2013年研究生课程《地球表层系统》作业说明：（1）本作业包括5题，每题20分；（2）下期开学一月内交纸质版。
一、翻译：本文探讨美国牧场、作物土地利用以及放养率可能适应气候变化。
利用农业普查和统计模型的气候数据，我们发现，随着温度和降水增加，农业商品生产者则减少耕地、增加牧场。
此外，牛的放养率随着夏季温湿度指数（THI）的增加和夏季降水减少而下降。
使用带有四个环流模式（GCM ）的气候数据的统计模型，我们预计，土地利用的变化是从种植到放牧和放牧率下降，而在控制了其他农业生产变量时，这些适应在美国中部和东南地区是更加明显的，从基线起，耕地减少了6％，牧草地增加33％。
与此相对应，基于这些适应的相关经济影响大约为-14和29万美元，分别属于本世纪末作物生产商和牧草生产商。
全国性和区域性的结果对农业项目和补贴政策均有影响。
二、翻译：生态系统作为生物圈的重要组成部分，它在维持生命的支持系统和环境的动态平衡方面起着的不可取代的重要作用，其提供的各项服务功能已得到世界的公认。
开展陆地生态系统服务的研究也已成为生态系统恢复、生态功能区划和建立生态补偿机制、保障国家生态安全的重大战略需求。
近30年以来，国际和国内基于各种时空尺度的自然资源价值评估工作从生态系统服务、自然资本、生态资产、生物多样性等角度大量展开，在相关理论、方法和应用的广度和深度上取得了前所未有的进展，尽管在具体的价值核算方法上还存在较大分歧，但该方面研究的思路和框架已逐渐清晰，尤其是近些年来更侧重于生态系统“结构-过程-服务功能”关系的耦合研究和作为人类活动主导下的城市生态系统服务功能方面的研究，这些反过来也都为陆地生态系统服务功能的进一步深入研究提供了强有力的支持。
三、论述遥感技术的发展趋势。
随着人类社会的不断发展，科学技术的不断进步，资源问题已成为当今世界面临的严重问题。
在面对全球资源如何继续支撑人类社会的生存与发展，以及人类如何尽快地掌握和利用它们等问题上，遥感技术是当今解决它们最有效的技术手段之一。
遥感技术作为一种信息获取手段，已经广泛地应用到林业、农业、地质、矿产、水文和水资源、海洋、环境监测等方面，为全球经济、社会的发展，以及资源的可持续发展做出了巨大贡献。
遥感技术作为一门综合技术是美国学者在1960年提出来的，经过几十年的发展，目前已经形成了比较完整的基础理论体系及其一系列的技术支持。
它集中了航空、航天、电子学、计算机、通讯、现代光学等学科发展的最新成果，成为现代科学技术的重要组成部分，并且已经广泛渗透到国民经济各个领域中，成为经济建设、社会进步、环境改善和国防建设的巨大推动力。
随着空间技术、无线电电子技术、光学技术和计算机技术的不断发展，遥感技术有了很大的发展。
遥感技术在20世纪80年代出现了第一次发展高潮，它不仅使遥感技术成为很多行业跨入高新技术门槛的有力手段，而且也大大促进了遥感学科的研究工作。
20年来，广大遥感工作者不仅对遥感理论进行了深入研究，同时对遥感应用技术也进行了广泛探讨以及实践和应用，为遥感技术的进一步发展准备了足够的技术诸备。
20世纪90年代以来，随着遥感传感器以及小卫星技术的发展，遥感技术再次迎来一个发展高峰。
现代遥感史以20世纪60年代末人类首次登上月球为重要里程碑，随后美国、欧洲一些国家和加拿大、日本、印度、中国先后建立了各自的遥感系统。
这些系统向人们提供了大量有价值的数据和图片。
随着信息技术和传感器技术的飞速发展，卫星遥感影像分辨率有了很大提高。
另一方面，低空间高时相频率的AVHRR(气象卫星NOAA 系统系列，星下点分辨率为1 km)以及其他各种航空航天多光谱传感器亦相继投入运行，形成现代遥感技术高速发展的时期。
