地基观测可获得观测点处的高时间分辨率、高精度数据。然而，尽管地基观测点在不断加密，但永远不可能达到区域模拟所需要的观测点密度，尤其是在海洋和无法进人的大片森林地区。卫星遥感可提供地基观测无法提供的空间连续地表信息，但其时间分辨率太粗，不能提供地理和生态过程信息。为了解决由此引起的误差问题、多尺度问题和大数据问题，我们经过30年来的持续努力，建立了外蕴量（宏观信息）和内蕴量（细节信息）一体化的高精度地球表层建模方法，并通过大量理论分析和实证研究，提炼形成了地球表层建模基本定理及其关于空间插值、尺度转换、数据融合和数据同化的推论。本书对高精度地球表层建模方法、地球表层建模基本定理及其推论的相关理论方法发展过程与应用案例进行了全面总结和梳理，并展望了需要继续深人研究的主要内容和问题。