景貴飛

(北京航空航天大學(xué) 前沿科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新研究院，北京 100091)

0 引言

目前遙感技術(shù)已經(jīng)成為眾多行業(yè)的日常應(yīng)用支撐[1-4]。客觀真實(shí)、影像記錄、地物綜合、分辨精細(xì)等優(yōu)勢(shì),使遙感成為研究地球地貌相關(guān)眾多行業(yè)的有效工具。世界各國爭(zhēng)相發(fā)展衛(wèi)星、航空遙感技術(shù)用于民用市場(chǎng)服務(wù)，但目前遙感數(shù)據(jù)的急劇增加也帶來了一系列新的研究課題。數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)融合、真實(shí)性檢驗(yàn)等都成為行業(yè)內(nèi)研究的熱點(diǎn)，定量遙感不斷成為新的研究方向[5-6]。今天的計(jì)算能力、傳輸能力有了跨越式的飛速提高，有能力對(duì)涉及遙感處理的各個(gè)參量進(jìn)行精細(xì)化的處理計(jì)算，因此重新規(guī)劃遙感處理體系有了數(shù)字技術(shù)支撐基礎(chǔ)，使遙感處理能夠最大限度地顧及各類參量約束,獲得遵循其科學(xué)體系的計(jì)算結(jié)果。

1 遙感可信度的概念

1.1 遙感的定義

遙感一直被認(rèn)為是一項(xiàng)技術(shù)，科學(xué)內(nèi)容概括得不是非常系統(tǒng)、明確。對(duì)于遙感的定義有很多，教科書上描述的都比較系統(tǒng)[7-8]。我們認(rèn)為比較好的定義是：遙感是通過遙感器這類對(duì)電磁波敏感的儀器，在遠(yuǎn)離目標(biāo)和非接觸目標(biāo)物體條件下探測(cè)目標(biāo)地物，獲取其反射、輻射或散射的電磁波信息，并進(jìn)行提取、判定、加工處理、分析與應(yīng)用的一門科學(xué)和技術(shù)。這還不是一個(gè)關(guān)于科學(xué)的概念，應(yīng)該是一個(gè)描述技術(shù)的概念，盡管里面提到了科學(xué)。其被大家廣泛接受，也說明遙感作為一項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)被廣大學(xué)界和公眾所接受。但我們認(rèn)為遙感是有扎實(shí)和深厚的科學(xué)基礎(chǔ)的，是有科學(xué)研究?jī)?nèi)容的，因此才支撐起了全球各國的遙感系統(tǒng)，只是由于其綜合了多項(xiàng)基礎(chǔ)科學(xué)而湮沒了自己的特色，由于應(yīng)用的重要性并成為顯性特征，遙感科學(xué)內(nèi)涵缺乏總結(jié)、基礎(chǔ)科學(xué)內(nèi)容體系散亂。

只有梳理清楚遙感科學(xué)，才能在鏈條上說明一幅遙感圖像的起源和流程，并對(duì)其進(jìn)行數(shù)理上的嚴(yán)格推導(dǎo)、科學(xué)的處理，獲得可信的結(jié)果。

我們認(rèn)為，遙感科學(xué)是研究非接觸獲取地物與電磁波相互作用隨波長(zhǎng)變化的特征，并進(jìn)行識(shí)別形成信息的科學(xué)。從定義看出，一幅遙感圖像的形成至少有4個(gè)主要的階段：地物電磁波變化特征、非接觸獲取、特征識(shí)別、形成信息。地物電磁波變化特征最直接的內(nèi)容就是地物波譜庫。非接觸獲取就是衛(wèi)星、航空、近景攝影等運(yùn)行傳感器的遙感平臺(tái)系統(tǒng)。特征識(shí)別就是遙感圖像處理過程，也是整鏈條或者分階段討論的主要部分。專題信息是指從遙感圖像提取出地物參數(shù)形成各類地物的專題報(bào)告。所謂按照某一個(gè)傳感器的整體鏈條進(jìn)行處理，就是4個(gè)階段作為一個(gè)整體鏈條來進(jìn)行處理分析，每一部分的工作都能夠盡量完整地延續(xù)前一階段的相關(guān)參量。

對(duì)于一個(gè)特定傳感器的鏈條是比較清楚的，但是對(duì)于傳感器之間的協(xié)作和融合就比較復(fù)雜了。不同的傳感器各自都具有一個(gè)完整鏈條，其融合也遵從遙感科學(xué)的基本定義。傳感器獲取的圖像之間的共享、協(xié)作、融合，都應(yīng)當(dāng)與其自身鏈條上完整參量同時(shí)捆綁式交流和應(yīng)用，才是合理的、科學(xué)的，才能夠推動(dòng)和保證處理結(jié)果的科學(xué)性、高可信性，也才能保證遙感結(jié)果對(duì)于決策支持的真實(shí)可靠。

