中国陆地生态信息空间化技术研究(Ⅰ)--气象气候信息的空间化技术途径.pdfVIP

第19卷第4期 自然资源学报 V01．19No4 NATURALRESOURCES 2004年7月 OF July，2004 JOURNAL 中国陆地生态信息空间化技术研究(I) ——气象／气候信息的空间化技术途径 于贵瑞，何洪林，刘新安，牛栋 中国科学院地理科学与资源研究所．CERN综合研究中心，北京100101 摘要：论文提出了构建中国陆地生态系统空间化信息系统的基本设想，并且在回顾国内外气象／气 候信息空间化研究的现状基础上，评价了已有的气象／气候信息要素空间化技术的发展，探讨了中 国陆地生态系统气象／气候信息空问化的技术途径．概要地介绍了研究小组在近年来的工作中所取 得的阶段性研究成果，展望了这些成果的应用前景。我国陆地生态信息空间化技术研究和数据产品 的开发是生态学、资源科学和环境科学发展的迫切需求。但建立一个适应于不同科学研究的精度、 时空分辨率要求的陆地生态信息空间数据库需要较长期的努力和多学科领域的合作，也需要大量 的作为科学研究基础数据平台建设的国家投资。 关羹词：陆地生态信息；空间化技术；气候值；气候要素；空间数据库；数据资源管理 文献标识码：A 中圈分类号：Q14；P42；P2响 文章编号：1000—3037(2004)04．-4)537一08 1 引言 随着生态学研究问题趋于复杂化和综合化、研究对象的时空尺度趋于长期化和全球化、 研究手段趋于定量化和现代化，现代生态学进入了一种以长期定位观测为基础、以定量化和 现代信息技术为研究手段、以建立区域和全球可持续生态系统为目标、综合研究生态系统变 化与管理问题的新阶段【】】。现代生态学的发展需要生态信息科学(Ecolnformatics)的支持，为 生态系统变化与管理研究提供有效的信息学理论、技术与数据资源的支持，而现代生态学的 发展和信息技术的进步又为生态信息科学的诞生奠定了基础，为生态信息科学的发展提供 了广阔的空间和海量的数据资源，使生态信息与数据资源管理成为生态系统管理科学的重 要组成部分㈣。 气象／气候信息是生态系统信息的重要组成部分，是进行生态学、地学等各种科学研究 的基础数据，特别是在区域及全球尺度的生态系统变化的模拟和生态系统管理研究中起着 重要的作用．生态系统各类模型的建立都离不开气象／气候要素的时空动态分布信息。早期 的气象／气候学研究更多地是关注气象／气候要素的动态变化规律与形成机理，大陆或全球 尺度的气候变化与分布规律的研究也主要是为气候区划和工农业生产布局服务。现代生态 学和全球变化科学的发展，迫切需要动态、高时空分辨率、空间栅格化的气象／气候要素数 据。然而，现阶段的全球地面气象观测系统还难以提供所要求的高时空分辨率的观测数据。 因此，基于GIS技术，利用地面观测的气象资料研究气象／气候要素栅格化方法，开发数据产 品成为近年来国内外的生态学、地学研究的重要任务之一。当前，如何根据气象／气候要素的 收稿日期：2003—12—10；修订日期：2004-04—05。 基金珥目：国家杰出青年基金(项目批准号；中国科学院“百人计划”项日生态系统管理的基础牛态学过程 研究项目资勘。 第一作者筒介：于贵瑞(1959-)，男，辽宁大连人，研究员，博士生导师，主要从事生态系统管理和碳循环研究。 自然资源学报 19卷 空间变异规律，利用有限的陆面定位观测站点资料，来推算得到无测站点区域的气象／气候 要素值，特别是某一细小栅格的气象要素值是当前迫切需要解决的生态信息技术问题。 2中国陆地生态系统空间信息系统建设的基本构想 中国陆地生态系统空间信息系统的建设，需要一个长期研究和科学积累的过程。如图1 所示，主要包括以下3个层次的研究和数据积累。 图1 中国陆地生态系统空问信息系统建设的整体构想