李衛東，男，博士，教授，華中農業大學資源與環境學院博士生導師
基本介紹
- 中文名：李衛東
- 國籍：中國
- 民族：漢族
- 職業：華中農業大學教授
- 學位：博士
基本情況,教育背景,工作經歷,主要科研方向與項目,科研方向,科研項目,主要科研成果與論著,科研成果,主要論文,
基本情況
教育背景
1988獲華中農業大學土壤農化系土壤與植物營養專業學士。
1991獲華中農業大學土壤學專業土壤地理學方向碩士。
2003獲美國馬克特大學數學和計算機科學係數學計算職業碩士。
工作經歷
1991任河南省科學院地理研究所研究實習員。
1995任中國科學院地理研究所博士後。
1997任中國科學院地理研究所副研究員。
2008年冬任華中農業大學教授。
主要科研方向與項目
科研方向
科研項目
自1991年以來，李衛東博士先後主持和參與了一批國家、地方和國外的科學研究項目，包括國家自然科學基金面上和重大項目、中科院和河南省黃淮海平原農業開發重大項目、中外合作項目和國外的科學基金項目。主要致力於空間統計和信息科學理論方法及其在資源、環境和生態評估上的套用研究。在地統計學、地理信息科學、土壤學和自然地理學研究上取得了一系列突出進展
1、空間統計學：提出了馬鏈隨機域理論及轉移機率函式（Transiogram）理論，並以此為基礎構建了馬鏈地統計學的理論框架。提出了馬鏈地統計學的隨機路徑算法和兩個固定路徑算法。提出了聯合模擬試驗轉移機率函式圖的線性插值法和數學模型模擬法。又提出了模擬環境變數閾值超越機率的馬鏈方法。馬鏈地統計學是在極其艱難的環境下提出的，也是十幾年潛心探索研究的結果。它不僅解決了地球數學上半個世紀以來在把馬鏈由一維擴展到多維的長期努力中遇到的一系列難題，更為馬鏈成為一個新的地球統計學方法奠定了理論和方法學基礎。另外，還提出了用經典地統計學方法填充遙感圖像丟失信息的方法。針對可觀察範疇變數，提出可採用線狀調查。進一步的研究在考慮時空聯合、非穩態、輔助數據和軟體開發等。
2、地理信息科學：參與探討了網路GIS的一些問題諸如數據兼容和共享，並參與提出了一些算法。探索了面積級圖的空間不確定性並提出了表達範疇場不確定性的機率圖法。提出了模擬範疇地理變數的馬鏈地統計學。採用地球統計學進行衛星遙感圖像信息缺失處理。
3、土壤學：從區域尺度上定量沖積土壤質地層次的空間變異，採用一維馬鏈理論建立了沖積土壤質地剖面的隨機模擬模型，並與農田水平衡模型相結合。1999年利用‘厄耳費機’提出的耦合二維馬鏈模型模擬了土壤類型和質地剖面，發現其因模型假設和算法不適當而不能產生合理結果，近年提出的馬鏈地統計學最終解決了有關問題。利用馬鏈地統計學模擬了土壤質地剖面、土壤類型分布、土壤層次厚度和出現深度等。對我國暖溫帶的黑粘土（沙姜黑土）的發生學特性進行了系統的分析，闡釋了形成過程以及黑色和僵瘦成因，並提出了分類和治理建議。
4、自然地理學：利用空間統計學進行土地覆被類型的空間分布模擬。多次參與黃淮海平原農業綜合治理與開發研究，探討了黃淮海平原農業持續發展的有關策略。較早地認識到了開展陸地生態系統水、氮和碳循環研究的迫切性並綜述了國外研究進展。
5、農田水文學：採用綜合方法模擬區域尺度農田土壤的空間變異性，與農田水分和溶質運移的點模型相結合，從區域尺度上定量有關轉換量。2000年採用隨機方法和美國地質調查局的Sutra水文地質模型聯動驗證了‘因德爾曼’提出的土壤溶質平均剖面分析解，發現其因假設問題而不切合實際。
2、地理信息科學：參與探討了網路GIS的一些問題諸如數據兼容和共享，並參與提出了一些算法。探索了面積級圖的空間不確定性並提出了表達範疇場不確定性的機率圖法。提出了模擬範疇地理變數的馬鏈地統計學。採用地球統計學進行衛星遙感圖像信息缺失處理。
3、土壤學：從區域尺度上定量沖積土壤質地層次的空間變異，採用一維馬鏈理論建立了沖積土壤質地剖面的隨機模擬模型，並與農田水平衡模型相結合。1999年利用‘厄耳費機’提出的耦合二維馬鏈模型模擬了土壤類型和質地剖面，發現其因模型假設和算法不適當而不能產生合理結果，近年提出的馬鏈地統計學最終解決了有關問題。利用馬鏈地統計學模擬了土壤質地剖面、土壤類型分布、土壤層次厚度和出現深度等。對我國暖溫帶的黑粘土（沙姜黑土）的發生學特性進行了系統的分析，闡釋了形成過程以及黑色和僵瘦成因，並提出了分類和治理建議。
4、自然地理學：利用空間統計學進行土地覆被類型的空間分布模擬。多次參與黃淮海平原農業綜合治理與開發研究，探討了黃淮海平原農業持續發展的有關策略。較早地認識到了開展陸地生態系統水、氮和碳循環研究的迫切性並綜述了國外研究進展。
