定量遥感面临的主要问题.李小文

定量遥感面临的主要问题1。尺度问题

1)地学中的尺度问题；

2）尺度问题与遥感科学；

3）定量遥感模型；

4）GO模型描述2。病态反演问题

1）为什么病态；

2）地学知识的积累和表达；

3）先验知识如何用于病态反演问题

3。先验知识的积累

李小文，，中科院研究生院1.定量遥感中的尺度问题1）地学中的尺度问题－一例

全球变化的研究面向一系列重大全球性环境问题，提出了大量的关系到地球可居住性的重要科学问题，因而所涉及的范围极其广泛，具有高度综合和交叉学科研究的特点。叶笃正先生曾指出，“全球环境是一个不可分割的整体，任何区域的环境变化都要受到整体环境变化的制约，反过来，整体环境的变化又是各区域相互影响着的环境变化的综合体.”

香山科学会议第187次学术讨论会集中讨论了大气圈、水圈和生物圈之间的耦合。会上谈到水循环的状态目前能测得准的只有水文站的径流量，降水总量只能依靠少数的点测量外推，蒸发散就更惨。所以整个水循环现况不清。丑纪范院士指出：要重蒸发、重垂直、重枯水，所有这些都需要遥感。叶笃正院士强调了陆面蒸发对大气环流的反馈，他的模拟表明，如果北纬30度全部灌溉，将严重影响气候的变化。他甚至认为更小尺度上的水的状态也能影响全球的气候模式。

但是气象、水文和生物圈究竟分别在什么尺度上彼此耦合，则没有定论。所有这一切都对遥感提出了迫切的需求。

二十年前，关于是否应该建设“三北防护林系统”，曾经有过一场学术争论，至今余波荡漾。反方：“抽水机”理论正方：“人类有序活动可以影响大气环流”理论注意“抽水机”理论是在点（小）尺度上绝对真实的。“蝴蝶效应”在非线性的GCM尺度上又是完全可能的。具体的可能性依赖于人类有序活动的设计与规模（尺度）。谁是谁非？现在只能看效果了。但学术争论仍在继续，并有扩大化到“主义”之争的趋势。

为荀子平反－人们常把荀子的“人定胜天”解释成“人一定能胜天”，搞成一个“主义”，胡作非为，给国家、民族带来了灾难。现在风向又变，把敬畏自然，搞成一个“主义”,狠批荀子。其实荀子说的是：人定胜天，天定胜人。人定胜天是“大天而思之，制天命而用之。”是要观察、思考、掌握自然规律，按自然规律办事，利用自然资源的意思。归根到底，老天爷还是最狠的。在两大“主义”的恶斗中，只有靠科学数据，科学方法，才能找出最好的办法。

全球变化的研究是以地球系统科学为指南的。遥感作为获取地球表面时空多变要素信息的先进方法，是地球系统科学研究的重要组成部分，是对全球变化进行动态监测的不可替代的手段。陈述彭先生指出，没有遥感，就提不出全球变化这样的科学问题。所以遥感的多尺度观测对地学本身有巨大的推动作用，就象望远镜对天文学和物理学的推动作用一样。

2）尺度问题与遥感科学

二十多年前，美国地学界爆发了一场“路线斗争”。当时的美国地理学会会长著文批评一批较年青的地理学家以计算机和遥感为技术手段，打着科学的旗号，篡改地理学作为一种描述性艺术的实质。以加洲大学圣巴巴拉分校（UCSB）为首的一批地理学家，如Simonett，Estes，Strahler，Dozier等数十人联名著文反驳，一时非常热闹。

二十年来的事实证明，凡是没有抓住遥感这一机遇的地理系，纷纷走向衰亡。

但是AA层G的那椅位前弃会长抵也有扮他一愤定的叙道理所，遥食感不山应该恐仅仅赶是高朝新技配术的纱应用完，而省是一冬门新缎兴的菠综合立交叉发学科宅，牵宰涉到引对地敲表的饶描述轨。遥感宵科学是在婶地球艳科学莫与传素统物利理学汤、现堪代高辨科技源基础胶上发戚展起穿来的交叉吧学科芬，其独夕特的处科学绒问题服在于赶：对灶传统票地学全来说日，遥坛感要出求从币定性属到定返量描煌述的下过渡价。对微传统鼻理科物来说齐，遥防感要唯求在堵象元好尺度烟上对沫局地吓尺度咱上定裕义的使概念章，总拖结、蓬推导栏出的咏定律虚、定梢理的局适用贤性进饺行检志验和云纠正希，而赠这种望纠正浅是与黎象元浪尺度孔上的略地学跑定量稠描述烦密不暖可分税的。朋正因跟为如守此，酸美国蜂地理娇遥感教之父Si卖mo女ne宁tt强调尺度葱问题悬是遥午感科腾学的言根本散问题，推皇动NA检SA设立先了RS早SP。“我们慈淹没典在数毫据的本海洋从中，锁渴求挡着信鼓息的跳淡水坏”EO蛛S膊20段00楚G欢/天(2×炎1012By克te吊s/天)办法1：多发帮卫星提高碑分辨绞率(1m)，2nm高光普谱、60沈0波段海量隶遥感橡数据？新应肯用需私要的洞有效出信息体匮乏供需鬼矛盾目前州遥感舰的基渔础理册论很哭不成获熟，霸缺乏棍对遥蔑感数尽据的肯地学群理解办法2：美国血议会正对NA叫SA的指叛责:汗“迄今湿积累须的遥腊感数羽据,有95嫂%从来照没有库人看银过。旺”这个丈办法捧，我威们暂快时没冶有优净势：(卫星忙、星判载传守感器幼、数塌据处穿理…，牵可涉到薪大量溜的经堪费和伏相当退的工舰作积阁累。从这员里突茅破，类我们百有优揭势。遥感匙数据赌的地学导理解羡、定缝性到折定量多学路科交略叉基础科学、应用基础科学定量地学描述遥感科学定量遥感

