The study of mass and energy transf

The study of mass and energy transfer across landscapes has recently evolved to comprehensive considerations acknowledging the role of biota and humans as geomorphic agents, as well as the importance of small-scale landscape features. A contributing and supporting factor to this evolution is the emergence over the last two decades of technologies able to acquire high resolution topography (HRT) (meter and sub-meter resolution) data. Landscape features can now be captured at an appropriately fine spatial resolution at which surface processes operate; this has revolutionized the way we study Earth-surface processes. The wealth of information contained in HRT also presents considerable challenges. For example, selection of the most appropriate type of HRT data for a given application is not trivial. No definitive approach exists for identifying and filtering erroneous or unwanted data, yet inappropriate filtering can create artifacts or eliminate/distort critical features. Estimates of errors and uncertainty are often poorly defined and typically fail to represent the spatial heterogeneity of the dataset, which may introduce bias or error for many analyses. For ease of use, gridded products are typically preferred rather than the more information-rich point cloud representations. Thus many users take advantage of only a fraction of the available data, which has furthermore been subjected to a series of operations often not known or investigated by the user. Lastly, standard HRT analysis work-flows are yet to be established for many popular HRT operations, which has contributed to the limited use of point cloud data.

In this review, we identify key research questions relevant to the Earth-surface processes community within the theme of mass and energy transfer across landscapes and offer guidance on how to identify the most appropriate topographic data type for the analysis of interest. We describe the operations commonly performed from raw data to raster products and we identify key considerations and suggest appropriate work-flows for each, pointing to useful resources and available tools. Future research directions should stimulate further development of tools that take advantage of the wealth of information contained in the HRT data and address the present and upcoming research needs such as the ability to filter out unwanted data, compute spatially variable estimates of uncertainty and perform multi-scale analyses. While we focus primarily on HRT applications for mass and energy transfer, we envision this review to be relevant beyond the Earth-surface processes community for a much broader range of applications involving the analysis of HRT.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

การศึกษาการถ่ายโอนมวลและพลังงานข้ามภูมิประเทศที่มีพัฒนาล่าสุดเพื่อครอบคลุมการพิจารณายอมรับบทบาทของสิ่งและมนุษย์เป็นตัวแทน geomorphic และความสำคัญของภูมิทัศน์ที่ระบุ ปัจจัยสนับสนุน และสนับสนุนวิวัฒนาการนี้จะเกิดขึ้นช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมาของเทคโนโลยีที่สามารถรับข้อมูลความละเอียดสูงภูมิประเทศ (HRT) (ความละเอียดเมตรและเมตรย่อย) ขณะนี้สามารถจับลักษณะภูมิทัศน์ที่ละเอียดปริภูมิดีอย่างเหมาะสมซึ่งกระบวนการที่ผิวมี นี้มี revolutionized วิธีเราศึกษากระบวนการพื้นผิวโลก ความมั่งคั่งของข้อมูลอยู่ใน HRT ยังนำเสนอความท้าทายมาก ตัวอย่าง การเลือกชนิดที่เหมาะสมที่สุดของ HRT ข้อมูลสำหรับโปรแกรมประยุกต์ที่กำหนดได้เล็กน้อย วิธีการทั่วไปไม่มีการระบุ และการกรองข้อมูลผิดพลาด หรือ ยังกรองไม่เหมาะสมสามารถสร้างสิ่งประดิษฐ์ หรือคุณลักษณะสำคัญกำจัด/บิดเบือน ประเมินข้อผิดพลาดและความไม่แน่นอนไว้มักจะไม่ดี และไม่ทั่วถึง heterogeneity ปริภูมิของชุดข้อมูล ซึ่งอาจนำความโน้มเอียงหรือข้อผิดพลาดในการวิเคราะห์หลาย ใช้ง่าย gridded ผลิตภัณฑ์จะต้องปกติแทนที่จะใช้แทนเมฆจุดรวยข้อมูลเพิ่มเติม ดังนั้น ผู้ใช้จำนวนมากใช้ประโยชน์จากเพียงเศษเสี้ยวของข้อมูล ที่ต้องการนอกจากนี้ให้กับชุดของการดำเนินงานมักจะไม่รู้จัก หรือตรวจสอบ โดยผู้ใช้ สุดท้าย มาตรฐาน HRT วิเคราะห์ผังงานมีได้ก่อตั้งขึ้นสำหรับหลายนิยม HRT ซึ่งมีส่วนการใช้จำกัดข้อมูลเมฆจุดในบทความนี้ เราต้องระบุคำถามวิจัยหลักที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการพื้นผิวโลกภายในของมวลและพลังงานโอนข้ามภูมิประเทศ และให้คำแนะนำเกี่ยวกับวิธีการระบุชนิดข้อมูล topographic เหมาะสมสุดสำหรับการวิเคราะห์ที่น่าสนใจ เราอธิบายการดำเนินการทั่วไปจากข้อมูลดิบผลิตภัณฑ์แบบราสเตอร์ และเราระบุข้อควรพิจารณาที่สำคัญ และแนะนำผังงานที่เหมาะสมสำหรับแต่ละ ชี้ไปที่ทรัพยากรที่มีประโยชน์และมี ทิศทางการวิจัยในอนาคตควรกระตุ้นการพัฒนาของเครื่องมือที่ใช้ประโยชน์จากความมั่งคั่งของข้อมูลอยู่ใน HRT ข้อมูลและที่อยู่ต้องการวิจัยปัจจุบัน และเกิดขึ้นเช่นความสามารถในการกรองข้อมูลที่ไม่พึงประสงค์ คำนวณความไม่แน่นอนผันแปร spatially ประเมิน และดำเนินการวิเคราะห์หลายระดับ ในขณะที่เราเน้นเป็นหลักประยุกต์ HRT สำหรับการถ่ายโอนมวลและพลังงาน เราวาดภาพบทความนี้จะเกี่ยวข้องนอกเหนือจากชุมชนกระบวนการพื้นผิวโลกมีมากช่วงกว้างของโปรแกรมประยุกต์ที่เกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์ของ HRT