除了常规遥感技术迅猛发展外，开拓性的成像光谱仪的研制已在20世纪80年代开始，并逐渐形成了高光谱分辨率的新遥感时代。
总之，信息技术和传感器技术的飞速发展带来了遥感数据源的极大丰富，每天都有数量庞大的不同分辨率的遥感信息，从各种传感器上接收下来。
这些高分辨率、高光谱的遥感数据为遥感定量化、动态化、网络化、实用化和产业化及利用遥感数据进行地物特征的提取，提供了丰富的数据源。
（1）定量化。
遥感信息定量化，建立地球科学信息系统，实现全球观测海量数据的定量管理、分析与预测、模拟是遥感技术当前重要的发展方向之一。
遥感技术的发展，最终目标是解决实际应用问题。
但是仅靠目视解译和常规的计算机数据统计方法来分析遥感数据，精度不高，应用效率相对较低。
其主要原因之一是遥感器在数据获取时，受到诸多因素的影响，譬如，仪器老化、大气影响、双向反射、地形因素及几何配准等。
使其获取的遥感信息中带有一定的非目标地物的成像信息，再加上地面同一地物在不同时间内辐射亮度随太阳高度角变化而变化，获得的数据预处理精度达不到定量分析的标准，致使遥感数据定量分析专题应用模型得不到高质量的数据作输入参数而无法推广。
GIS 的实现和发展及地球变化研究更需要遥感信息的定量化，遥感信息定量化研究在当前遥感技术发展中具有牵一发而动全局的作用，因而是当前遥感技术发展的前沿。
（2）智能化。
遥感技术的智能化首先表现在遥感传感器的可编程方面，传感器不仅可以按设定的方式进行扫描，而且可以根据具体要求由地面进行控制编程，使用户可以获得多角度，高时间密度的数据。
影像识别和影像知识挖掘的智能化是遥感数据自动处理研究的重大突破，遥感数据处理工具不仅可以自动进行各种定标处理，而且可以自动或半自动提取道路、建筑物等人工建筑的定标处理。
地物波谱库的建立及高光谱自动识别系统让用户可以方便地进行地物识别，并在此基础上进行定量化分析。
遥感数据自动配准算法是遥感数据生产的福音，它不仅加快了数据定位速度，提高了生产效率，而且为数据定位提供了一种高精度的生产工具。
（3）动态化。
由于小卫星技术的发展，使得卫星造价降低，因此卫星网络计划得以顺利实施。
美国的“传感器网络”使用户可以在获得更高分辨率的数据的同时，也可以获得更高时间密度的遥感数据。
而雷达微波技术的发展，更使用户可以获得全天候的遥感数据，这一切都为遥感动态监测创造了条件，使遥感数据真正实现了“四维”(空间维和时间维)信息获取。
（5）实用化、工程化与产业化。
随着遥感数据获取技术的突飞猛进，大量有实力的商业公司加入到遥感应用领域。
它们不仅为遥感行业带入了大量资金，而且使应用成本快速下降，因此遥感技术产业化已经成为必然趋势。
但是遥感产业化还存在许多问题有待解决，其中遥感工程应用技术及工程标准是急需解决的问题。
随着遥感应用水平的深入、遥感信息处理方法的改进和精度的提高、遥感信息源的不断增加、遥感应用得到广泛认可、更多领域对遥感需求的增加，遥感的应用领域也越来越广泛。
遥感还将与其它技术例如地理信息系统、全球定位系统等不断集成，以解决不同领域的应用问题，遥感将成为空间数据库、4D产品的重要支持。
将遥感与不同领域的需求相结合，建立较完善的遥感信息模型，将成为遥感科学应用的重要方面。
遥感应用模型是机理、遥感平台、信息处理与应用领域的结合，能否突破当前遥感应用主要依靠分类、信息提取，然后进行统计分析的模式，实现直接基于遥感数据的机理分析、过程分析、格局评价、趋势预测与决策支持，将是今后深化遥感应用的重要课题。
