遥感通过获取地表物理信号捕捉人类活动的“物理足迹”，社会感知通过移动设备传输的定位信息捕捉人类活动的“数字足迹”，将二者结合能够辅助对城市环境、城市动态与居民福祉的全面理解。随着传感器技术的发展与移动设备的普及，用于观测地表形态和高频人类活动的地理大数据快速增长，推动遥感与社会感知两大领域研究向时空范围广泛且时空尺度精细的方向发展。尽管目前将二者结合用以辅助探究城市现象的研究已广泛开展，但还缺乏系统的理论、方法及应用梳理。

近日，北京大学地球与空间科学学院时空大数据与社会感知研究团队在最新一期国际知名遥感期刊IEEE Geoscience and Remote Sensing Magazine发表文章，首次对遥感与社会感知相结合支持城市研究进行系统全面的梳理与观点阐述。

本综述探讨了在城市研究中遥感和社会感知之间协同集成的前沿思想和方法，根据协同思想将现有主流研究分为两类——迁移协同与融合协同。迁移协同的出发点在于：尽管遥感与社会感知观测对象不同，但感知手段和技术方法具有相通之处，因此，遥感领域成熟的方法技术体系能够迁移到社会感知领域，例如由混合光谱分解启发的混合用地功能时谱分解、由遥感影像分析启发的人类活动地理空间模式分析等。融合协同则利用遥感与社会感知在观测对象、采样尺度以及语义信息等方面的差异，融合二者各自的优势，从而实现比使用单一感知方法更全面、准确和精细的城市特征提取与理解（图1）。

图1. 遥感与社会感知协同在各自大领域中的定位

遥感与社会感知的协同主要广泛应用于四大领域：土地利用与功能区识别、特殊土地类型（如城中村、贫民窟、城乡结合部、城市绿地等）提取、城市要素估计以及重大事件应急响应。该综述对各领域内的应用按照由关注物理环境到关注社会经济环境、由观测静态现象到观测动态现象进行划分（图2），为不同应用领域的研究人员从多个观测感知角度重新理解城市现象提供指导。

图2. 遥感与社会感知协同的典型应用

基于对现有研究工作的梳理以及领域理解，论文从数据、方法和应用三个角度指出了未来值得探索的方向：

1. 数据层面

a. 移动设备定位精确性不一致以及采样空间分布不均匀等问题将引入空间不确定性，并且在多源数据融合时这种不确定性的组合情形会更为复杂，如何处理这类空间不确定性需要深入研究。

b. 由于城市时空大数据在不同人群中的渗透率不同，具有个体偏好性，并且大数据的采集并不针对具体研究问题而设计，因此使用数据时需注意数据有偏性问题。

c. 三维高度与地表辐射等信息是刻画城市建成环境的重要维度，与人类活动有密切联系，但目前将它们与社会感知结合理解城市的研究仍不够充分，具有较大的探索空间。

2. 方法层面

a. 迁移集成的方法分支仍有较大空白。一方面，变化检测和数据同化等技术有潜力辅助社会感知动态分析，针对对象的遥感影像分析技术可能对社会感知矢量数据的处理具有一定的借鉴作用。另一方面，社会感知领域广泛使用的语义挖掘、网络分析等思想，也有潜力迁移至遥感技术方法领域，拓宽遥感影像分析视角。

b. 人工智能有望推动遥感与社会感知的融合集成。多模态AI将助力多源异构数据的集成；融合领域知识的AI使地理空间效应、城市应用与规划相关的专家知识融入模型成为可能，实现数据驱动分析和地理机制理解的结合；基础AI模型为构造通用的多视角城市感知基础架构提供方法技术，有望支撑多样的城市研究下游任务。

3. 应用方面

随着大数据数年的积累，精细尺度下的长时序分析成为可能，从而能够将人类活动动态与物质环境更迭相结合，更全面地对城市的长期演化进行分析。但遥感与社会感知在观测频率、观测对象本身的更新速度上都存在时间尺度差异，因此理解自然环境与高频人类活动如何相互关联与动态变化仍然存在挑战。进一步地，对人-地交互作用的因果关联进行更全面和定量的揭示，是遥感与社会感知的协同集成值得探索的方向。

该研究成果以“The Synergy between Remote Sensing and Social Sensing in Urban Studies: Review and Perspectives”为题，发表于最新一期国际知名遥感期刊IEEE Geoscience and Remote Sensing Magazine（IF:14.6）。北京大学为该研究工作的第一完成单位，邢潇月博士生为第一作者，刘瑜教授为通讯作者，合作单位包括华东师范大学、中国地质大学（武汉）、香港大学、武汉大学等。这项工作得到国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划项目等的支持。