高新技术(传感器、遥感平台设计制造)遥感：高新技术驱动的对地观测的一场革命观测时空尺度

物理学定律、定理

数学生态学化学计算机科学

国民经济持续发展，社会需求，环境保护，全球变化，减灾防灾尺度效应分形、分维...反演、优化...遥感紧在多遥学科犁交叉侧中的王定位遥感乳科学赴：“界一门众综合洽性的宾科学农，它票借助浇物理润学的饺基础著，数原学的丘方法闸，计处算机温的手吹段，狠以及貌地学收、生想物学隔的分赌析，希解决舍对地低遥感英的科扎学理求论和惕实际炸问题护。”——陈述周彭——所以沙遥感聪科学陆是一巧个很水大的阶交叉牲，而定量地学描述，从严某种垮意义亚上，是科等学和天艺术组的交伶叉。3）掠定烘量遥丸感模绳型天光溜云影亭共徘辽徊诺贝猾尔奖获助得者Ch游an沙dr曾as身ek绘ha遣r创立蝴于50年代答，成挑功应淹用于搂大气增；前区苏联迫院士J.离Ro深ss换6雀0年代晨应用茄于植援被；贯并应用蚕于土惊壤贱、冰权雪写等。柳所以从70年代拉以来巷曾在学遥感矩机理桶研究移中一猴统天永下。装但辐桶射传芝输理段论都员是基印于体凡积散桐射介逢质的测水平菊均匀桂性，照本质牵上是德与象宁元大肠小无宇关的琴，尺倚不变迹的。在遥聚感象替元尺乔度上跨，陆届地表糟面大被量呈污现非签均匀颗的复傅杂结讯构，联且以混表面席散射费为主火，辐射盟传输司理论院难以罗给出端合理祥解释。辐射派传输常模型微分体散射元水平均匀体散射介质垂直方向允许介质的密度、性质有变化固体地球表面—>下垫面边界条件对大误气来币说，井体积轧散射济元的牛近似稀是逼爷真的训。虽绪然模电型复沟杂一辞点（掘偏微粪分—积分压方程蕉，无础解析劲解）氏，但御迄今码没有杠比RT更合笨适的惠模型熟。对植羽被来赶说，Bi锦gl霸ea世f(大叶贺近似)作为并大气章的下法垫面霞，或爸者把烫植被兽处理铜成绿西色气伴体（gr梨ee异n眠ga喝s）或都证通明丧起失了载逼真赠性，评只剩蹦下复态杂性齐。对复陵杂地灿形来山说，鼠表面绪散射庙占主欧导地赖位，愿体积子散射特元的药假定遣更难骡成立酒。辐射明传输羽学派获及局莫限比如敢说Ki颠me航s的三度维辐何射传堡输模渣型，裹就是矛对水伯平均宫匀RT模型数的一液种改斑造，兄以适妖用于全森林汇。这出需要以在像驻元尺尼度上需把森技林所资占的卸三维涉空间店细分怜为体迁积散亡射元厅，例锦如SP痒OT像元10阴*1烦0米，照树最似高10米，杀体积亦元0.略1米见污方，晕则共浑一百燥万个摊散射青元。3D愿RT模型蹈需要清指定农哪些湿是树箭冠，毒哪些工为空膊气，含然后南建立捐偏微撤分—积分大方程圣并求圾数值瞎解。冤换言停之，保在RT方程商的框构架下很，逼廊真性叠的改爆进靠合的是飞复杂短性的冶增加撕。辐射邀传输内学派叠及局填限几何父光学罪模型我曾偷在《遥感瞧学报》的一菠辑专韵刊的脂前言摔中写惯道：时届简中秋风佳节仙，“即明月驻几时御有？前”我愤国古滤代地乘理学悉家一蛮千年器前就由提出浇这一舰问题删。二浑向性酬反射教的几胀何光般学学礼派的啄回答军是，炭只有敏当观粉察者侨位于蛙“热贸点”棉方向砌，即浙背对良太阳事时，吹才能衬看到者满月交，而晓且看鞋不到揭环形此山的幅任何意阴影阔，因津而最功明亮梦。这个暂回答沾也许默太简蚁单，筑因为初还有颗大气张透明椅度的圾问题众，日视地距胜离，源相干随效应掌，等胞等，误等等谢。但租不可知否认鞋，几污何光舞学的仆回答维抓住帆了问绍题最眯核心呢的本久质。顽同样趟的原枕理，留我们般已成居功地兔应用竿于可旧见光朱、近诞红外雀波段诵的对鉴地遥挖感，艺在攀圆登项糟目中电又成程功地隶推广姿到热篇红外竹，解寒释非护同温丹像元封热辐凤射的吃方向矩性。致本期弦增刊皮的几哨篇文尝章用伞实测含或模而拟数侄据证动实了文我们趁温差咸面积撑的投串影加脊同温忆多次轿散射率模型窃的合拾理性舰。当我千写这库番话嫁时，舱我以引为月畏亮的狱朔望闯，上系弦下泰弦，究这些本几何压光学己关系奔是大家都沟清楚炕的。养不料铺好几予位博白士、当教授用怀疑治我满计月即寸热点谣的提菠法。絮经过置热烈讨到论，夫我才暂弄清启楚他睬们把丢新月蔬当作黄月食逮了。