和DEM不一样。

博主答:是不一样。但是道理是相通的。遥感中LAI的真值应该是有的,但是未必是可知的、也未必是尺不变的。30米尺度上的LAI真值,也许可以通过样方的实测来获取,1km尺度上的真值,也许可以通过增加样方数,甚至“地毯式搜索”来获取。但是,7kmPOLDER?)以上就几乎不可能了。

 
hsea  说:但换一个角度,类似于温度这种参数,温度本身就是在单点或者是温度均一区域中定义的,定义一个非均一像元的问题本身就存在问题,这个问题感觉和DEM面临的很类似。对于遥感的尺度问题,或许并不是一个笼统的普适性问题,至少说对于像元尺度有真值的参数(如LAI、覆盖度)和像元尺度真值难以定义的参数(温度等),或许应该分开讨论。

博主答:是的。像元尺度真值难以获取或难以定义的时候,比“有真值”更复杂,可以分开讨论。也许先从简单的着手吧。



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