李小文，出生于四川自贡，籍贯安徽贵池。遥感、地理学家，中国科学院院士。北京师范大学地理学与遥感科学学院教授，遥感科学国家重点实验室研究员。 ·卷首语 Foreword·
编制大数据时代的大地图，遥感可先行
习近平总书记在2014年院士大会上约1个小时的讲话中，用了1/12的时间来讲述康熙组织制作的《皇舆全览图》。高度评价它“科学 水平空前”， 居于“世界前列”； 又总结了我国后来落后的教训。这对于我们从事地理、测绘、地图、遥感工作的人是很大的激励，同时也让我 们深感肩上责任重大。 上述教训指的是什么呢？一是如此高水平的地图，秘藏于内府，没在中国当时的社会经济中发挥作用；二是没有接棒人，水平基本停 滞于当时。结果导致西方在相当长时期内对中国地理的了解要超过中国人。 我国国家大地图集的概念，应该来自“向科学进军”的1956年，作为“十二年科学发展规划”重大研究任务之一，成立了以竺可桢为主 任的国家大地图集编纂委员会。当时计划按自然、普通、历史、农业等分集出版地图。但直到1964年，第1部综合性自然地图集才得以出 版送审稿，正式出版则是1965年10月。 直到“科学的春天”， 1981年12月，中国才正式启动了国家大地图集第2次编制工作。经过10余年努力，先后编制完成了农业、经济、 普通、自然等国家地图集。但是，面对中国近30年发展之快，这种纸质分集出版的国家大地图集恐怕是无法满足需求的，例如中华人民共 和国国家历史地图集到2012年6月1日才出第1册（共3册）[1]。所以必须应用“科学水平空前”， 居于“世界前列”的信息科学技术，来制定 和及时更新国家大地图，并在信息获取的广度上，从国家走向全球。为此，有识之士做了大量努力。例如陈述彭先生去世前，还在呼吁要 编制信息时代的中国大地图，或者地球系统网络平台[2]。最近，国家测绘局改名为国家测绘地理信息局，其实都是在考虑接棒，就是要编制 以大地表面经、纬度，空间位置为索引的综合国情共性关键数据库，或者说“百科全书”。 只是，综合到什么程度？9·11事件以后，美军研究人文地形系统。从2006年开始配备这样的人文地形图到伊拉克、阿富汗前线部 队[3]，这说明了一个新的潮流。另一个例子是谷歌推出电子地图后，我们也有了自己的“天地图”， 但目前仍处于模仿阶段，如何超越前者 呢？国家也立项支持测绘行业的业务拓展到基础地理信息。这是走综合之路的美好尝试，但是道路依然很漫长。 总之，我们需要一个地理国情的综合信息系统。数据来自各行各业，来自历史地理、人文地理、自然地理；包括社会、经济、民族、宗教、 生态、环境、疾病、健康、灾害、民风、舆情等各类信息；同时也可以及时为各行各业生产出他们需要的专题图件，或者作为地表过程的科研 平台。 但是，各种数据的比例尺，或者分辨率是不一样的，要包容各种不同形式的数据输入，又能灵活输出用户所要求的比例尺或分辨率，同 时要及时更新几十颗、上百颗卫星的遥感数据、机载数据和地面数据，这就需要尺度转换的理论和方法。例如：历时约7年的第二次全国土 地调查（简称二调），怎么说明1.35亿公顷耕地这一结果的可靠性，其随机截断误差、系统误差究竟有多少是尺度差异带来的？系统误差如 何纠正？今后又如何年度更新？土壤污染普查，涉及面积达630万km2，按1个采样点/km2计，数据已是海量，但仍不适应土壤污染现状的 宏观把握和对土壤治理图件的要求。是否需要补测，如何补测？全国有3次土壤侵蚀普查，分别应用了3种不同分辨率的遥感数据，目前 从遥感数据和水土侵蚀模型得出的黄河流域总输沙量吻合较好，但仍需掌握更小支流流域模型与真实的对照，才能用于风险预估和决策 依据。这又直接需要对尺度效应的研究和规律探索。 综上所述，由于行业差异，国家大地图集各分集出版时间差距太大，已经逐渐失去了综合这一大特色，成了行业（或专题）地图的分集 的统称。目前地理信息科学技术的发展，已经使“大地图集”的概念可以进化为综合性更强的“大地图”。而全球的卫星（和部分地面）数据 覆盖，也为我们自主产权的大地图立足中国、走向世界，创造了条件。当然，困难也是巨大的，这种跨地区跨行业的协同创新，不是地理、测 绘、遥感等少数几个学科或部门能完成的，这需要更高层次的顶层设计和组织实施。但是，毕竟国家已经有了海量的数据积累（仅以二调 为例，即达约150TB），每天仍有海量遥感数据源源不断产生。如何理解、消化这些海量数据，使之成为能为国家、各行业以及公众服务的 信息产品，并从中归纳出一些规律，积累遥感服务于“大数据时代的大地图”的经验，则是完全可以先行一步的。回到康熙的《皇舆全览 图》，尽管从1708年下旨正式启动到1718年第1稿完工，花了10年。但正式启动之前的预研和试点，就花了近20年（一般从1689年左右 算起）。所以，遥感先行一步，开始搞尺度效应研究、行业调研和参与小流域治理试点，是必要的，也是可行的[4]。 基金项目：中国科学院学部咨询评议项目（加强地理遥感尺度问题研究，提升我国遥感数据应用能力）
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