The present distribution of terrestrial vegetation is a
highly complex mosaic resulting from the interplay of
many factors. The natural coevolution of climate, soils,
and biotic species through complex feedback loops has
also been shaped, at an escalating rate, by human influences
over the past million years. Significant anthropogenie
factors include the incidence of disturbance processes
such as fire, selective harvest of plant and animal
species, domestication of a remarkably scant number of
plant and animal species and both purposeful introduction
and accidental redistribution of species well beyond
their source biomes. A basic understanding of the current
web of life and associated abiotic feedback through
various cycles is at the core of global earth system
science.
A number of process models have been developed
to understand the nature of fluxes occurring between
the geosphere, biosphere, hydrosphere, and atmosphere.
For each model, a specific set of parameters has
been developed to represent the significant attributes of
the system. For those models that seek to operate at
large spatial- or temporal-scales, this parameterization
of land-cover attributes generally necessitates classification
in order to compress the breadth of natural diversity
into a finite number of manageable classes and to do
this at spatial scales commensurate with the process to
be modeled. Inherent limitations to the development of
a successful classification, for a given purpose, are (1) how available is the source of information and (2) how
relevant are the final classes to the attributes considered
by the process model. Ideally, effective classification
yields classes of direct functional value to the process
being modeled without the need for intervening inferential
steps.
Historically, attempts to classify the large-scale distributions
of land-cover have been limited by data availability,
with source information on actual land-cover
consisting of many point observations using disparate
methods and collected over long time intervals. As a
consequence, regional- to global-scale vegetation maps
of potential vegetation were developed using available
information on climate, soils, elevation, and biome. The
products of such masters as Kuchler (1983) have been
replaced by digital approaches using worldwide data
bases of the source information (Prentice et al., 1992).
However, what is urgently needed are credible maps
and area estimates of actual current land-cover. Actual
land-cover is radically different from potential landcover
in many parts of the world. Recent climate and
biogeochemical models (Bonan, 1991; Dickinson et al.,
1986; Dorman and Sellers, 1989; Henderson-Sellers and
Pitman, 1992) used in global change research are increasingly
realistic in their treatment of terrain. Such
models can be used in a predictive fashion. The use of
actual land-cover, instead of potential land-cover should
enhance the accuracy of the predicted outcomes.
Remote sensing has long been championed for provision
of actual land-cover information. Most effort has
centered on exploiting the optical region of the electromagnetic
spectrum for this purpose (Townshend et al.,
1991). The realization of this capability has been frustrated
by several things: (1) availability of image data
over all the continental land masses, (2) the suitability
of the data for classification, and (3) lack of congruence
between the physical properties to which the sensor is
responding and the generalized classification categories
of interest. Within a historical context, the "categories
of interest" are often defined more as those that had
been previously available (from some source) and not
necessarily as those of true functional interest to a given
process model. For example, although aerodynamic
roughness can be crudely inferred from simple classification
of vegetation type, this fails to account for the
effects of vegetation height and stocking density (plants
per unit area).
This paper presents an additional technique for landcover
classification. The technique uses the microwave
region of the electromagnetic spectrum to provide information
that is complementary to that of the optical
region. The technique provides information on the
structural attributes of terrain and its land-cover classes.
At the core of the technique is the fundamental linkage
of the hydrosphere with the biosphere and the geosphere.
For imaging radar, the three-dimensional distribution and organization of water molecules is the primary
control on the electromagnetic interactions. At
the earth's surface, this three-dimensional distribution
is that imposed by vegetation and the near-surface layer
of the soil.
