The Scale Issue in the Social and Natural Sciences

RÉSUMÉ

L'échelle spatiale est un concept central dans les sciences qui s'intéressent aux activités anthropiques et aux processus physiques qui se produisent à la surface de la terre. La littérature géographique est particulièrement riche en discussions concernant l'importance de l'échelle dans les représentations scientifique et familière du monde (Meentemeyer, 1989; Ferras, 1992). Le concept d'échelle est maintenant largement reconnu comme étant au cœur de la description de l'organisation hiérarchique de l'espace géographique. Plusieurs problèmes environnementaux, tels que l'impact des changements climatiques sur les écosystèmes, requièrent une compréhension de la façon dont les processus opèrent à différentes échelles et comment ils peuvent être liés à travers plusieurs échelles. La nécessité de prédire et de contrôler l'effet d'échelle et d'agrégation spatiale sur les résultats d'analyses statistiques et de modélisation est aussi maintenant largement reconnue. Cet article présente une synthèse des principaux développements théoriques et méthodologiques réalisés dans les sciences sociales et naturelles, au cours des quarante dernières années, concernant l'importance du problème d'échelle et les solutions proposées pour y faire face. Il est montré que, bien que ces développements aient eu lieu en parallèle pendant plusieurs années, ils sont maintenant en voie de converger pour générer un solide cadre théorique et des méthodes opérationnelles pour appréhender le problème d'échelle.

SUMMARY

Spatial scale is a major concept in many sciences concerned with human activities and physical processes occurring at the Earth's surface. In particular, geographic literature is rich in discussions about the importance of scale in both the scientific and the familiar representations of the world (Meentemeyer, 1989; Ferras, 1992). Scale is now increasingly recognized as a central concept in the description of the hierarchical organization of our world. Many environmental problems such as the impact of climate change on ecosystems require an understanding of how processes operate at different scales, and how they can be linked across scales. The necessity to predict and control the scale and aggregation effects on statistical results and modelling is also recognized as a major goal to achieve. This paper presents a review of the conceptual and methodological developments that have occurred within the social and natural sciences over the last four decades, regarding the importance of the scale issue and the solutions proposed to handle it. It is shown that while these developments evolved in parallel for several years, they are now converging to provide a strong theoretical framework and operational methods for explicitly dealing with the scale issue.

Keywords:

• Scale, Scaling
• MAUP (Modifiable Areal Unit Problem)
• Hierarchy Theory

Mots clés:

• Échelle
• changement d'échelle
• problème des unités spatiales modifiables
• théorie de la hiérarchie

Additional information

Notes on contributors

D.J. Marceau

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Danielle J. Marceau is the director of the Geocomputing Laboratory, Department of Geography, University of Montreal, C.P. 6128, Succ. Centre-Ville, Montréal (Québec), Canada, H3C 2J7, Tel.: [phone], Fax: [phone], E-mail: [email protected]