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การศึกษาและการถ่ายโอนมวลพลังงานข้ามภูมิประเทศที่มีการพัฒนาเมื่อเร็ว ๆ นี้การพิจารณาครอบคลุมยอมรับบทบาทของสิ่งมีชีวิตและมนุษย์เป็นตัวแทน geomorphic เช่นเดียวกับความสำคัญของภูมิทัศน์ขนาดเล็กคุณสมบัติ ที่เอื้อและสนับสนุนปัจจัยการวิวัฒนาการนี้คือการเกิดขึ้นในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมาของเทคโนโลยีที่สามารถที่จะได้รับภูมิประเทศความละเอียดสูง (HRT) (เมตรและความละเอียดย่อยเมตร) ข้อมูล ลักษณะภูมิประเทศในขณะนี้สามารถจับภาพที่ความละเอียดเชิงพื้นที่อย่างเหมาะสมดีที่กระบวนการทำงานพื้นผิว; นี้มีการปฏิวัติวิธีที่เราศึกษากระบวนการพื้นผิวโลก ความมั่งคั่งของข้อมูลที่มีอยู่ใน HRT ยังมีความท้าทายมาก ยกตัวอย่างเช่นการเลือกประเภทที่เหมาะสมมากที่สุดของข้อมูล HRT สำหรับการใช้งานที่กำหนดไม่น่ารำคาญ ไม่มีแนวทางที่ชัดเจนที่มีอยู่สำหรับการระบุและการกรองข้อมูลที่ผิดพลาดหรือไม่พึงประสงค์การกรองที่ไม่เหมาะสมยังสามารถสร้างสิ่งประดิษฐ์หรือกำจัด / บิดเบือนคุณสมบัติที่สำคัญ ประมาณการของข้อผิดพลาดและความไม่แน่นอนมักจะกำหนดไว้ไม่ดีและมักจะล้มเหลวที่จะเป็นตัวแทนของความหลากหลายของชุดข้อมูลเชิงพื้นที่ซึ่งอาจแนะนำอคติหรือข้อผิดพลาดในการวิเคราะห์จำนวนมาก เพื่อความสะดวกในการใช้ผลิตภัณฑ์ gridded เป็นที่ต้องการโดยทั่วไปมากกว่าจุดข้อมูลที่อุดมไปด้วยการแสดงมากขึ้นเมฆ ดังนั้นผู้ใช้จำนวนมากใช้ประโยชน์จากเพียงเศษเสี้ยวของข้อมูลที่มีอยู่ซึ่งได้รับนอกจากนี้ภายใต้ชุดของการดำเนินมักจะไม่เป็นที่รู้จักหรือการตรวจสอบโดยผู้ใช้ สุดท้ายการวิเคราะห์ HRT มาตรฐานการทำงานของกระแสที่ยังไม่ได้จัดตั้งขึ้นสำหรับการดำเนินงานระยะเวลาเก็บกักที่นิยมมากที่ได้มีส่วนร่วมกับการใช้งานที่ จำกัด ของจุดข้อมูลเมฆ. ในการทบทวนนี้เราระบุคำถามการวิจัยที่สำคัญที่เกี่ยวข้องกับโลกพื้นผิวชุมชนกระบวนการภายใน รูปแบบของมวลและการถ่ายโอนพลังงานทั่วภูมิทัศน์และคำแนะนำข้อเสนอเกี่ยวกับวิธีการระบุชนิดข้อมูลภูมิประเทศที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการวิเคราะห์ที่น่าสนใจ เราอธิบายการดำเนินการดำเนินการทั่วไปจากข้อมูลดิบกับผลิตภัณฑ์แรสเตอร์และเราระบุพิจารณาที่สำคัญและแนะนำการทำงานที่เหมาะสมสำหรับแต่ละกระแสชี้ไปที่ทรัพยากรที่มีประโยชน์และเครื่องมือที่มีอยู่ ทิศทางการวิจัยในอนาคตควรจะกระตุ้นให้เกิดการพัฒนาต่อไปของเครื่องมือที่จะใช้ประโยชน์จากความมั่งคั่งของข้อมูลที่มีอยู่ในข้อมูลตัวประกันและตอบสนองความต้องการการวิจัยในปัจจุบันและที่จะเกิดขึ้นเช่นความสามารถในการกรองข้อมูลที่ไม่พึงประสงค์คำนวณประมาณการตัวแปรเชิงพื้นที่ของความไม่แน่นอนและดำเนินการหลาย การวิเคราะห์ระดับ ในขณะที่เรามุ่งเน้นไปที่การใช้งานสำหรับระยะเวลาเก็บกักมวลและการถ่ายโอนพลังงานที่เรามองเห็นการตรวจสอบนี้จะเกี่ยวข้องนอกเหนือจากพื้นผิวโลกกระบวนการชุมชนสำหรับช่วงที่กว้างมากของการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์ HRT

