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答 王萌杰 博主 精选

已有 4825 次阅读 2014-2-10 19:59 |个人分类:课件科普|系统分类:教学心得

 答匿名网友GODTOBE 评论[4]王萌杰 博主说:

【1.            GODTOBE提到先反演后聚合先聚合后反演两种方法获取地表参数不一致的问题,并认为先反演后聚合方法获得的地表参数是准确的。您对此提出质疑。对于这些质疑我也表示赞同。要使这两种方法获得的参数具有一致性,这依赖于地表的同质性和反演算法的线性性,记得这一点在刘良云老师的评论(或者博文)中也提到过。对于前者,如果地表同物同谱,且不存在混合像元,那么无论反演算法线性与否,不同尺度获得的地表参数是一致的。对于后者,如果反演算法是线性的,对于异质性地表也可以获得一致性的地表参数(个人觉得这里应该还存在一个假设,即聚合需要是线性聚合)。因此在判断遥感反演是否存在尺度效应,至少需要考虑上述两个内容。不过在有些文献[1]里面,会指出(针对某些特定地表参数,如LAI)相比于算法的非线性性,地表空间异质性带来的影响显得更为关键,并且一些文献[1]-[5]似乎也是把先反演后聚合方法获得的地表参数作为一个参考标准。所以我个人猜测GODTOBE网友是基于此就有了评论中的想法。这里有些疑问,为什么人们会把先反演后聚合的参数作为标准,而不是先聚合后反演的参数?是不是因为前者是在小尺度上使用反演算法,更加符合于反演算法的要求;而后者则是大尺度上反演,那么误差就相对大了。另外,线性聚合的假设,即GODTOBE所说的简单平均或加权平均,是否合理?个人觉得人们之所以以这样的方式聚合,基于的物理原理可能是能量守恒,如能量通量叠加、能量通量密度面积加权求和等。但许多地表参数,如LAI聚合并不是为了满足能量守恒,而是(感觉)这种方式简单易得。因此如果说要给个标准,个人觉得还是需要有地面实测数据给出检验。】

老邪答:“同物同谱”这个概念不是太清晰。严格的讲是一回事;实际上,我们讲林地,两块林地,算同物、还是异物?所以我们接受“同物异谱”的概念,并从疏密、树冠大小、等等差异,来解释为什么异谱。如果比较严格意义上的同物同谱,意思是水平匀值性,那么,当然就可以不考虑尺度效应。但是,地理学本质的一点,就是空间异质性。是的,当空间异质性的影响不是主要误差来源的时候,我们可以忽略。但始终要记住“同物同谱”是一种理想化,近似乎欧几里德对点线面的理想化,在地理现实中只能在一定尺度、一定精度范围内适用。

 

文献[1]-[5]如果把先反演后聚合方法获得的地表参数作为一个参考标准,我相信他们实验地区的地理因素趋势面,是足够平缓的。这种情况下,用先反演后聚合来做参考标准,是合理的。但是,一个同学问我,青藏高原上土壤湿度,一个像元,25km见方。土壤湿度随深度变化,微波辐射穿透深度又随土壤湿度变化,该先聚合后反演还是先反演后聚合?您说呢?

 

【最后还有两个小疑问:

2. 您提到的地理要素趋势面,没有很好理解。是不是可以和人们常说的在遥感反演中利用到的先验知识相对应,比如相近即相似的地理学第一定律,还有数据融合(或降尺度)中利用的高分辨率影像信息等等。】

 

老邪答:我的意思,有点像地形,年降水、均温、日照时数等等的等值线图。怎么产生暂时不论。

3. GODTOBE提到在不同尺度上建立不同模型的思路,您评价说这是脱离地学知识、只玩算法的思路。个人觉得既然是在不同尺度上建模,那么就会需要考虑不同尺度上的物理过程及相关地学知识,这样就不存在"玩算法"吧。只是要在不同尺度上都有合适的模型,这反而显得理想化了。】

 

老邪答:您加上了“考虑不同尺度上的物理过程及相关地学知识”,这当然就不存在"玩算法"一说。如果GODTOBE博主思想里其实也有这个意思,那我道歉。反正我的意思就是,我们这个地理遥感专业的任务,是培养地理和计算机编程两手都硬的人才。不能偏废。壮士断腕,是特殊情况下的事。不同尺度上都有合适的模型,并不理想化,但需要数据积累。举例:地震学界的谷登堡-里克特模型(一种幂律分布),在日本东北部地区,在震级6.5以下,拟合得非常漂亮。但是,预测更大的震级,就开始不靠谱了,例如9.1级的地震,预计为300年一遇。那分段吧,分为两段,结果是“预测”到8级好一些,可是到9.1级反而更离谱:一万三千年一遇。所以福岛核电站根本就未足够设防。事后看起来,应该分三段。但由于7.7级以上的数据本身稀缺,事前谁能想得到呢?这个例子虽然说多了一些,主要是说明不同尺度的分段,不是不可能,关键是有数据的支撑。

【以上只是些个人认识,欢迎批评,谢谢!】

 

老邪答:同感。

 



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