遙感行業(yè)內(nèi)很多專家都在為高可信的遙感結(jié)果而努力，遙感處理結(jié)果可信判別目前還是以各種精度的檢測(cè)結(jié)果表述為主[19-22]。陳魯皖等[22]提出了一種基于區(qū)域特征相似度的微波土壤水分反演結(jié)果可信度評(píng)價(jià)方法，該方法可以有效反映所有反演區(qū)域的土壤水分反演精度。利用反演區(qū)域中不同地區(qū)與樣區(qū)在土壤濕度分布、地表粗糙度、地表物質(zhì)介電特性、土壤物理特性、植被特性和雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)等方面具有不同的相似性，而土壤水分反演經(jīng)驗(yàn)方程(關(guān)系)又是基于樣區(qū)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)得到的，因此通過不同反演地區(qū)與樣區(qū)的相似程度來反映土壤水分反演結(jié)果的可信度。張繼賢等[23]研究高可信SAR數(shù)據(jù)精確處理，通過建立基于散射機(jī)理的地物特性知識(shí)庫，構(gòu)建地形輻射校正模型、極化干涉處理模型、立體測(cè)量模型、基于知識(shí)的解譯模型等支持，開發(fā)出高分辨率機(jī)載極化干涉SAR數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)和SAR影像高性能解譯軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了精度高、可靠性強(qiáng)、識(shí)別類型豐富的SAR影像高可信處理與解譯的原理、技術(shù)與方法，在國家多個(gè)重大工程中得到了成功應(yīng)用。

這樣一個(gè)體系，就需要有一套與處理結(jié)果的真實(shí)性檢驗(yàn)、質(zhì)量判別相匹配的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和體系，明確出結(jié)果的可信度、可依賴性，以保證遙感處理結(jié)果發(fā)揮對(duì)決策支持的重要作用，也就是能夠?qū)ν灰蟮哪繕?biāo)和不同處理操作獲得的結(jié)果，一一進(jìn)行可信度表征。

1.2 遙感可信度的定義

參照其他相關(guān)領(lǐng)域尤其是互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)可信度的定義[9-10]，我們認(rèn)為遙感可信度是由平臺(tái)、傳感器、處理方法、驗(yàn)證方法等決定的，遙感結(jié)果與地物之間相適應(yīng)的程度；或者是指，遙感反演區(qū)域內(nèi)地物識(shí)別結(jié)果的可信程度，表示了反演結(jié)果與區(qū)域地物真實(shí)值之間的接近程度。

3)標(biāo)簽唯一性。遙感可信度是處理方法、驗(yàn)證方法、精度要求等多種因素的綜合反映。遙感鏈條很長(zhǎng)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)給可信度增添影響因素，每一位數(shù)據(jù)處理作業(yè)者會(huì)根據(jù)自己的思想來選擇技術(shù)路線，因此對(duì)于源自于一幅遙感圖像或者相同源圖像組處理結(jié)果的可信度計(jì)算，會(huì)隨著用戶要求、流程選擇、檢驗(yàn)方法等不同，體現(xiàn)出不同的結(jié)果，也就是說每一幅(批)圖像，每一次不同流程的處理結(jié)果都會(huì)(也應(yīng)該)有一個(gè)唯一的可信度結(jié)果。

事實(shí)上，隨著遙感應(yīng)用已經(jīng)在全球成為眾多行業(yè)必不可少的支撐，可信遙感信息服務(wù)在全球相當(dāng)數(shù)量的國家已經(jīng)成為了新的用戶需求。遙感信息產(chǎn)品的穩(wěn)健可靠程度需要能夠支撐關(guān)鍵行業(yè)的管理，尤其是執(zhí)法應(yīng)用，需要計(jì)算明確誤差信息、為產(chǎn)品誤差承擔(dān)應(yīng)用帶來的責(zé)任和損失。

當(dāng)你在考場(chǎng)上奮筆疾書的時(shí)候，筆芯突然斷了，這不僅會(huì)打斷你的解題思路，還非常影響心情。右圖這款筆芯不會(huì)斷的自動(dòng)鉛筆可以完美地解決你的困擾。其實(shí)它的原理很簡(jiǎn)單，就是在筆桿里加入了彈簧緩沖結(jié)構(gòu)，降低了自動(dòng)鉛筆芯折斷的概率。如果從上方用力按壓筆芯，筆桿上部的彈簧會(huì)吸收你對(duì)筆尖的壓力，筆芯往上回彈，防止被折斷；如果從側(cè)方用力，壓力則會(huì)被筆桿下部的彈簧吸收，筆尖自動(dòng)彈出來保護(hù)筆芯不被折斷。所以，不論是快速書寫還是隨意涂抹，這支自動(dòng)鉛筆都不會(huì)斷芯。它僅有11克重，握著也很舒適，非常適合長(zhǎng)時(shí)間書寫。