5、農田水文學：採用綜合方法模擬區域尺度農田土壤的空間變異性，與農田水分和溶質運移的點模型相結合，從區域尺度上定量有關轉換量。2000年採用隨機方法和美國地質調查局的Sutra水文地質模型聯動驗證了‘因德爾曼’提出的土壤溶質平均剖面分析解，發現其因假設問題而不切合實際。
主要科研成果與論著
科研成果
如碩士論文（1991年）系統研究了中國暖溫帶變性土（黑粘土類）的形成和分類。博士論文（1995年）研究了華北平原沖積土壤的質地層次空間分異特徵及對農田水平衡的影響。1998年主持國家自然科學基金面上項目“沖積土壤質地層次空間變化的模擬研究”。自1999年以來在開展離散空間變數的多維馬爾可夫鏈模擬研究中，通過長期不懈的努力，在艱難處境中與張傳榮教授合作逐步提出了多維馬爾可夫鏈模擬的一系列理論、方法和技術，構建了“馬爾可夫鏈地統計學”，成為地統計學和地球空間分析上的一個獨立的理論方法體系。另外在網路GIS、遙感圖像處理、土壤空間變異描述模擬和區域環境模擬等方面也取得了重要進展。
馬爾可夫鏈地統計學(Markov chain geostatistics)的主要論文於2007年發表於數學地質（Math. Geol.）和美國土壤學會會刊(Soil Sci. Soc. Am. J.)等國際刊物上，主要內容包括“馬鏈隨機域”(Markov chain random field)理論及有關模擬算法和“轉移機率函式”(Transiogram)理論及有關聯合擬合方法。有關理論分別從數學推導和實例驗證上得到了證明。該研究被認為是“對地統計學和地球空間分析的重大貢獻”，提出了新的概念、理論和方法，開闢了空間統計學研究上的一個新領域。在國際數學地質、地理學、土壤學和水文學等學界引起很大關注。在地理信息、土壤、數學地質、環境統計和遙感等領域國際刊物上發表了一系列重要學術論文。該研究到目前為止已發表有關國際刊物論文17篇，建立起了一個理論方法體系框架，未來的擴展和套用仍將是一個長期的工作。
自1992年以來，李衛東博士共發表學術論文近70篇，其中第一作者論文40餘篇，英文論文40餘篇，國際刊物論文30餘篇。他於2007年春應邀編寫國際人文地理百科全書馬爾可夫鏈分析一文，在2008年和2009年多次被提名到美洲名人錄。
主要論文
1.Zhang, C., T. Zhao, and W. Li. 2010. Automatic search of geospatial features for disaster and emergency management. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, doi:10.1016/j.jag.2010.05.004.
2., W., C. Zhang, D.K. Dey, and S. Wang. 2010. Estimating threshold-exceeding probability maps of continuous environmental variables with Markov chain random fields. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, doi:10.1007/略-9.
3.Zhang, C., T. Zhao, W. Li, and J. Osleeb. 2010. Towards logic-based geospatial feature discovery and integration using web feature service and geospatial semantic web. International Journal of Geographical Information Science, 24(6): 903-923.
4., W. and C. Zhang. 2010. Linear interpolation and joint model fitting of experimental transiograms for Markov chain simulation of categorical spatial variables. International Journal of Geographical Information Science, 24(6): 821-839.