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การศึกษาการถ่ายเทมวลและพลังงานในภูมิประเทศได้พัฒนาเพื่อให้ครอบคลุมการพิจารณายอมรับบทบาทของสิ่งมีชีวิตและมนุษย์เป็น geomorphic ตัวแทน ตลอดจนความสำคัญของลักษณะขนาดเล็ก ภูมิทัศน์การบริจาคและสนับสนุนปัจจัยการวิวัฒนาการนี้จะเกิดขึ้นในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมาเทคโนโลยีสามารถที่จะได้รับลักษณะภูมิประเทศความละเอียดสูง ( HRT ) ( เครื่องวัดเครื่องวัดความละเอียดและย่อย ) ข้อมูล ลักษณะภูมิประเทศ สามารถจับภาพที่ความละเอียดเชิงพื้นที่ที่เหมาะสม ซึ่งกระบวนการพื้นผิวงาน นี้เป็นการปฏิวัติวิธีที่เราศึกษากระบวนการพื้นผิวโลกความมั่งคั่งของข้อมูลที่มีอยู่ในระบบยังนำเสนอความท้าทายมาก ตัวอย่างเช่น การเลือกชนิดที่เหมาะสมที่สุดของระบบข้อมูลให้โปรแกรมไม่ใช่เรื่องเล็กๆเลยนะ ไม่มีวิธีการที่มีอยู่สำหรับการระบุและกรองผิดพลาดหรือข้อมูลที่ไม่พึงประสงค์ แต่ไม่เหมาะสมกรองสามารถสร้างสิ่งประดิษฐ์ หรือขจัด / บิดเบือน คุณสมบัติสำคัญประมาณการของข้อผิดพลาดและความไม่แน่นอนมักไม่กำหนดมักจะล้มเหลวที่จะเป็นตัวแทนของความหลากหลายของข้อมูลเชิงพื้นที่ซึ่งอาจแนะนำอคติหรือข้อผิดพลาดในการวิเคราะห์มาก เพื่อความสะดวกในการใช้ผลิตภัณฑ์ gridded มักจะต้องการมากกว่าข้อมูลเพิ่มเติมที่อุดมไปด้วยเมฆที่ใช้แทน ดังนั้น ผู้ใช้หลายคนใช้ประโยชน์เฉพาะส่วนของข้อมูลที่พร้อมใช้งานซึ่งมีนอกจากนี้ได้รับภายใต้ชุดปฏิบัติการ มักจะไม่รู้จักหรือตรวจสอบโดยผู้ใช้ สุดท้าย งานวิเคราะห์น้ำไหลยังสร้างมาตรฐานสำหรับการดำเนินงานระบบที่เป็นที่นิยมมาก ซึ่งมีส่วนในการใช้เมฆจุดข้อมูล .

ในการทบทวนนี้เราระบุคีย์คำถามการวิจัยที่เกี่ยวข้องกับพื้นผิวโลกกระบวนการชุมชนในรูปแบบของมวลและพลังงานโอนข้ามภูมิประเทศ และเสนอคำแนะนำเกี่ยวกับวิธีการระบุที่เหมาะสมที่สุดภูมิประเทศชนิดข้อมูลสำหรับการวิเคราะห์ผลประโยชน์เราอธิบายการดำเนินงานที่ดำเนินการจากข้อมูลผลิตภัณฑ์ภาพและเราระบุการพิจารณาที่สำคัญและแนะนำงานที่เหมาะสมจาก แต่ละ ที่ชี้ไปยังทรัพยากรที่มีประโยชน์และเครื่องมือพร้อมทิศทางการวิจัยในอนาคตควรกระตุ้นการพัฒนาเครื่องมือที่ใช้ประโยชน์จากความมั่งคั่งของข้อมูลที่มีอยู่ในระบบข้อมูลและที่อยู่ปัจจุบันและที่จะเกิดขึ้น เช่น การวิจัยความต้องการความสามารถในการกรองข้อมูลที่ไม่พึงประสงค์ คำนวณความแตกต่างของความไม่แน่นอนและการประมาณการตัวแปรการวิเคราะห์หลายมาตราส่วน .ในขณะที่เราเน้นหลักในการใช้งานต่อ การถ่ายเทมวลและพลังงาน เราวาดภาพว่ารีวิวนี้จะเกี่ยวข้อง เหนือผิวโลกกระบวนการชุมชนในช่วงที่กว้างมากของการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์ของ HRT