遙感可信度具有以下特點(diǎn)：

小粒型兩系不育系“卓201S”已經(jīng)通過省級(jí)審定，雜交組合“卓?jī)蓛?yōu)581”通過了國家審定，并大面積推廣應(yīng)用。 “卓201S”種子只有普通種子一半大小，結(jié)出來谷子的大小與其他普通的水稻品種無異。育秧移栽種植每畝地只需要四兩種子，卻能得到千斤以上的產(chǎn)量。

1)與目的相關(guān)性。這是其基本屬性。由于遙感圖像反映地物的復(fù)雜性和眾多地物在一張圖像中進(jìn)行展示，混合像元成為最主要的圖像特征，因此對(duì)于同一個(gè)遙感系統(tǒng)，如果地物不同，則系統(tǒng)表現(xiàn)出的可信度往往也不同。例如對(duì)于河流與草地2種地物的識(shí)別，河流的特征往往比較明顯，幾何特征也比較容易判斷；而草地則由于地塊不規(guī)則，甚至有些草地與喬木成像顯示在一個(gè)像元內(nèi)，因此造成草地的識(shí)別比較復(fù)雜，最后造成2類地物識(shí)別的可信度有所不同。

就傳統(tǒng)建筑項(xiàng)目而言，不僅價(jià)格昂貴，而且大部分建筑材料也會(huì)造成環(huán)境污染，給生活環(huán)境造成毒害，危害人類健康。從環(huán)保的角度來看，綠色節(jié)能材料能夠很好地解決這些問題。對(duì)人體無害，讓用戶更自信地生活，極大地增強(qiáng)了建筑的綠色環(huán)保性。從而為人們打造了更加舒適的居住環(huán)境，建設(shè)過程中的污染問題也得到了解決。

全時(shí)空觀，指未來電視新聞將是全天候、全立體型的新聞服務(wù)，電視新聞?dòng)浾咭獫M足24小時(shí)制的新聞生產(chǎn)和全方位的新聞服務(wù)的工作需求，充分踐行以人為本的工作理念，持續(xù)不間斷地為受眾提供生產(chǎn)、生活所需信息，以營造正能量輿論氛圍作為己任。

1.3 可信度與決策的關(guān)系

進(jìn)行決策依賴于數(shù)據(jù)，遙感數(shù)據(jù)可信度的高低關(guān)系到?jīng)Q策準(zhǔn)確與否，二者之間的關(guān)系有多位管理方面的專家進(jìn)行了研究[11-12]，表1、表2分別列出了2個(gè)比較有代表性的結(jié)果可以作為參考。

表1 可信度等級(jí)及賦值[11]

表2 決策層次與數(shù)據(jù)可信度閾值的對(duì)應(yīng)關(guān)系[12]

結(jié)合決策用戶的實(shí)際情況起來看，目前遙感正在進(jìn)入我國各個(gè)部門、行業(yè)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，越來越多的像土地調(diào)查、災(zāi)害損失與補(bǔ)貼重建評(píng)估、農(nóng)作物估產(chǎn)、森林資源核算等行業(yè)業(yè)務(wù)需依賴于遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行決策，成為支持行業(yè)執(zhí)法、國家治理的重要參考數(shù)據(jù)，故其可信度必須要達(dá)到一定的高度。

參照國內(nèi)有關(guān)研究，本文提出了如下對(duì)應(yīng)關(guān)系(表3)。遙感分析結(jié)果至少應(yīng)該在可信度0.60以上，否則就不能看作是科學(xué)的工作結(jié)果，不應(yīng)當(dāng)被考慮。要作為決策的依賴工具，應(yīng)當(dāng)在0.90以上。

表3 遙感決策層次與可信度閾值的對(duì)應(yīng)關(guān)系建議

2 可信度的影響因素及計(jì)算問題

2.1 遙感可信度的主要影響來自于數(shù)據(jù)處理過程

遙感可信度是整個(gè)處理鏈條綜合的結(jié)果。從非接觸的位置獲取地物特征并識(shí)別出來，這個(gè)幾何空間發(fā)生的事情涉及了地物、地球、大氣、太陽、傳感器、平臺(tái)、模型、檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)，復(fù)雜的過程帶來了誤差的可能。

