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遥感是不是科学,及地质遥感的问题

已有 4154 次阅读 2008-11-21 22:40 |个人分类:读书|系统分类:观点评述|关键词:学者

同行网友一丁在李小文老师的“夹缝中露头的小芽”的评论中提出来一些问题,我就有关问题谈点看法。放在评论中字太小,故而贴为博文。

关于遥感是不是科学的问题,李老师已经说了。我很认同,且认为他是国内对遥感理解很深刻的人。我对学生说,“遥感是...的一门科学和技术。” 说是技术不会有异议,说是科学会有不同看法。科学和技术当然有区别,细说起来还比较复杂。一门学科是科学的还是技术的,或二者兼有的,应该要看它的研究对象和研究内容。遥感作为科学,我想至少在以下几个方面是成立的(表现为存在明确的科学问题)。一是地物电磁辐射特性的研究(它不等于实验室的光谱研究,但包含实验室光谱研究);二是辐射在大气随机介质中的传播特性研究(这方面有电子、通讯等学科在研究,但遥感应该加入,因为遥感的辐射传输包含了一些不同特点,如辐射源多样化,还有邻近像元效应等等);三是一些基本的物理规律的适用性问题,如非同温问题、尺度问题引起的辐射规律问题(李老师多有阐述);四是在信息分析方面,遥感信息提取对反演和图像分析都提出了一些独有的要求。这些方面,李老师有深入的研究和见解,不过我目前只是部分地接触到他的文献,待收集到后仔细研读。我所谈的不足为据。
关于地质遥感(或遥感地质,细究的话这两个概念有差别,但通常没有加以区分),这是个应用问题(不过任何应用问题中都可能发现出基础性的科学问题)。遥感作为探测技术服务于地质,有两个方面,基础地质(地质科学)和应用地质(找矿、地质灾害、地质选址等)。基础地质方面,主要帮助地质学家了解地球表层的地层岩石类型、地质构造。基础地质是应用地质的基础。应用地质本身也很复杂甚至更复杂。以遥感找矿为例,除了利用遥感帮助查明基础地质问题外,还要尽量提供直接的矿化信息(主要就是所谓“蚀变岩”)。地质遥感中信息分析的主要手段目前还离不开目视解译。很多计算机处理方法只是对地质矿产信息的增强处理,然后提供给目视解译人员判读。当然有些情况下可以提供一些“相对定量化”的信息,如蚀变强度等。至于反演的方法,目前严格意义上的基于物理模型的反演(如反演地表温度那样)还几乎没有。在高光谱遥感中,有一些基于岩石、矿物吸收特征的岩矿识别方法,还谈不上定量化。表层植被、土壤对地质遥感是极大的干扰因素,目前好像还不大可能完全消除。不过植被和土壤本身在某些情况下也可以提供岩矿信息,这就是遥感生物地球化学或遥感土壤地球化学的方法,利用的是植被和土壤中的微量元素与下伏地层岩石地球化学元素分布的相关性。要提及的是,遥感的“宏观性”是其地质应用中的一个很有用的长处,因为很多地质现象具有宏观的规模。说到“遥感地质里面的一些参数的提取是否能服务到业务的地质工作”的问题,这要看怎么理解服务了。辅助性质的服务是肯定的,否则地质学工作者就不会用遥感了。但是完全依靠遥感来生产可替代地面地质工作的业务化地质产品(像测绘行业用摄影测量提取DEM),现在是做不到的。在高光谱地质遥感方面,一项有意义的定量化工作就是大气校正,它对于从高光谱中提取一些微弱的吸收谱特征非常重要。
另外,worldview-2明年可以使用的话,对地质遥感有何意义,值得研究。可以指出,0.48m的分辨率对于地质遥感是很有意义,因为虽然地质体一般规模较大,但植被和土壤覆盖使得纯岩矿像元极少,高空间分辨率有可能使这一点得到改善。worldview-2有8个多光谱波段(1.88m)也是一个很大的优点。但它的不足之处是缺乏短波红外波段,而理论和实践都表明,短波红外对于岩矿探测很有意义。

离开地质遥感很久了,不对的地方敬请指正。



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1 陈孟孟

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