损不久帐前－作者符：刘溉茜继来源溜：科学底时报郑发蜂布时钥间：20欧07冈-9挨-1胁4。。榜。在化一年民四季徒之中喊，中周秋之星夜月骨亮是乌最圆鹊、最明、地最亮袍的。军这是蒜什么招原因疲呢？积据科氏学家压分析颜，。邮。。削。。乞。同初时，冲中秋仰正值民秋分前后泛，太纷阳几晚乎垂漆直照断射到谷月球劈燕上，依月球狂接受去的阳蛙光最挑多，业反射池光也尺最强河，因仔而中秋的掉月亮惩格外展明。看来GO模型倚虽然堆简单末，科苏普还材是需税要的历。这里劈燕虽然且以介闪绍几祖何光悦学模柿型为脸主，弓但并精不排果斥其霸他的谷模型笨或学耕派，睬古话说绳，“硬珠联箱璧合就”，势“相顷得益惹彰”姜，“仆君子篮和而葡不同乞、小心人同陕而不嫌和”着，就袭是讲多样诉性的富互补抓与综第合，寺或英翠语里意的sy挣ne振rg秀y.说到照珠联邪璧合卧，时冷髦的延读者院也许会垦想到橡珍珠橡项链干什么化的，92年版蛾“常娇用成腰语词住典”矩解释笔为：谈“指旺珍珠绳串在走一起，举美玉蚀合在绘一块绪儿，累比喻…”这是适望文慎生义明，也引不算蹈错。正但其毕实语默出汉书：色“日箭月如径合璧水，五贩星如景连珠,”讲的哗是两划种罕裕见的栏天文犬地理缴现象锤。日月幅同辉漏不稀冶罕，响在上时弦月讽、下谨弦月揪时，逮太阳—地球—月亮疯成直渗角，私我们凡常常氏可以宅看到升。但醒日月任合璧嘴就难滤得一托见了中。日汪月合步璧指坝的是秀太阳部和月次亮重听叠在咐一起黄，而腥又不钟是日馋食——它们傍一道色放射物光华果。有安人也污许认勒为这加种罕病见现碧象是匆对几竭何光洁学模峰型的乱挑战抚。但层其实班我相糊信只下有几嘴何光壳学模早型（仍加上挎大气部分层削模型屿）才宽能解堡释这眨种目非前据夹说只怕能在窑东南储沿海棒十月气朔日夹、天茅朗气夸清时伴才能狭看到毯的日临月同驶升现敌象。离不过友要验六证这剃种解穷释就蜓比较决困难悉，需紧要在切指定招时刻聚，指误定地犁点，宪测太茫阳/月亮仇的直前射光壁谱，马放探拣空气斧球，料但也陪不是免办不们到的睁。几何新光学蒙（GO）模辣型明赖显的粥优势茂就是格解释眨阴影趟、表莲面反取射，鼠简单穷、直极截了积当。辐射嚼传输愈（RT）模驰型明厘显的医优势诸则在享液体粪和气善体的壳体散陷射，航出发辫点就仰在微况分体安积元滴的能验量守车恒。RT模型逐的问撒题在倡于太坑复杂粮，出链发点贿就左兽微右劳积。RT学派侨腹诽GO模型送主要左有两报条：1）太塔简单薄，不修像演学问犁高深猾的样太子；2）不肆满足景能量缩慧守恒爬定律累。既然挤是腹番诽，腔你怎朽么知盐道？询因为骆有学GO的学分生转江学RT的；佩也有镇学RT的学剂生论填文让我偿审的绪。说GO模型齐不满柏足能丧量守赢恒定简律，候纯属股误解贫；它择在微驰观和皆宏观劝两个呈层次上管均满耽足能影量守街恒定稳律，勒只是析没有贯必要映在方童程里滚表示奥出来浩。就哀像我羞们吃糖饭，饿了弱就吃捡，没长有必颈要先雁宣布撞为了遇能量末守恒黄，现跳在开残始吃威饭一找个道尊理。姿相反RT模型，易由于透没有打解析挂解，丹宏观岸上只韵能近对似满小足能偿量守胁恒定避律。这里誓我顺禽便讲托一讲竞模型弦的简云单性杠原则盾。模型歇的简练单性队原则湿：我们推这里以所谓早模型捎就是饿对真腊实世现界（聚事物话、过稳程。扬。。越）的数格学描讽述，侍英文慕原意皂就是酱模特昂儿（mo驻de衡l）在其谜他领境域，袄模型兴可能眠是模悠范的澡意思窗，这忍里排遣除不土讲。英国Ki侧rk吨W彼.梢Ju违nk茄er教授叉有一端次问除他班腰上的极大学销生，耗“时装句模特贵与碳敞分子槐模型践有什宽么共麻同之圈处”？筛一位浓同学贼回答什说：始都像倡牙签纯。这嗓样回干答的仙原因蚀是：湿时装我模特淘瘦得陵像牙劫签，石回答寇问题材的这侮个学甩生上岁小学乒时见菌到的偷分子院模型革是用萌牙签沈和小棋球做匠成的划。当然许，Ki爸rk教授忠所期碍望的秘“正垒确”饭答案逃的意贷思是雾：原锋来的呈科学阶模型踏意在天“描誉述”过（De庆sc缘瑞ri冲be）现卵存的归世界钉；时焦装模铃特并插非典俭型的齿普通休人，厦其时椒装的捷作用详是“浴规范爷性的下”，晓想领蹄导服害装新壤潮流娃的，奸是对练我们槽的外杜貌、蠢打扮虾应该联什么规样的卡一种忍“范书例”府（Pr屿es渗cr缎ib评e）。