遙感圖像中目標(biāo)地物的特征是地物電磁波的輻射差異在遙感影像上的反映[7-8]，依據(jù)遙感圖像上的地物特征，來識(shí)別地物類型、性質(zhì)、空間位置、形狀、大小等屬性。傳感器對(duì)地物探測(cè)的影響主要體現(xiàn)在傳感器輻射定標(biāo)與光譜響應(yīng)2個(gè)方面：傳感器輻射定標(biāo)有利于對(duì)不同傳感器得到的地物特征進(jìn)行統(tǒng)一比較；傳感器光譜響應(yīng)表現(xiàn)在每一傳感器光譜波段依賴波長(zhǎng)探測(cè)和濾波響應(yīng)不同、空間分辨率及感知視場(chǎng)也不同。可以說，傳感器一旦制造完成，那么由這個(gè)傳感器獲取的遙感圖像特征及其處理的原點(diǎn)也就確定了，將會(huì)跟隨這個(gè)傳感器服役一生。這一點(diǎn)非常重要，因?yàn)樗P(guān)系到自身獲得圖像的反演，也是分析任意2幅圖像進(jìn)行融合的基本出發(fā)點(diǎn)。

遙感圖像由地面站接收以后，必須要進(jìn)行初期的數(shù)據(jù)處理(0級(jí)產(chǎn)品)，主要是各類校正。指導(dǎo)思想是通過傳感器自身特征、平臺(tái)姿態(tài)和太陽光角度、大氣影響等參數(shù)的校正，形成一幅在某個(gè)波段和角度上客觀反映地物的圖像。傳感器在獲取信息形成遙感圖像過程中，由于光電變換、大氣影響、光照條件等因素而帶來輻射誤差，因此必須進(jìn)行輻射校正。同時(shí)還必須進(jìn)行幾何校正，因?yàn)樾l(wèi)星在運(yùn)行過程中由于姿態(tài)、地球曲率、地形起伏、地球旋轉(zhuǎn)、大氣折射，以及傳感器自身性能所引起的幾何位置偏差，還有圖像上像元的坐標(biāo)與地圖坐標(biāo)系統(tǒng)中相應(yīng)坐標(biāo)之間存在差異，其他的還有圖像整飾、投影變換、鑲嵌等一系列工作帶來的誤差。地面站經(jīng)過一系列校正處理，形成了目前我們能夠看到的市場(chǎng)銷售的圖像(1級(jí)產(chǎn)品)，目前大多數(shù)的遙感數(shù)據(jù)共享(數(shù)據(jù)開放open data)也是從這個(gè)階段開始的。

常規(guī)育種技術(shù)是育種研究的基礎(chǔ)。但隨著現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展越來越快，分子生物學(xué)研究在遺傳育種領(lǐng)域的作用越來越大。

遙感圖像處理就是依據(jù)地物在傳感器不同電磁波段的特征，從圖像中把地物提取出來的過程，也就是反演。一般首先對(duì)于遙感圖像進(jìn)行影像增強(qiáng)，以突出數(shù)據(jù)的某些特征，提高影像解譯質(zhì)量，例如彩色增強(qiáng)、反差增強(qiáng)、邊緣增強(qiáng)、密度分割、比值運(yùn)算、去模糊等；然后依據(jù)目的不同,采用不同算法和技術(shù)進(jìn)行數(shù)字圖像處理，從經(jīng)過增強(qiáng)處理的影像中提取有用的遙感信息。目前有比較多的商用軟件系統(tǒng)能夠很好地實(shí)現(xiàn)信息提取。

這一流程最離不開的是處理軟件，我們的問題還體現(xiàn)在目前的一些軟件系統(tǒng)上。從遙感誕生到今天，我們基本沿襲的還是最初的遙感處理思路，這個(gè)思路主要是分段、簡(jiǎn)化參數(shù)來處理遙感圖像，把從原始數(shù)據(jù)到專題信息提取的流程分成不同的階段分別進(jìn)行處理的，也因此把數(shù)據(jù)劃分出了不同級(jí)別：0級(jí)數(shù)據(jù)是地面站進(jìn)行處理的；1級(jí)數(shù)據(jù)是銷售給用戶的，用戶把不同傳感器的1級(jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，形成新的圖像；圖像進(jìn)行處理形成專題數(shù)據(jù)。這是在遙感出現(xiàn)之初的計(jì)算能力、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間、模型算法等條件下的有效方法(無奈之舉)，但不是最佳的方法，因?yàn)槠渲凶隽颂嗟膮?shù)忽略和簡(jiǎn)化處理，盡管每一段都是定量處理，但不是整個(gè)鏈條完整傳導(dǎo)。這一框架我們簡(jiǎn)稱為“階段式(segment style)”，它為遙感發(fā)展作出了歷史性貢獻(xiàn)。