四、结合各自的专业，论述RS/GIS对地理学研究的作用与意义。
GIS(地理信息系统，Geography information system)是集计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、地球科学、信息科学和管理科学为一体的多学科新兴边缘学科。
是以采集、存储、管理、分析、描述和应用整个或部分地球表面(包括大气层)与空间和地理分布有关的数据的计算机系统。
它针对特定的应用任务，存储事物的空间数据和属性数据，记录事物之间的关系和演变过程，可根据事物的地理坐标对其进行管理、检索、评价、分析、结果输出等处理，提供决策支持、动态模拟、统计分析、预测预报等服务。
其结果可以通过可视化的地图、影像、多媒体等多种方式加以直观表达。
通过一系列空间操作和分析，为地球科学、环境科学和工程设计，乃至国民经济的发展，城市建设及企业经营提供对规划管理和决策有用的信息。
遥感是一种远离目标，通过非直接接触而判定、测定并分析目标性质的技术。
RS(遥感，Remote Sensing)是通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器，在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物，获取其反射、辐射或散射的电磁波信息（如电场、磁场、电磁波、地震波等信息），并进行提取、判定、加工处理、分析与应用的一门科学和技术。
遥感以其观测范围大、获取信息量大、速度快、实时性好、动态性强等优点，尤其是现在国内国际遥感数据空间分辨率的提高，从而得到广泛的应用。
目前，GIS和RS的研究已深入到科研和教学的诸多领域，它们作为一种技术将给很多学科带来新的发展契机，其对旅游规划的发展也具有深远的意义。
（1）GIS和RS对旅游资源评价的作用和意义。
传统的旅游资源调查方法是利用人工进行野外实地调查测量。
此方法工作效率较低、费时、费力、成本较高，且受地形条件的限制。
地理信息系统和遥感具有宏观、省时、省力、快速、信息丰富、形象客观和重复观测等优点，因此，在旅游资源调查中应用地理信息系统，结合实地检验，对提高旅游资源调查的质量与速度是有利的。
目前，运用地理信息系统和遥感进行旅游资源调查评价的技术方法有以下几种：利用地理信息系统和遥感图像的波谱特性，建立相应的解译标志，用目视解译方法在遥感图像上识别不同的旅游资源；利用监督或非监督分类等方法，对各种不同的旅游资源进行分类，从而清查旅游资源的数量及其分布；将几何纠正过的遥感图像与相关信息如地形、交通、土壤等相叠加，再结合其地理位置、气候条件等，可以进行旅游资源的综合评价。
国内外已出现运用此技术对旅游资源进行调查的例子。
（2）GIS和RS对旅游规划的作用和意义。
地理信息系统利用强大的遥感数据源，从理性的角度和定量分析入手，开发旅游规划地理信息系统，使旅游规划决策更加科学合理。
Williams 等（1996）利用地理信息系统技术调查了英国哥伦比亚的旅游资源状况。
辜寄蓉、范晓（2001）在对我国九寨沟风景区进行旅游规划时，利用地理信息系统软件建立了该地区地质灾害预测模型、岩溶管道空间分析模型及水资源预测模型，通过对这些模型加以分析，提出了科学合理的旅游规划，使风景区资源和生态环境得到了有效的保护。
旅游规划是非常复杂的，它涉及环境、生态和经济等各个领域。
第一，地理信息系统具有数据存储、处理和管理功能。
该功能可以为旅游规划提供基础数据库的支持。
第二，地理信息系统具有空间分析功能，可以利用虚拟现实技术和遥感数据进行动态的旅游规划。