The first part of this paper examines the underlying
logic of this technique. The second part provides examples
of current capabilities and future possibilities for
applying this technique to realize
ปัจจุบันการกระจายของพืชบกเป็น
กระเบื้องโมเสคที่ซับซ้อนมากที่เกิดจากการมีปฏิสัมพันธ์ของ
ปัจจัยหลายอย่าง วิวัฒนาการตามธรรมชาติของสภาพภูมิอากาศดิน
และสิ่งมีชีวิตสายพันธุ์ผ่านลูปความคิดเห็นที่ซับซ้อนได้
ยังได้รับรูปในอัตราที่เพิ่มขึ้นจากอิทธิพลของมนุษย์
ที่ผ่านมาล้านปี anthropogenie อย่างมีนัยสำคัญ
ปัจจัยรวมถึงอุบัติการณ์ของกระบวนการการรบกวน
เช่นไฟไหม้, การเก็บเกี่ยวเลือกของพืชและสัตว์
ชนิด domestication ของจำนวนขาดแคลนอย่างน่าทึ่งของ
พันธุ์พืชและสัตว์และทั้งสองแนะนำเด็ดเดี่ยว
และการกระจายอุบัติเหตุของสายพันธุ์ที่ดีเกิน
biomes แหล่งที่มาของพวกเขา ความเข้าใจพื้นฐานของปัจจุบัน
เว็บของชีวิตและข้อเสนอแนะ abiotic ที่เกี่ยวข้องผ่าน
รอบต่างๆอยู่ที่หลักของระบบการแผ่นดินโลก
วิทยาศาสตร์.
จำนวนของรูปแบบกระบวนการได้รับการพัฒนา
เพื่อให้เข้าใจธรรมชาติของฟลักซ์ที่เกิดขึ้นระหว่าง
geosphere, Biosphere อุทกและ บรรยากาศ.
สำหรับแต่ละรุ่นเฉพาะชุดของพารามิเตอร์ที่ได้
รับการพัฒนาขึ้นเพื่อเป็นตัวแทนของคุณลักษณะที่สำคัญของ
ระบบ สำหรับรุ่นที่พยายามที่จะทำงานที่
spatial- ขนาดใหญ่หรือชั่ว-เครื่องชั่งน้ำหนัก parameterization นี้
ที่ดินปกคุณลักษณะทั่วไปจำเป็นต้องจัดหมวดหมู่
เพื่อบีบอัดความกว้างของความหลากหลายทางธรรมชาติ
เข้ามาในจำนวน จำกัด ของการเรียนที่จัดการได้และจะทำ
นี้ในระดับเชิงพื้นที่สมน้ำสมเนื้อ ด้วยกระบวนการที่
จะสร้างแบบจำลอง ข้อ จำกัด ในการพัฒนาของ
การจัดหมวดหมู่ที่ประสบความสำเร็จสำหรับวัตถุประสงค์ที่กำหนดคือ (1) วิธีการที่มีอยู่เป็นแหล่งที่มาของข้อมูลและ (2) วิธีการ
ที่เกี่ยวข้องกับการเรียนครั้งสุดท้ายที่จะแอตทริบิวต์การพิจารณา
จากรูปแบบกระบวนการ จะเป็นการดีที่มีประสิทธิภาพในการจำแนก
อัตราผลตอบแทนการเรียนของมูลค่าการทำงานโดยตรงกับการที่
ถูกจำลองโดยไม่จำเป็นต้องแทรกแซงอนุมาน
ขั้นตอน.
ในอดีตพยายามที่จะจำแนกแจกแจงขนาดใหญ่
ของที่ดินปกได้ถูก จำกัด โดยความพร้อมใช้งานของข้อมูล
ที่มีข้อมูลแหล่งที่มาอยู่บนที่ดินที่เกิดขึ้นจริง -cover
ประกอบด้วยสังเกตหลายจุดที่แตกต่างกันโดยใช้
วิธีการและเก็บรวบรวมในช่วงระยะเวลาที่นาน ในฐานะที่เป็น
ผล regional- ไปทั่วโลกขนาดแผนที่พืช
ของพืชที่มีศักยภาพได้รับการพัฒนาโดยใช้ใช้ได้
ข้อมูลเกี่ยวกับสภาพภูมิอากาศดินสูงและนิเวศน์วิทยา
ผลิตภัณฑ์ของโทเช่นKüchler (1983) ได้รับการ
แทนที่ด้วยวิธีการใช้ข้อมูลดิจิตอลทั่วโลก
ฐานข้อมูลแหล่งที่มา (ศิษย์ et al., 1992).