隨著徐州城市新區(qū)的快速發(fā)展，在其形成過程中，居住區(qū)快速增建，人口密度增大。城市新區(qū)的鄰里商業(yè)過于分散，而建筑布局密集，土地利用強(qiáng)度高，不適合傳統(tǒng)的零售商業(yè)的發(fā)展。而城市新區(qū)居民多，整體消費(fèi)能力較強(qiáng)。商業(yè)綜合體業(yè)態(tài)豐富，服務(wù)種類多，集多功能為一體，可以滿足大部分城市新區(qū)居民的購物、娛樂休閑需求，帶動(dòng)了新區(qū)商圈的發(fā)展。

定量遙感是李小文老師極力倡導(dǎo)和努力推動(dòng)的方向[5，13]。定量遙感或稱遙感定量化研究主要指從遙感電磁波信號(hào)中定量提取地表參數(shù)的技術(shù)和方法研究，其基礎(chǔ)是強(qiáng)調(diào)在遙感像元的觀測(cè)尺度上建立對(duì)遙感面狀信息的地學(xué)理解，對(duì)局地尺度上定義的概念，總結(jié)推導(dǎo)出的定律、定理的適用性進(jìn)行檢驗(yàn)和糾正，發(fā)展遙感模型與地表參數(shù)的提取方法，形成地球表面時(shí)空多變要素的遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品。Li-Stralher模型研究MODIS傳感器數(shù)據(jù)生成地表二向性反射、反照率等系列數(shù)據(jù)產(chǎn)品的基本算法和模型，并對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，成為定量遙感的一個(gè)標(biāo)志成果?？梢钥闯?，定量遙感是將獲取的整個(gè)過程盡量按照嚴(yán)格數(shù)理推導(dǎo)進(jìn)行建模、反演和數(shù)據(jù)同化，每一個(gè)階段盡量全面完整地延續(xù)上一個(gè)階段的全部?jī)?nèi)容，并向下傳導(dǎo)，依據(jù)數(shù)理計(jì)算可以給出誤差結(jié)果。這一框架我們簡(jiǎn)稱為“整鏈條式(rail-track style)”，應(yīng)該成為遙感在新的信息基礎(chǔ)設(shè)施支持下的發(fā)展和探索。

2.2 可信度計(jì)算不同領(lǐng)域方法不同且遙感還缺乏標(biāo)準(zhǔn)和體系

即使都是信息數(shù)據(jù)相關(guān)的內(nèi)容，對(duì)可信度的計(jì)算，不同的行業(yè)也存在不同的要求和計(jì)算方式。蔣榮銘等[14]對(duì)于民航空管本地航跡可信度值，是通過本地航跡與系統(tǒng)航跡的位置、速度、二次代碼、高度等信息的對(duì)比檢查來確定的。劉飛等[15]研究了復(fù)雜仿真系統(tǒng)可信度量化問題，建立了一個(gè)復(fù)雜仿真系統(tǒng)可信度評(píng)估指標(biāo)體系，評(píng)估因素包括有效性、正確性、互操作性、可靠性、可用性。其中，有效性包括概念模型有效性、結(jié)果有效性、數(shù)據(jù)有效數(shù)。而結(jié)果有效性的評(píng)估因素又包括對(duì)象、關(guān)系、屬性、屬性的范圍、精度、靈敏度、精密性?；ゲ僮餍园ㄎ锢砘ゲ僮餍?、技術(shù)互操作性、應(yīng)用互操作性。而應(yīng)用互操作性的評(píng)估因素又包括關(guān)系的存在性、精度的正確性、靈敏度的正確性、精密性的正確性、時(shí)間分辨率的正確性、空間分辨率的正確性。鐘誠等[16]基于本體提出了信息可信度的度量方法，從信息所含概念可信度、發(fā)布節(jié)點(diǎn)可信度、其他節(jié)點(diǎn)對(duì)該信息的可信度等方面，來計(jì)算一條信息的可信度。張立強(qiáng)等[17]對(duì)可信計(jì)算中的可信度量進(jìn)行了研究，將平臺(tái)可信性的目標(biāo)劃分為安全保障性、策略符合性、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估性和行為監(jiān)控性4個(gè)子目標(biāo)，據(jù)此提出需求導(dǎo)向、多目標(biāo)融合的度量對(duì)象樹模型以及對(duì)應(yīng)的可信度量模型。馮曉碩[9]對(duì)于大數(shù)據(jù)時(shí)代的信息可信度提出了定性、定量分析的方法。黃夢(mèng)妮等[18]對(duì)自發(fā)地理信息(volunteered geographic information，VGI)的重要系統(tǒng)OpenStreetMap(OSM)數(shù)據(jù)清理研究時(shí)，提出了可信度的概念，其可信度計(jì)算采用的是基于用戶信譽(yù)的自發(fā)地理信息可信度模型，模型聚合了用戶信譽(yù)和自發(fā)地理信息對(duì)象的編輯過程，也考慮了對(duì)象的幾何特征。

