cq9电子平台网站：荐书 《数字地形建模理论方法及环境应用

　　地形在地球表面的大气、水文和生态等环境动态系统过程中发挥着基础性调节作用，地形与系统过程之间的关联程度有强有弱，在景观上可见或不可见。地形本质上代表了不同系统之间相互作用的结果，对地表进行定量化描述，并将其分割成基本空间单元，对于研究各类环境系统自身演变规律以及系统间相互影响规律具有重要意义。过去的四五十年中，得益于高程数据获取技术、数字地形新方法、地貌和地物提取技术、误差和不确定性理论及计算机软件开发技术等因素的有力推动，数字地形分析和建模技术蓬勃发展。

　　本书首先分析了DEM和尺度在地形分析与建模中的作用，为后续研究奠定了基础。然后深入讨论了高程数据获取方法，重点阐述了各种主要地表参数和次生地表参数的计算与应用，并探讨了DEM网格中误差的传播方式及其造成的影响，介绍了多个可用的数字地形建模软件和服务，展望了数字地形建模的未来发展趋势。

　　本书可以作为地图学与地理信息工程（系统）、环境科学与工程、地理学、地质学、气象学、水文学、作战环境学等地球科学领域的研究生或本科生的辅助教材，也可以作为高等院校测绘科学与技术、遥感科学、地理信息科学等相关领域研究人员的科研参考书。

　　2018年4月，看到南加州大学洛杉矶分校的教授John P. Wilson的新著Environmental Applications of Digital Terrain Modeling，我们为之一振。这本书以发展的视角、翔实的案例、审慎的分析，系统研究了数字地形分析与建模的发展和演变，以及背后推动因素的主要创新与成就，是对全球范围内各时期研究成果的一次全面的、系统的总结。同时，作者兼顾了科学性与实践性，对数字地形建模的未来需求和发展机遇进行了展望，呼吁各领域专家持续合作，以获得切实可行的科学成果，为解决威胁人类福祉和环境可持续发展的相关问题而努力。

　　可以看出，John P. Wilson教授不仅拥有严谨的科学精神，而且饱含运用科学与技术造福人类的伟大情怀。在当下的科研环境中，部分研究人员以发表论文为己任，而忽略了科学研究的根本任务在于有效解决人类社会可持续发展过程中出现的人口、资源、环境等现实问题，也就缺乏了John P. Wilson教授所体现出的科学家情怀。也正是这一点，促使我们下定决心翻译本书。

　　在过去70多年中，生物地理学、气候学、生态学、地质学、地貌学、水文学、土壤学等多个领域，均广泛采纳并使用了地形分析和建模方法，极大地促进了各领域的研究工作。与此同时，地形分析和建模方法在各领域广泛而深入的应用，反过来促进了该方法自身的发展和完善，加之对地观测技术、计算机科学与技术、地理信息技术等技术的快速发展，使地形分析和建模方法（尤其是数字地形分析和建模方法）发生了巨大变化。现在，人们已经能够从全球尺度、中尺度、地形尺度地型模型、微观尺度乃至纳米尺度等多个计算尺度上，研究环境系统中的各种动态过程，为环境知识发现和环境问题解决提供全尺度的理论与方法支撑。

　　需要注意的是，地形分析和建模领域的早期研究成果，基于当时可用的数据源和计算方法，能够（在一定程度上）有效地解决当时条件下所面临的环境问题。但在使用早期地形分析和建模的一些结论来直接指导当下乃至未来的环境实践工作时，可能会出现一些预料之外的问题，研究人员对此必须十分谨慎。

　　因此，在明确数字地形分析与建模工作中DEM和尺度作用的基础上，梳理高程数据源的转变过程及其对地形建模工作流程的影响，深入研究主要地表参数和次生地表参数的产生背景，以及各种计算方法的优劣性，阐明地貌分类和地物提取方法的最新进展，系统分析数字地形建模中的误差和不确定性问题，对比分析各类地表参数计算和地貌分类及地物提取的软件平台，对于专业和非专业的地形分析与建模研究人员都具有十分重要的参考作用。

　　本书正是从以上各个方面出发，系统地研究了数字地形分析和建模在过去几十年中取得的巨大成就，并辅以典型应用案例展现了当前该领域的最新研究进展。因此，严谨的研究方法和深切的科学情怀相结合，构成了本书的价值体系。（以上内容节选自本书译者序）