果由于也用同袭一个鼓词既执可以删表示租“描漂述”想，又债可以哀表示辩“范王例”校，使纪得科谅学家锤可以讲去构遗造一朗些与扣过去捐的模室型不狠同的困模型求，然冠后去慎寻找剪类似首于这垂个模蝇型的庭世界晕，而脖不是殃仅仅专做一终个类挣似现见实世词界的禽模型汪。从百这个杯意义武上说蚂，时撕装模恰特与微碳分次子模斗型的载作用觉是共武同的朝。(K欧ir穗k歉W.否J峡un厌ke墙r，Fu费tu铺re龟s,南2颗00舒2回3承4（9／10）：89桂5－90张5)）引自稼，有援改动模型滴的简乒单性指原则淋（续磁）：高度灰逼真院－墨－－炸－－陕－－眠－－捧－－驳－－肚马虎坛（臂逼真淘性）复杂迷－－非－－铲－－糖－－爱－－马－－曲－－盯简尝单南（复摸杂性嫂）真人喷模特经－塑霜料模唱特－屿－－旗－－婶－－眉－厚稻草训人微（翠例）推销娘时装围－－次－－裂－－解－－建－－皮－－寇－香赶麻馆雀（寒用途滔）讨论茄模型紧的简雪单性较，首慰先要具明确燥建模狠的目雀的。忘用途扎不同商，上面零从名品模到膝稻草意人都剥可能直是合克理的膜。要威赶麻叫雀，扛用真飞人模特槐就极惠不合袖理。秘但不破懂这反个道甚理，晒我自快己就姑还真粘干过乓，后果陷严重钉。五十栏年代袋除四堪害，合就发驴动群击众，飞人海桑战术桥赶麻雀，贼想让顿麻雀妄无落场脚之键地。用据说粪真有祥麻雀口累坏形了，畏飞着失飞着就掉民下来泽的，由但总炎体来苏说，漏后果羡严重心。这丙个例认子，钥主要修是从成本没来考花虑的社。不体考虑物成本拿，单辱从科写学的猫角度挣，模碑型的隐简单性原腿则也焦要求由：模型岭的简际单性丛原则址（续娇）：同样策逼真泰、同沿样普但适的兵情况甲下，桑模型摧越简吐单越以好。或者适换一娃个表衫述，拴即著阻名的“奥卡亚姆剃率刀”：如无躺必要哄，勿烟增实俊体。叮－多余糕的东掀西、惩统统早刮掉画。对建授模来恐讲，稀这里幼实体岛包括焰：假舌设，闭参数匠，运欢算的外复杂手性等源等。60涨0多年以迈来，妖从哥乞白尼徐的日遇心说案，到躁牛顿川的万辆有引勒力，愉到爱摇因斯弊坦的苗相对论，沈简单战性原警则已骨经取拍得巨疯大成兰功，苦成为唯重要航的科辨学理帖念。要解玻释昼瘦夜，临解释按时差古，地针心说禁就够辣了。央但是嫌地心民说解秋释五软大行棚星的运动萍，就桂复杂下到连廉张衡茎，诸急葛亮冬都头槽疼。而日旁心说雾给了助日月静五大王行星羽在天穹让上的伯运动钢一个塑简单棉而准据确的急描述冬，从浙而推帝动了筑整个手自然慕科学匀的发展。哥白阔尼的近成功段，我椅们往伙往过狭多强尼调了律科学彩对神奶学革撤命的叨一面肢，忽躲略了简草单性躲原则共成功残的一帖面。模型咏的简央单性攻原则鼓（续耀）：这有督时会旧闹出盲笑话蝴来。污比如另最近赖有人柴批判差地质徐学，耻说它丧整个正建立凑在地柔心说洁的错准误基两础上内。又臣如我柳遇到想过10来个已地理乞学博福士（赚生）润，要饭参加箭国际您会议忍，算殊时差看，脑弊袋自铸转来糠、自勾转去黑，想栽不清狠楚。巡寿我只役好告嚷诉他乏们，像要解仇释时刃差，牲地心须说实寄在就她够了贼。这义不算伍反革强命，痒只是予模型陵的简强单性毛、实竖用性祸。要追他求模姻型的澡简单西性，妙重要霞的手紧段是愈变换泄。往蜓往很纯简单柿的变辣换，钟就把漫很复闭杂的样问题帜搞得抱非常丘简单坝。最历著名乘的例面子，弦当然描还是掩日心裁说，威一个扰坐标薯系的撞平移搁变换毕，就慌搞定禽。复赞杂一郑些的族例子砍，比蓝如Fo绕ur肃ie握r变换跨，把痒千变枣万化惯的波醋形，斧用基陪波和敏谐波健来描妈述。藏注意羽这两捏种著长名的吗例子驳，都选开始却于纯垦粹的絮数学毁简单讨化，盼而这共种简的单化睬的物丽理机渔制，秒是在狮数学辅模型尽简单别化之肉后才友逐步准清晰引起来金的。朴人们新在日殿常生辱活中汉，也探常常都用变抗换来级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Li-Strahler模型系列SCI引用次数

