写在RSEI遥感生态指数发表10周年之际: RSEI vs. xRSEI

文摘   科学   2024-02-02 17:31   福建  

遥感生态指数(Remote Sensing based Ecological Index, RSEI)发表于2013年,迄今已有10周年了。近日《遥感技术与应用》杂志开通了视频号,第一个视频即介绍了RSEI。

RSEI现也已成为热门的网络课程,许多网友自编了相关视频和教程。

Karma & Yamamoto (2023)指出,RSEI及其所采用的PCA权重集成技术是生态脆弱性(EVI)评价领域中最重要的概念模型和权重机制,也是使用最多的概念和技术。RSEI的优势在于可扩展性、可视化、在不同时空尺度上的可比性,以及可以使用相同的数据得出所有的EVI指标,现已成为广泛使用的生态脆弱性评估方法之一。

10年来,RSEI已被应用于全国各省市自治区的生态质量评估,在国际上也得到广泛应用。3篇英文代表作都是ESI1%高引论文,2篇中文代表作也分别被引用近700次。

随着RSEI指数的日益普及,近年来也有许多类RSEI指数(下称:xRSEI)相继提出,使得RSEI指数逐渐成为一个庞大的家族。不得不指出,有的作者由于对RSEI的构建机理不理解,或基本概念不清楚,使得一些xRSEI指数存在明显的错误。如以上《遥感技术与应用》视频中提到的我们的论文,就是针对这类错误而撰写的。2019年有的作者对PCA的概念不清楚,将互为垂直、毫不相关的3PCA分量简单相加,以增加所谓信息量。因此我们在论文中详细阐述了PCA构建RSEI的原理,以及PCA各分量信息量与所增强信息的关系。论文发表后产生了积极的作用,并很快入选CNKI的高引论文,很多编辑部也将误用该xRSEI指数的论文撤稿,现在也已经看不见该指数的论文了。

当前,在类RSEI指数中,以加入某种指标,或替换某一指标形成的xRSEI最为常见。其中又以加入大气因子的MODIS AOD指标最普遍,初步统计了一下,大概有10多个这类xRSEI指数。有关MODIS AOD究竟是否可以作为指标加入RSEI我们曾在《RSEI应使用主成分分析或核主成分分析?》一文中就二者间分辨率的巨大差异给予了初步分析。该文推出后也产生了积极的作用,并被国家卓越期刊《武汉大学学报 信息科学版》评为优秀论文。由于1个AOD 1000m分辨率的像元大致等于1111Landsat 30m分辨率的像元,加入AOD后,将使RSEI的空间分辨率急剧下降。如果这种将分辨率降低1100倍的算法也称为“改进”,那什么又是“倒退”呢?其实加入AOD的副作用远不止降低分辨率,今后有时间将进一步阐述。在这里还要再次呼吁研究生教育要重视基础知识,研究生学习要掌握基本概念。记得刚回国开遥感课时,唯一选中的中文教材就是《土地利用/覆盖变化研究的方法与实践》(史培军、宫鹏、李晓兵等, 2000),书中阐述的许多遥感基本概念,即便是今天也不过时。相信加入AOD的作者们如果学过这本书,就不会加入了。


RSEI指数由绿度、湿度、热度、干度等与人类的生存息息相关,是人类能够直观感受生态优劣的4个关键指标集成,其中的每个指标都有多个遥感指标可选择。因此很多学者就会将原RSEI中的某一个遥感指标替换为另一个指标,以这种方式形成的xRSEI也很多,例如采用盐渍指数替换干度指数的xRSEI指数就多达20多个。这种采用替换某一指标来达到突出当地地表特征的做法无可非议,但是关键是由此构建的xRSEI所突出的地物究竟是不是你所要突出的地物。比如说由盐渍指数构建的xRSEI指数的目的是要突出地表的“盐渍”特征,但是由它突出的特征究竟是不是“盐渍”地,却在这些论文中未见有效验证,也没有任何证据能证明它们就是真正的“盐渍”地。科学严谨的方法是你要突出某种特征,就必须证明你结果中所突出的特征就是“它”,而不是单凭结果影像中哪里稍微亮一点(或者哪里稍微暗一点)就认为是“它”。相信如果做了严谨的验证后,盐渍xRSEI指数就不会有这么多了。

当然,在xRSEI指数中,还有一些是为了自己的论文能发表,而把相对简单的问题复杂化,或者是故意贬低;在早期RSEI还不是很多人知晓的时候。有的甚至是剽窃,或者不明确引用。这些在科学研究中其实已经司空见惯,在其它领域中也很常见,因此也就不进行讨论了。相信这类xRSEI指数也不会有人去用它,即便是这些指数的作者发完文后,也没见他们自己再次用它。这两年也只是对有些会产生误导的xRSEI指数写些评述文章,如果是国际期刊,就发表在与他们发文的同一期刊上,以方便读者参考。这些评述论文的反响也都很好,即年指标也较高,有的领域加权引用指标(FWCI)是同类文献平均水平的7倍。

科学论文是科学研究的重要载体,但科学论文的发表并不等于科学研究的成功,哪怕你发表的刊物多么的权威。论文的成功更多地还要看它是否能够经得住后续的考验。

是则是,非又非,莫将鹤唳作莺啼

——(宋) 释可封《偈二首·其一》

校对:柳芬芬
编辑:任萌杰

环境资源遥感
福州大学遥感信息工程研究所
 最新文章