為進(jìn)一步驗(yàn)證本維護(hù)模型對(duì)維修策略優(yōu)化的科學(xué)有效性，首先分析該設(shè)備在兩種可靠度約束下最佳維修策略(0.75,13)和(0.95,15)的各彈性維修周期、更換周期及總維修費(fèi)用情況，如表2所示,其中，總維修費(fèi)用CR=[E(CR)]×LR。

2)客觀性趨近。對(duì)于一個(gè)實(shí)際的、有明確應(yīng)用要求的遙感數(shù)據(jù)，其處理結(jié)果可信度應(yīng)該是確定的、客觀存在的，它本身不應(yīng)該因評(píng)估者的方式方法的不同而變化，這是一個(gè)理論上的邏輯。但由于遙感處理結(jié)果至少還在真實(shí)性檢驗(yàn)上存在不同方式方法，對(duì)于可信度的計(jì)算和評(píng)價(jià)還是有非常大的概率是非客觀的，可以通過數(shù)理模型等定量遙感方法無限逼近客觀結(jié)果。科學(xué)體系上的客觀性、實(shí)際操作上的非客觀性，二者之間的矛盾顯示了在遙感圖像處理的鏈條環(huán)節(jié)上還有許多工作需要做，其科學(xué)性的體現(xiàn)還需要通過深入研究得到保障。

創(chuàng)辦期刊，有利于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的交流、研討、創(chuàng)新、發(fā)展。期刊欄目可包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)理論、方法、成果、創(chuàng)新，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與應(yīng)用等板塊。

遙感可信度計(jì)算還未形成可操作的方法、標(biāo)準(zhǔn)和體系。從上述專家的研究來看，遙感可信度計(jì)算，一類是通過野外檢測(cè)，按照統(tǒng)計(jì)規(guī)律和方法獲得可信度的計(jì)算。二類是在不同的處理環(huán)節(jié)按照數(shù)理模型來計(jì)算誤差，推導(dǎo)出可信度值。應(yīng)用比較多的情況是這2類的聯(lián)合使用，史文中教授、汪云甲教授指導(dǎo)的張華博士的論文提及的方法[24-25]，就是一個(gè)代表。史文中教授團(tuán)隊(duì)作為國內(nèi)外研究遙感數(shù)據(jù)不確定性和精度檢驗(yàn)方法的優(yōu)秀學(xué)術(shù)小組，研究評(píng)估了目前遙感數(shù)據(jù)分類結(jié)果精度評(píng)價(jià)最常用的基于誤差矩陣的精度評(píng)價(jià)方法，從遙感數(shù)據(jù)分類過程出發(fā)，研究了遙感數(shù)據(jù)可靠性分類方法，提出了基于空間均衡抽樣和基于聚類的空間分層抽樣方法，并進(jìn)行檢驗(yàn)樣本選擇，保證了驗(yàn)證樣本的均勻性和代表性，從而提高了精度評(píng)價(jià)結(jié)果的可靠性。這是目前我國研究遙感高可信度計(jì)算的較好的研究，但正如研究團(tuán)隊(duì)所指出的，目前還未完成所必須的對(duì)分類中每個(gè)環(huán)節(jié)的可靠性進(jìn)行建模、量化，建立不確定性的傳播模型及建立分類結(jié)果可靠性的評(píng)價(jià)指標(biāo)的任務(wù)。史文中等[26]最近在關(guān)于地理國情監(jiān)測(cè)的可靠性內(nèi)容、指標(biāo)和流程上作了進(jìn)一步研究，取得了很好的成果，希望他所闡述的可靠性或者可信度的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范能夠早日成為現(xiàn)實(shí)。相信今后會(huì)有更多的專家研究得到更多方法。

3 通過可信互操作構(gòu)建全球綜合地球觀測(cè)系統(tǒng)

地球觀測(cè)組織(Group on Earth Observations，GEO)是主要發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家于2005年建立的政府間多邊科技合作機(jī)制，是目前在地球觀測(cè)領(lǐng)域規(guī)模最大、最具權(quán)威和影響力的政府間國際組織，其目標(biāo)是建立一個(gè)綜合、協(xié)調(diào)、可持續(xù)的全球綜合地球觀測(cè)系統(tǒng)(global earth observation system of systems,GEOSS)，更好地認(rèn)識(shí)地球系統(tǒng)，為決策者提供從初始觀測(cè)數(shù)據(jù)到專門應(yīng)用產(chǎn)品的信息服務(wù)[27-28]。