经检索，1991-2007年间，陆表遥感模型SCI引用次数最高三篇论文为：(1)Myneni，93：193次；(2)Roujean，92：162次；(3)Li，92：155次。分别为RT、GO－RT混合（GORT）、和GO模型。分析最高三十篇，基本也是三分天下的格局。

至此我们可以认为GO模型已成功进入了陆表遥感的主流。

发表年检索年19851986198819921995199920012000107772479380－200211379279650702007---155802017GO模型贵能简英单、控方便提地解幸释复禾杂地捧表反殃射的兵方向藏性，午因而是多颈角度盛遥感北的理漏论基亮础，通也是冻多角负度与凳其它列遥感夏手段纵协同的后理论冻基础既。这倦里简跑单介喂绍一缓下地沃表反虫射的泛方向致性抚－古人梅早就躁注意握到了莲初春雕的草距地，佣越远贤越绿史，例卖如：青青浅河畔扭草，吸绵绵狗思远偿道。轧（古废诗十拌九首课）草色杀遥看痕近却坚无。驾（韩荡愈）离恨朴恰如吸春草渡，更爪行更木远还迎生。或（李堂后主广）大家图知道侦，作索科研我的第雷一步吓，就光是观降察。扶第二苗步是萝解释赤。这迁三位边诗人都观衫察到麦了同痰样的沉现象剪，作勉了优满美的满描述址。但摔他们泉的下猛一步客各不胜相同羡：青青幸河畔搬草，徒女诗愧人马社上跑嫂题，幕开始怕想她芒出远有门的弟老公趴去了敬。韩愈绪老师赴观察帜就更图科学凳，不萌但远心观，草而且励锁定肠目标前，跑际近了梅再仔故细观察，闭作出乒了多仓角度扮遥感咬发展评史上占的第掀一个洒对比袜记录加。李后追主，弊缺了施韩老辽师这溪一步亏，就难给出“LA疗I越远捧越大”的解镇释，雁显然薪没有说焰服力纤。我们骗今天投，当铜然很蒙容易美用GO模型倒来解逮释韩浇老师架观察孕到的求现象起，并丢且有普适候性。草色控遥看伍近却淡无近看遥看Li攻-S杰tr偏ah肝le尖r创立觉的几哈何光楼学模初型系狠列，钉主要幻玉考虑近地物脂的宏观代几何初结构，在解前释复小杂地和表的舌反射平特征乎时有习其简冶单、拳明晰干的优躬势。也有何人试锄图改烦造辐洽射传案输理施论，充去描炉述象增元尺霉度上前三维基空间丙的宏赤观结左构，前这就匹象用炊一把文小螺类丝刀盾横过糊来拧善一个专大的佩螺钉垃。不匹同的咐遥感艇理论乒（辐伪射传嚼输、咸矢量戴辐射播传输糊、波虏解析括、几阻何光荷学等物）就池象一闪个工修具箱犯，里精面有克大小尽不同训的螺没丝刀扔，关躲键就告是如智何选象出一宋把合衡适的途来，几何莲光学普模型氧就是加解释草象元陈尺度夺上复贫杂地秧表的圈合适结工具爹。4）几长何光爽学模想型描刃述定雨量遥覆感尺良度效悼应为什易么我骑们跑驶那么猴大老泰远到镇卫星吓上观使察地择球表掀面，捕反而姐比我验们在润地上腐“眼胞见为年实”镇竟然说还有拌优势蜜呢？耳这里辰牵涉春到一呈个尺度杏问题。不同滴的自教然现便象有你不同针的最佳松观测调距离和尺度，并不踢一定夹是距言离越丈近越树好，喜观测窗越细持微越个好。18世纪盾英国蜓斯威池夫特努用一膏个例牢子形产象地稳说明遵这一济点。村他假凤定从先非常斯近的惜距离茄，用泥很高织的分尤辨率齿来看坐一个致美女纲。观险察者畅在这竖位美补女的费脸上巾从一鸟个毛岂孔观哀察到津另一高个毛辣孔，远辛苦搜观测终的结盯果和历整体肢的“辣美”肚全不赖相干绵。我躬国古皮代学皂者更涌早几景百年越也认屈识到慕了这锦个观漏察尺殿度和香距离恋的问聪题。耍他们耀以庐胸山为磁例：雹在山肢里实笨地积饺累的度大量割观察宪，“骄远近膨高低农各不亏同”德，对英认识披庐山拾的全确貌却毫很少明有所互帮助腿。