5.Zhang, C., T. Zhao, and W. Li. 2010. The framework for a geospatial semantic web based spatial decision support system for digital earth. International Journal of Digital Earth, 3(2): 111-134.
6., W. and C. Zhang. 2010. Simulating spatial distribution of clay layer occurrence depth in alluvial soils with a Markov chain geostatistical approach. Environmetrics, 21(1): 21?32.
7.Zhang, C. W. Li, and D. Travis. 2009. Geostatistical restoration of clouded pixels in multispectral remotely sensed imagery. International Journal of Remote Sensing, 30(9): 2173-2195.
8.Zhang, C., Z-R. Peng, T. Zhao and W. Li. 2008. Transformation of transportation data models from unified modeling language to web ontology language. Journal of the Transportation Research Board: Transportation Research Record, 2064: 81-89.
9.Zhang, C, and W. Li. 2008. Regional-scale modeling of the spatial distribution of surface and subsurface textural types in alluvial soils using Markov chain geostatistics. Soil Use and Management, 24(3): 263-272.
10., W., and C. Zhang. 2008. A single-chain-based multidimensional Markov chain model for subsurface characterization. Environmental and Ecological Statistics, 15(2): 157-174.
11.Zhang, C., and W. Li. 2008. A comparative study of nonlinear Markov chain models in conditional simulation of categorical variables from regular samples. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, 22(2): 217-230.
12., W. 2007. Markov chain random fields for estimation of categorical variables. Mathematically Geology, 39(3): 321-335.
13., W. 2007. A fixed-path Markov chain algorithm for conditional simulation of discrete spatial variables. Mathematical Geology, 39(2): 159-176.
14., W. 2007. Transiograms for characterizing spatial variability of soil classes. Soil Science Society of American Journal, 71(3): 881-893.
15., W., and C. Zhang, 2007. A random-path Markov chain algorithm for simulating categorical soil variables from random point samples. Soil Science Society of American Journal, 71(3): 656-668.
16.Zhang, C., W. Li, and T. Zhao. 2007. Geospatial data sharing based on geospatial semantic web technologies. Journal of Spatial Science, 52(2): 11-25.
17.Zhang, C., and W. Li. 2007. Comparing a fixed-path Markov chain geostatistical algorithm with sequential indicator simulation in categorical variable simulation from regular samples. GIScience & Remote Sensing, 44(3): 251-266.
18.Zhang, C., W. Li, and D. Travis. 2007. Gaps-fill of SLC-off Landsat ETM+ satellite image using a geostatistical approach. International Journal of Remote Sensing, 28(22): 5103-5122.
19. W. 2006. Transiogram: A spatial relationship measure for categorical data. International Journal of Geographical Information Science, 20(6): 693-699.
20., W., and C. Zhang. 2006. A generalized Markov chain approach for conditional simulation of categorical variables from grid samples. Transactions in GIS, 10(4): 651-669.
21.Zhang, C., W. Li and M. Day. 2006. Effective protected-area boundary designation in China using a web-based spatial decision support system. Journal of Spatial Science, 51(2): 33-46.
22., W., and C. Zhang. 2005. Application of transiograms to Markov chain modeling and spatial uncertainty assessment of land cover classes. GIScience & Remote Sensing, 42(4): 297-319.
23., W., C. Zhang, J.E. Burt, and A. Zhu. 2005. A Markov chain-based probability vector approach for modeling spatial uncertainties of soil classes. Soil Science Society of American Journal, 69(6): 1931-1942.
24.Zhang, C., and W. Li. 2005. The roles of Web Feature and Web Map Services in real-time geospatial data sharing for time-critical applications. Cartography and Geographical Information Science, 32(4): 269-283.
25.Zhang, C., W. Li and M. Day. 2005. Towards establishing effective protective boundaries for the Lunan Stone Forest using an online spatial decision support system. Acta Cars.
2., W., C. Zhang, D.K. Dey, and S. Wang. 2010. Estimating threshold-exceeding probability maps of continuous environmental variables with Markov chain random fields. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, doi:10.1007/略-9.
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25.Zhang, C., W. Li and M. Day. 2005. Towards establishing effective protective boundaries for the Lunan Stone Forest using an online spatial decision support system. Acta Cars.