地球觀測(cè)組織(GEO)通過15年的努力，遵從system of systems的指導(dǎo)原則，成功建成了初級(jí)全球綜合地球觀測(cè)系統(tǒng)(GEOSS)，目前這個(gè)系統(tǒng)包含CSR、DAB、Portal 3個(gè)部分，其中組件與服務(wù)注冊(cè)中心(CSR)提供了資源分級(jí)分類標(biāo)準(zhǔn)和資源目錄管理能力，分布式檢索中心(clearing house)和數(shù)據(jù)訪問代理服務(wù)(DAB)實(shí)現(xiàn)了分布式地球觀測(cè)資源和系統(tǒng)的訪問，用戶信息門戶(portal)提供了地球觀測(cè)資源的搜索和展示的能力。應(yīng)該看到，當(dāng)前系統(tǒng)比較好地實(shí)現(xiàn)了資源元數(shù)據(jù)信息的“多到一的匯聚”，和資源訪問能力的“一對(duì)多的連接”，極大促進(jìn)了全球各國尤其是廣大發(fā)展中國家對(duì)于遙感數(shù)據(jù)的獲取和應(yīng)用。

仔細(xì)分析當(dāng)前GEOSS的建設(shè)，還是在遙感系統(tǒng)分階段式進(jìn)行處理的思想上推動(dòng)的，GEOSS目前的技術(shù)架構(gòu)并沒有真正解決全球遙感資源和系統(tǒng)的整鏈條處理問題，各國觀測(cè)系統(tǒng)之間的互操作水平、結(jié)果支持決策的能力依然弱小；這些分散獨(dú)立的系統(tǒng)之間的整鏈條集成處理能力基本上處于空白階段，對(duì)于遙感科學(xué)知識(shí)的應(yīng)用還比較粗淺，因此對(duì)于決策的支持還難以做到高可信遙感為決策者提供信息產(chǎn)品的程度。對(duì)于怎樣建立新一代云計(jì)算能力支持下可信信息獲取和傳遞模型，如何評(píng)價(jià)多源數(shù)據(jù)間的差異，評(píng)價(jià)同類型地球觀測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量，幫助GEO用戶科學(xué)地選擇適用的數(shù)據(jù)和方法獲得可信賴的結(jié)果，實(shí)現(xiàn)從“多”到“好”的轉(zhuǎn)變，尚無解決方案。

從定義來看，遙感可信度的判別、計(jì)算至少應(yīng)該包含以下幾個(gè)方面：①處理引入的誤差。不同的處理流程、不同環(huán)節(jié)選擇的模型和知識(shí)庫都會(huì)帶來不同的結(jié)果，也會(huì)帶來不同的可信度。②溯源比對(duì)和第三方證明。其認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)會(huì)對(duì)可信度的計(jì)算產(chǎn)生影響，不同的第三方機(jī)構(gòu)之間可能會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。③驗(yàn)證檢測(cè)和認(rèn)證措施。采用不同的措施會(huì)帶來不同的計(jì)算結(jié)果，這在國內(nèi)眾多行業(yè)應(yīng)用中得到證實(shí)。

計(jì)算科學(xué)和技術(shù)的進(jìn)步，為遙感圖像等信息的處理提供了充分的計(jì)算、存儲(chǔ)、傳輸條件，使遙感系統(tǒng)能夠再審視遙感科學(xué)體系、實(shí)現(xiàn)從傳感器到專題信息整鏈條地進(jìn)行處理，而不再必須分成接收、處理、應(yīng)用等階段，過多引進(jìn)參量假設(shè)的處理，EB級(jí)算力等基礎(chǔ)設(shè)施使定量、高可信度遙感以及系統(tǒng)互操作的實(shí)現(xiàn)成為新可能。

需要新的思路來推動(dòng)GEOSS的建設(shè)，以“可信互操作”為目標(biāo)，研究遙感領(lǐng)域“數(shù)據(jù)資源—信息產(chǎn)品—服務(wù)系統(tǒng)—知識(shí)樞紐”不同級(jí)別的質(zhì)量評(píng)價(jià)模型，以及逐級(jí)遞進(jìn)過程中的可信信息的傳遞，研究GEO提出的全球、區(qū)域和國家3個(gè)層面的GEOSS內(nèi)部及其之間的可信信息服務(wù)的資源的發(fā)現(xiàn)、共享和集成等互操作機(jī)制，建立基于資源質(zhì)量信息的評(píng)估機(jī)制，有助于樹立遙感資源的質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系，有助于實(shí)現(xiàn)從“多”到“好”的跨越。