这远并不苗是否脚定系鸭统的浴高精梦度的友实地移观测划，而哈是说斯明需比要适谜当的距离和比例蓄尺，才基能有示效、甘完整化地观姿察。横看捞成岭荷侧成熔峰远近砌高低汗各不租同不识庄庐山等真面巨目只缘劈燕身在泻此山氧中--劲--秒--苏东鼓坡论矛尺度萌效应尽管郑人们肌早就籍认识嫂到这茄种最佳夺观测昨距离的必去要性海，甚娃至幻士想从祥外层葡空间纪来取淡得大弄地与万海洋这的图喉像（“遥望棒齐州继九点脚烟，竹一泓普海水融杯中厕泻”）。逐只是衡在遥筒感技忧术自骡本世佳纪60年代泽蓬勃逮崛起浇之后渣，人四类才湿真正傻实现松了从戴微观简到宏挣观、焰从静络态到摄动态优对大忆地进粥行观脚测这赠一飞让跃，突实现玩了对盘很多匙大规贞模自锦然现优象的存预测秀和预俭报，街开始苍了人窗类认疗识自蚕己生办存环屠境的辽新纪灿元。对海貌岸线衫长度田的测舞量问摆题是死地学贷描述浊中尺女度效与应最专典型玻的例鬼子。对期这一焦测量龙值尺牧度效抽应的帖研究挖，在70年代捎中期雷启发查形成教了分狼形理眯论和撤分数漆维这蹲样全璃新的男数学借概念驾，并谱进而食发展客成为扯分形稀几何每。遥裹感科现学中殿尺度油效应本的研县究更访为困他难，春在陆支地遥钞感中烦，不笨同地寺物光题学性量质的带尺度塞效应绪很少千得到贱研究签，分浮形几柏何的杜应用驳几乎采没有恩超出郊计算钱机模五拟的垃范围留。尺度框效应缎：不同百分辨还率遥源感图陶像之遭间关鬼系：观点1：简而单平勿均，劫没什铲么好且研究粉的观点2：不轮是简屋单平晒均。混取决恶于地植表状纪况，徒目标园（地厌学）拨参数思的性质——我们彻的观寻点。尺度速效应赤不是容一个捡新的气概念进，但定量要地学搜描述是地魄学与帮其它宗学科交叉辫的基拢础，是遥感区科学够的关竭键。国外交的尺亩度效翅应研呆究基蛛本上捉仍停留记在不同睡尺度俗上同逼一种立量的姨线性喇或非秘线性恳关系宁的经验统研究舒水平上，韵我们驰用几何贺光学扮模型来解释不同分尺度直上量的辩内涵受的变搞化，量的圈性质耻的改江变，以帆及物理属定律穿的适桂用性。二十赠年前暴，普屯遍流炸行一屑个误亭解，政就是体：如歪果象洪元内牺所有量元素题都是欲各向盘同性价的漫恭反射垄表面府，则歇象元闷一定剧也是崇漫反葛射表申面。鬼由于佣已经惨观察纸到大体量地纤表象阳元的您非漫践反射丸特性煌，所颤以大缩慧量研树究都该致力呀于表洗面元棋素的土非漫余反射条特性饿。尺度景效应(例1)——象元自的漫纷反射水性Aa1(qv)qva2(qv)=1-a1(qv)A为谷顶部，一个象元大小我们巩用一丈个简摆单的鞠几何皱光学耀模型农说明厉了象元促的非归漫反互射特截性主徒要是苏象元封尺度粒上地杰表的锋三维裙结构驴决定甜的，从折而奠蝴定了李小宿文—S真tr惯ah狱le述r几何炼光学模型叛系列的基投础。互易存原理胖是电膊磁学虽、光步学的头基本绞假设铜之一镇，是屈辐射震传输都理论伏的基伶石，斗曾被喷当作边检验搏遥感净数据影质量挎的标电准，涝受到绣测量济界的注强烈债反对附，争存论长梅达20年。汤我们居给出棋了象闲元尺牺度上广互易拨原理波失效企的条孕件：在象丘元尺强度上看，空庙间均蚕匀的勿入照米产生鄙空间妨不均蔬匀的所反射宗，且案明暗敢两区顾之间悉串线挖不对另称，善则互贫易原阅理在图象元格尺度佳上失背效。凹面镜黑体表面凸面镜A我们掘用一独个简交单几弃何光良学模圾型说悬明上睡述条及件，豆在IG知AR架SS会议誓上发架表后叫引起探轰动诊，普颗遍认锐为解他决了饰这二遍十年惧的争梦论。像元辫互易品原理倾适用乏性的治争论主要羊是在枯地学宰测量盛界和食物理凑学家话之间委壁垒畅分明蓝进行滩。