海苔卷中的地理信息系统和遥感
1.1.介绍
面对全球变化，非常需要对已发表物种数据进行明确的空间研究或元分析，以了解不断变化的环境对生物体的影响，例如通过对物种分布变化进行建模和绘制。《自然》杂志的一篇社论(2008)最近讨论了对空间明确的生物数据的需求，指出与每一个样本相关的地理坐标的缺失或不准确禁止或至少危及任何研究领域的此类研究。在本章中，我们将展示基于地理信息系统(GIS)的遥感和应用等地理技术是记录海洋底栖大型藻类群落变化的关键。
我们的目标是向心理学界介绍地理信息系统和遥感技术的发展和基本原理，并展示它们在海洋大型藻类研究中的应用。接下来，我们回顾了目前在空间海藻分析中表现出特定优势和困难的地理方法和技术。最后，我们证明了迄今为止海藻研究中空间数据的显著缺乏，因此提出了研究重点和新的应用，以更好地了解与全球变化相关的海藻问题。
1.2.(r)空间信息演化
在视觉框架中共享空间信息的需要导致了早在几千年前地图的产生。例如，在安纳托利亚(土耳其)的卡塔尔霍尤克发现了一幅大约6200年前的壁画地图，上面覆盖了这座城市和附近一座喷发的火山。再往前追溯，法国拉斯科洞穴墙壁上的动物、点和线被认为代表了大约15000年前的动物迁徙路线和星群。纵观有文字记载的历史，对地图的需求和质量(即细节的范围和数量)一直在稳步增长，与此同时，人们也有能力在地球上旅行和观察自己的位置。然而，就像文字和图形历史的许多方面一样，随着(个人)电脑的引入，一场革命性的扩张发生了。这项新技术允许使用相关的关系数据库(属性信息)以数字格式存储地图(或任何图形)和有关某些地图特征的附加信息。值得注意的是，创建地理信息系统本身并不是一个目标;相反，GIS是促进空间数据管理和分析的工具。例如，一个紫菜农民可能想知道如何量化水质和船只交通对产量的影响(定义的目标)，并使用GIS作为工具来创建和存储地图和(遥感)图像，并执行空间分析以实现这些目标(图1)。
根据ISI知识网(ISI Web of knowledge)，追溯到1972年，至少有30,000篇出版物涉及GIS (Amsterdam et al.， 1972)。然而，12年过去了
这个数字是基于搜索词“地理信息系统”得出的。搜索词“GIS”得到了32706条记录，但其中包括1972年之前的记录在内的未知数量涉及同一首字母缩写的其他含义。
本章中提到的所有在线数据库计数和记录，包括ISI Web of Knowledge、OBIS和algebase记录，均为2008年7月1日的状态。
这个数字是基于搜索词“地理信息系统”得出的。搜索词“GIS”得到了32706条记录，但其中包括1972年之前的记录在内的未知数量涉及同一首字母缩写的其他含义。
本章中提到的所有在线数据库计数和记录，包括ISI Web of Knowledge、OBIS和algebase记录，均为2008年7月1日的状态。
在沿海或海洋领域首次使用地理信息系统之前(Ader, 1982)，从那时起只有可怜的2257个。
与测绘和地理信息系统的发展相平行的是，由于需要在不与目标进行物理接触的情况下观察物体，遥感在整个历史中在空间信息方面发挥了重要作用。在最早的形式中，它可能涉及从悬崖上观察移民路线或城市的概况。然而，三次革命形成了现代遥感概念。19世纪中期，气球飞行和摄影技术的发展使人们能够在更高的高度(其比例取决于高度和变焦镜头)以及比以前可行的更多的时间或地点拍摄永久图像，使遥感成为测绘中有价值的数据采集技术。二十世纪中叶，卫星被用于地球观测，使人们能够扩大地面覆盖范围。在20世纪末，通过使用(多个)CCD和CMOS传感器来数字记录图像的能力迅速增强了在GIS中导入和编辑遥感数据的能力。目前已经开发了两种遥感技术。主动遥感包括发射具有已知性质的信号，以分析反射和后向散射，其中雷达(无线电探测和测距)是最广泛和最广为人知的应用。被动遥感记录远处物体发射或反射的辐射，最常调查的是物体对阳光的反射。本章将只涉及被动遥感和激光诱导的主动遥感，因为基于声音的主动遥感(雷达，声纳)仅限于(3D)地貌和地形研究，而不是区分底栖生物群落及其相关的海洋变量。
第一批遥感应用几乎比第一批GIS出版物早了10年(Bailey, 1963年)，第一批沿海或海洋遥感应用仅在几年后出现，从海洋应用开始(Polcyn和Sattinger, 1969年;Stang, 1969)和随后的测绘工作(Egan和Hair, 1971)。然而，在ISI知识网的大约98,500个遥感记录中，只有不到8,500个涉及沿海或海洋主题。
继续阅读:地理信息系统与遥感心理学应用
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