แต่สิ่งที่มีความจำเป็นเร่งด่วนที่เป็นแผนที่มีความน่าเชื่อถือ
และการประมาณการพื้นที่ Land- ปัจจุบันที่เกิดขึ้นจริง ปก ที่เกิดขึ้นจริง
ที่ดินปกแตกต่างโดยสิ้นเชิงจากสิ่งปกคลุมดินต่อศักยภาพ
ในหลายส่วนของโลก สภาพภูมิอากาศที่ผ่านมาและ
biogeochemical รุ่น (Bonan 1991; ดิกคินสัน, et al.,
1986; Dorman และผู้ขาย 1989; เดอร์สันผู้ขายและ
พิตแมน, 1992) ใช้ในการวิจัยการเปลี่ยนแปลงของโลกมีมากขึ้น
มีเหตุผลในการรักษาของพวกเขาในภูมิประเทศ เช่น
รุ่นที่สามารถนำมาใช้ในแฟชั่นทำนาย การใช้
จริงที่ดินปกแทนศักยภาพที่ดินปกควร
เพิ่มความถูกต้องของผลการคาดการณ์ได้.
ตรวจจับระยะไกลได้รับการปกป้องสำหรับการให้
ข้อมูลที่ดินปกที่เกิดขึ้นจริง ความพยายามส่วนใหญ่ยัง
เป็นศูนย์กลางในการใช้ประโยชน์จากแสงของภูมิภาคแม่เหล็กไฟฟ้า
คลื่นความถี่เพื่อการนี้ (เฮนด์ et al.,
1991) สำนึกของความสามารถในการนี้ได้รับความผิดหวัง
จากหลายสิ่งหลายอย่างคือ (1) ความพร้อมของข้อมูลภาพ
ไปทั่วฝูงที่ดินคอนติเนน (2) ความเหมาะสม
ของข้อมูลสำหรับการจำแนกประเภทและ (3) การขาดความสอดคล้องกัน
ระหว่างคุณสมบัติทางกายภาพที่ เซ็นเซอร์จะ
ตอบสนองและทั่วไปประเภทการจัดหมวดหมู่
ที่น่าสนใจ ในบริบททางประวัติศาสตร์ "หมวดหมู่
ที่น่าสนใจ" มักจะชัดเจนยิ่งขึ้นกับผู้ที่ได้
รับการบริการก่อนหน้านี้ (จากแหล่งที่มาบางส่วน) และไม่
จำเป็นต้องเป็นผู้ที่สนใจในการทำงานจริงเพื่อให้
รูปแบบกระบวนการ ตัวอย่างเช่นแม้ว่าอากาศพลศาสตร์
ความหยาบกร้านสามารถสรุปหยาบจากการจัดหมวดหมู่ที่เรียบง่าย
ของชนิดพืชนี้ล้มเหลวในการบัญชีสำหรับ
ผลกระทบของความสูงของพืชและความหนาแน่น (พืช
ต่อหน่วยพื้นที่).
บทความนี้นำเสนอเทคนิคเพิ่มเติมสำหรับสิ่งปกคลุมดินต่อ
การจัดหมวดหมู่ เทคนิคการใช้ไมโครเวฟ
ภูมิภาคของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าที่จะให้ข้อมูล
ที่เป็นประโยชน์กับที่ของแสง
ภูมิภาค เทคนิคที่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับ
คุณลักษณะของโครงสร้างของภูมิประเทศและการเรียนที่ดินปก.
ที่เป็นแกนหลักของเทคนิคที่มีความเชื่อมโยงพื้นฐาน
ของอุทกกับ Biosphere และ geosphere ได้.
สำหรับเรดาร์การถ่ายภาพการกระจายสามมิติและองค์กรของน้ำ โมเลกุลเป็นหลัก
ควบคุมการโต้ตอบแม่เหล็กไฟฟ้า ที่
พื้นผิวของโลกนี้กระจายสามมิติ
คือกำหนดโดยพืชและชั้นที่อยู่ใกล้พื้นผิว
ของดิน.
ส่วนแรกของบทความนี้จะตรวจสอบพื้นฐาน
ตรรกะของเทคนิคนี้ ส่วนที่สองมีตัวอย่าง
ของความสามารถในปัจจุบันและความเป็นไปได้ในอนาคตสำหรับ
การประยุกต์ใช้เทคนิคนี้ในการตระหนักถึง
การแปล กรุณารอสักครู่..