前乌者如Ki蜓me转s,否K糖ri框eb厕el银,早就裂观察床到互扁易原涌理的财“视仍在失肺效”目，后歼者如Sn肾yd县er京,婆Wa典nn富er等则阶坚持近互易胃原理牙是物译理学翁的基登本假训设之亭一，距可以陪用来割衡量躺数据念质量熟。作为页电讯畅工程读本科有生，溉我早研在85年使缘瑞用Ki邪me蛛s的经己典数顽据时母就发堵现其极不满退足互贺易原骨理。Ki央me孕s坚持颗不是衬由于泪测量界误差婶引起秀的。职我当粒时存次疑，陈直到哨十二斩年以识后才密发现都了沟旅通二滩者的稼桥梁逐。这说贸明，两大织学科就的冲喉突和台挑战同时因也给锦我们亚带来谈新发代现的机遇。在99年IG唱AR狱SS论文事发表枪之后御，Sn庆yd牌er仍坚降持像宽元尺厉度上辫互易盏性原醉理是音无条缝件适甲用的Wi醉ll飘ia污m猫C.满S悠ny参de剃r,理A役PP焰LI正ED脉O幼PT户IC禾S,碍2劲00驶2,提4保1(缓21阀),虎4熄30蜓7-撞43遵13傻,嘉Fi脚g.兼3凹面校镜凸面比镜Fi手g.舞2Sf2Df1Th悬e棕te询le捏sc晃op买e章st隔ru甚ct堆ur落e叹eq捉ui页va盆le搂nt独t犹o绑Fi耗g.民2他.Fr笼omWi纲ll蜓ia滥m参C.葡S狭ny趴de口r,具A敌PP仇LI开ED俊O滋PT尼IC愁S,怕2以00昌2,侍4监1(救21缓),点4督30率7-究43键13裹,兆Fi算g.芹3BlackbodybaffleCollimationlensATh劣e葱op荒ti附cs典s眯ys康te轨m港eq幕ui笋va伙le艘nt忧t之o敲Fi呀g.仰1你.Fr快om李H塑.得Zh扫ao确a牵nd生J养.师Wa饺ng腥,绝Pr菌og障.棒Na纠t.茂S牙ci择.,肤2学00执4,辩1焰4(望3)腿,致28蠢7-扛28啦8,遮F趟ig枕.斜4.顺便冠回到庸模型头的简稻单性锐。我返在Li换x谷里粗，加闭上黑体，倘就是列要简嘱化问刑题，蛮避免棚左边女坡的煌反射直把问栋题复杂化护。但Sn绣yd原er为了梅引进职他的梅微分惰方程返，把多问题喉复杂化赴，不灵惜冒统“学摔术不牺端”本的风杆险，疲强行鹅给我滚取掉爸。这种由在争搬论中射把问利题复室杂化虚来闪作避失寻败的双方法膝，英文里轮就叫映：If帆y屋ou厦c生an弱’t纠c锅on钉vi披nc忍e,喜t愈ry班t影o免co两nf估us收e.同样床，在评我自头己30年的哀学术灾生涯健中，努我注勒意到镇很多垃碎圾论遗文的朋一个桑共同薪特点矿，就陕是在钉保持飞结果沫合理的情烛况下梨，把往问题怨复杂飞化，烦让评秒委或丽老师翁没有做时间或耐惰心细粥看求胶解的祝过程劫，只刮好让勒其过雅关。普朗量克定介律适崇用条牛件：T,e0同温,只有e空间勺变化：尺度股不变尺度乖效应(例3)——普朗宿克定呆律40年来普朗踪蝶克定卡律一优直未栏经修错正直旋接应怖用到布对地男遥感革，这膛是地篇温遥忠感精渴度上罚不去昂的根井本原殖因之症一，远现我趟们将眯它修安正到光遥感阻象元坦的尺售度。普朗业克定罪律是弯人类炮科学祥史上耳最伟眼大的耳成果拐之一耕，是染现代塌物理针学的艇基石求，但问它也股不是置“放谁之四狠海而工皆准讲”的辆绝对叫真理稀，在防对地半遥感聚中的变直接趟应用趣，要薪求一伏定的讲条件详：但目矮前的浩修正狸，受踢制于恢缺乏若理想测的地学或描述手段湿，需尝要象合元平均钱材料延发射毫率、零二向如反射给比、年平均卖温度淘、组正份温葵度方己差、漂组份撒温度兴与组柄份材无料发颠射率浇的协龟方差萄等统计惕量。路复杂悠性减离低实据用性拢，我荐们正证继续潜努力斩寻找来更简锄练的景观扑特征则参数挺化手段求。两步绵近似课为自扩相似a1a2T1T2e1e2自然丹陆地混表面概：Ll=e·

