Introduction

A longitudinal survey（纵向调查） is a correlational research study that involves repeated observations of the same variables over long periods of time, often many decades. It is often a type of observational study, although they can also be structured as longitudinal randomized experiments. Longitudinal studies are often used in psychology, to study developmental trends across the life span, and in sociology, to study life events throughout lifetimes or generations. The reason for this is that unlike cross-sectional studies, in which different individuals with the same characteristics are compared, longitudinal studies track the same people and so the differences observed in those people are less likely to be the result of cultural differences across generations. Longitudinal studies thus make observing changes more accurate and are applied in various other fields.

这里讨论基于地理空间数据的横向评价、纵向评价以及全局评价。地理空间数据是指包含地理位置的二维栅格数据，典型如NDVI数据。二维栅格数据的评价工作往往以单个的栅格单元为评价单位，评价结果是得到多期数据的评估量化数值，区分它们的优劣等差异程度。

以1982~2013年中国某地七月的NDVI数据为例，辨析横向评价、纵向评价及全局评价的内涵与外延。NDVI数值表示健康植被的状况，所以它是效益型指标，该数值越大越有利于生态系统健康状态。Fig. 1显示某地2003年七月的NDVI，图上上下两个像元数值依次是0.6610、0.5950，以下的分析还将围绕着这一年的数据以及这两个像元为实例展开讨论。这里的评价方法选择灰靶决策，由于仅就单一指标进行评价和排序，所以评价过程不涉及多权重的计算。

Fig. 1

横向评价

如果我想对比Fig. 1上两个像元NDVI数值在整幅图像上的相对状况，那么就以这幅影像上的最优标准（靶心）评价这二者，计算他们的靶心度，我们就可以得知这两个像元在当年当地达到的水平，这就是典型的横向评价。

Fig. 2

Fig. 2显示2003年七月NDVI横向评价结果。Fig 1~2使用相同的色带渲染，渲染范围同样是0至1之间。这期NDVI数据最大值是0.9，它也就是横向评价的靶心值。很显然，NDVI-0.6610比0.5950更接近于靶心位置，所以上下两个像元的靶心系数表现为上大于下，同时这两个像元以及整幅影像的像元均可以进行比较，这是由于他们共用同一靶心值。但是，不同时间的各个像元（即使是同一位置）却不能进行对比，因为各自评价的靶心值不同。

Fig. 3

Fig. 3显示整幅影像的评价单元之间的对比情况，上下两个像元的相对位置如图中所示。

纵向评价

我们再设想一下，同一位置（像元）与自身以往的情况进行对比，并定位自身在以往过程中的位置，这就是纵向评价。对于二维空间数据而言，此时评价一幅影像的靶心值则以同样行列的矩阵形式呈现。任意位置（像元）的评价结果是它比照以往自身的最优状态（靶心）得到的靶心系数，也就是这一靶心系数表示当前状态与它自身最优状态的接近程度。可以想见，不同位置的靶心系数虽属同一时期，但之间的靶心系数不能直接对比，原因在于各自的靶心值不同。

本示例中各位置（像元）的评价靶心值是它们以往数值中的最大值。

Fig. 4

Fig. 4左右依次是2003年七月NDVI纵向评价的得分结果及其排序。左图黄色至深绿表示数值在0~1之间逐渐增大，上下两像元评价值分别是0.5612、0.6658，这二数值不能直接比较，也不能直接说明孰优孰虑（实际上，上像元NDVI大于下像元），他们仅表示下像元比上像元更接近于自身的最优状态（靶心）。右图是逐像元纵向评价的排序结果（降序），由绿色至蓝色表示排名逐步靠后，上像元在2003年7月的状态位列33a的第七位，同期的下像元状态也位列自身的第七位。