推動(dòng)系統(tǒng)互操作符合GEO目標(biāo)，是實(shí)現(xiàn)全球綜合協(xié)調(diào)系統(tǒng)的必要條件。2019年堪培拉部長(zhǎng)級(jí)峰會(huì)提出的實(shí)現(xiàn)從開放數(shù)據(jù)到開放科學(xué)的轉(zhuǎn)變，必須要提升各國共享的遙感、地球觀測(cè)系統(tǒng)提供的遙感結(jié)果的可信度，這樣才能提升用戶應(yīng)用和投資的信心，形成遙感應(yīng)用支持決策的可持續(xù)發(fā)展和良性循環(huán)。要提升可信度，需要各國地球觀測(cè)系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)新型的互操作，以整鏈條處理應(yīng)用模式構(gòu)建合作規(guī)范、協(xié)議，以可信系統(tǒng)互操作理念將各國、各自系統(tǒng)組成一個(gè)相互協(xié)調(diào)、相互配合的有機(jī)整體，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之良好應(yīng)用服務(wù)和建設(shè)發(fā)展的目標(biāo)。

可信互操作工作涉及技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、政策、運(yùn)行、管理等各方面內(nèi)容，復(fù)雜而繁瑣，并且因?yàn)樯婕案鲊纠娑鴧f(xié)調(diào)難度大，雖然從一開始GEO就希望推動(dòng)該項(xiàng)工作，但一直沒有成為組織的集體行動(dòng)目標(biāo)，進(jìn)展很小。從15年的實(shí)踐來看，這是GEO成功的必要條件。其正在推動(dòng)的知識(shí)樞紐(knowledge hub)也是重要組成，但不是根本要素。

能否解決這一難題，事關(guān)GEO未來15年行動(dòng)目標(biāo)的成敗。按照GEO第2個(gè)10年規(guī)劃，下一步推進(jìn)遙感領(lǐng)域的“數(shù)據(jù)—信息—知識(shí)”的逐步深入，必須要實(shí)現(xiàn)全球分散獨(dú)立的數(shù)據(jù)資源和系統(tǒng)的有機(jī)協(xié)調(diào)、實(shí)現(xiàn)高可信決策支持。中國現(xiàn)在已經(jīng)開始推動(dòng)這方面的工作，一定會(huì)為地球觀測(cè)組織提供優(yōu)秀的參考案例。

從圖8可以看出該擴(kuò)孔鉆頭的水力結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)是合理的，鉆頭領(lǐng)眼段各刀翼的流量分配百分比與刀翼的切削量分配百分比的變化趨勢(shì)一致，這樣使得鉆井液對(duì)切削齒有良好的冷卻作用，巖屑能夠快速運(yùn)離井底，防止鉆頭泥包或重復(fù)切削，滿足鉆頭水力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié)束語

遙感可信度計(jì)算是支持決策者應(yīng)用遙感、為遙感投資的必要工具，要建立其方法、標(biāo)準(zhǔn)和體系，為行業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)良性發(fā)展保駕護(hù)航。采用整體鏈條式處理得到可信遙感信息，才能夠支持部門進(jìn)行執(zhí)法應(yīng)用，深入到部門業(yè)務(wù)系統(tǒng)，跨越式拉動(dòng)全球各國、各行業(yè)決策者對(duì)于遙感系統(tǒng)應(yīng)用的信心和依賴性。同時(shí)整體鏈條式處理，才能夠使各類遙感系統(tǒng)之間形成面向高可信度結(jié)果的互操作，從目前圖像數(shù)據(jù)共享到可信系統(tǒng)互操作層次，構(gòu)成一個(gè)全球綜合協(xié)調(diào)的觀測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全球綜合地球觀測(cè)系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)。

另一種做法是依照作者最新的國籍進(jìn)行分類，主要針對(duì)因國家解體而使國籍發(fā)生變化的作家，比如蘇聯(lián)作家。其觀點(diǎn)是這些作家一般在國家解體前后都有文學(xué)作品發(fā)表，若嚴(yán)格按照《中圖法》的分類規(guī)則，就需要在標(biāo)引過程中首先準(zhǔn)確判斷出每部作品發(fā)表的時(shí)間，但這在分類標(biāo)引實(shí)踐中有一定的難度。有些作品發(fā)表的時(shí)間不易確定，并且文獻(xiàn)信息源上出現(xiàn)的通常是外國責(zé)任者最新國籍的相關(guān)信息。如果對(duì)作家本身或者解體國家的情況不夠了解，編目員也很容易按照信息源上的國別進(jìn)行歸類，且直接按照現(xiàn)在的國籍進(jìn)行處理，編目人員更好掌握。