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我们通过修正“象元平均有效发射率”

e的内涵，使普朗克定律能直接应用于象元尺度地温遥感的。时间除尺度振效应萍一例（例4）在我甩们前尸一个97园3，我犬们着重爹瞬间遥感定量反演海。但篮光搞迫瞬间蝴、搞料二维多还不捐行。丹例如词，通银量观些测经住常不铁闭合奶，即欠地表颂系统演能量因输入源（Rn败)不等迎于系霉统能界量输母出（H＋LE＋G）。洁为什趣么呢步？可悄能的敲原因顿很多旷，其滥中之炊一是芦忽略礼了系际统的唐热容郊和炭怨汇。Rn是瞬心间通配量输经入，酱地表漆被加唐热以膊后，选热空展气（H）、蕉水蒸杰汽（LE），皇比较蒙快（废分钟州级）片就带洁走一止部分妄热量岂。但泛土壤唯通量G一般效是在白地下捏若干故厘米戴测的神，时纽奉间响呀应比Rn迟小驾时级突。其涂间有幼植被液和土肉壤表传层的饰升温膀和传贫导的性过程循。土去壤还倾比较饭好纠俯正，海有植喜被就因麻烦舌了。桌其热提传导谎，储盖存与丢释放涂的过列程很存难建柜模。更炭汇徒更是泄长时鼠间过矿程。刑所以揭世界础先进剑水平专闭合牛率也螺就80％左宫右。时间抖尺度枝效应唉一例（例4,续）如果逐我们落有大硬面积葛、长时间袭序列、昼套夜连逐续的柴长、垦短波奸遥感辨观测姓，有荐主、或被动编协同吐反演芹的三软维植被烫结构汤和温瞧度梯愿度遥感槽观测拦，有地面迅站的土恼壤的演升、敞降温栏和传蠢导过钞程知什识，岩我们钳应该箩能让服植被挨的通咸量遥冻感闭管合率拦接近沾世界圣地面告通量若观测米的领返先水犁平，足使我辅们的骑通量牙遥感蹦的结狗果令恨人信项服。尺度予效应——小结尺度蜂效应鬼不是畅一个始新的季概念撕，但定量涨地学宁描述是地逆学与辉其它兴学科交叉最的基猛础，是遥感疑科学热的关村键。国外富的尺炸度效锹应研榴究基姨本上聚仍停引留在搬不同逮尺度饿上同守一种烫量的坐线性棵或非啊线性宣关系慢的经说验研傻究水限平上防，我浪们用驱几何剩光学趋模型耗来解角释不耽同尺纪度上个量的痕内涵诵的变仁化，曲量的络性质凝的改口变，悔以及桑物理下定律薄的适尘用性兰。中科瓜院外当籍院条士、亚美国蹈两院秆院士Di贸ck齿in洪so字n（20楼05）森指出捷“曾李小渐文等繁给出携了一秆些遥酬感中效有关澡尺度毕效应舒的示搭例…直到若近来汁我才遣意识厨到尺炎度效担应对筹于这膨个领参域(气候草模拟)内的总成功之（或有它的六不足客）是否极其赶重要划的。沾”2。准病态鲜反演窝问题1）骨为什降么“陷病态播”？定量尽遥感材的反狮演问俩题，简移言之栗，就报是根据具观测鸡信息锄和前槐向物丘理模扁型，求求解眼或推促算描庸述地村面实拴况的持应用潮参数(或目茶标参堤数)。而定量扭遥感奖反演茫的困完难，在薪于应用洞参数而往往吃不是头控制液遥感鄙信息寸的主像导因纳子，或铲者说郑是非微敏感竭参数危，只蒙能为晓遥感本信息饺提供榆弱信遮号。例子雄：大西粪部草历原遥略感，常够遇到斤过放转牧的听草地戏和少祝量优队质草艺地，坝定性虏分类忍非常筋容易渡，但哨要估派算其惰生物吐量(如叶叛面积找指数)，就州非常今困难飘。LAI（叶面积指数）NDVI背景草?弱信号强信忧号弱信叔号饱和遥感久直接爷获取暑的参龄