Системная геология
| Часть серии о |
| Геология |
|---|
 |
Системная геология подчеркивает природу геологии как системы , то есть как набора взаимодействующих частей, которые функционируют как единое целое. [1] [2] [3] Системный подход включает изучение связей или интерфейсов между составными объектами и процессами на всех уровнях детализации, чтобы получить более полное представление о твердой Земле. Долгосрочная цель состоит в том, чтобы обеспечить вычислительную поддержку на протяжении всех циклов исследований, объединяя наблюдения и эксперименты с моделированием и теорией, каждое из которых усиливает другое. Общая сложность предполагает, что системная геология должна основываться на более широкой развивающейся киберинфраструктуре и должна быть направлена на гармонизацию геологической информации с наукой о системе Земли в контексте электронного научного видения всеобъемлющей глобальной системы знаний (см. Связанные данные , Семантическая сеть ). .
Предыстория [ править ]
Системную геологию можно рассматривать как неотъемлемую часть науки о земных системах, «охватывающую все компоненты земной системы - воздух, жизнь, горные породы и воду - чтобы получить новое и более полное понимание мира, каким мы его знаем». [4] Большая часть предыстории была изложена в журнале Solid-Earth Science and Society в 1993 году. [5] С тех пор значительный прогресс был достигнут благодаря крупным инвестициям в геоинформатику США. Национального научного фонда [6] и Европейская Комиссия , [7] большая часть этого реализована в их вычислительных сетях высокого уровня. [8] Представления о системах Земли отражены в преподавании геологии. [9] Тем не менее, геология имеет уникальные аспекты, которые оправдывают рассмотрение системной геологии как отдельной подсистемы. К ним относятся наличие детальных мировых геологических карт и стратиграфической классификации, а также быстро растущее понимание истории Земли с точки зрения прошлых конфигураций геологических объектов и процессов.
Связанные инициативы [ править ]
Корнеллского университета Проект системы геонаучной информационной системы начался в 1995 году. «Создание цифровой Земли» направлено на разработку комплексной геонаучной информационной системы, которую они рассматривают как один из наиболее важных шагов, которые ученые-геологи могут предпринять в ответ на новые технологические достижения. Их цель состоит в том, чтобы разместить всю информацию и знания, а также инструменты доступа, моделирования и визуализации «под кончиками пальцев пользователя». Эта цель отражена в работе Келлера и Бару (2011). [10] где Земля рассматривается как единая система (стр. 3, 12, 15, 37), и фиксируется прогресс в продвижении к концепции геоинформатики, изложенной в 2007 году: способствовать «будущему, в котором кто-то может сидеть за терминалом и иметь легкий доступ к огромным хранилищам данных практически любого типа, а также возможность легко визуализировать, анализировать и моделировать эти данные». (стр. 15). Поскольку подход к земным системам и геологии имеет последствия в других областях, существует необходимость в том, чтобы они использовали более широкую киберинфраструктуру (стр. 3, главы 3, 4).
Более широкий контекст [ править ]
Системный подход активно развивается во многих других областях, например, в биологии. [11] и медицина ( EuroPhysiome ), открывающая перспективу широко распространенных концепций, структур и реализаций. Приложения геопространственной киберинфраструктуры, которые кажутся особенно важными для передачи информации от геологов конечным пользователям, обсуждаются Yang et al., 2010. [12]
Выводы [ править ]
Системный подход может быть особенно актуален для геологических исследований , которые обычно проводятся государственными, национальными или федеральными учреждениями, которые поддерживают и расширяют знания в области наук о Земле. Традиционно они сосредоточивались на систематическом производстве геологических карт, отчетов и архивов записей и образцов. В долгосрочной перспективе геоинформатика может поддержать интеграцию на системном уровне геологоразведочных работ по всему миру, что будет способствовать использованию, тестированию и расширению общей облачной модели. [13] Веб-сайт Британской геологической службы предварительно предлагает некоторые возможные разработки в системной геологии и их последствия для будущего геологического картирования. [14] Он делает доступным сценарий для системной геологии. [15] который объединяет соответствующие материалы из многих источников, чтобы предположить, как может развиваться комплексный подход к системной геологии. Сценарий – это не заявление о намерениях или предложение по реализации, а отчет о некоторых возможностях, которые можно рассматривать, обсуждать, критиковать и улучшать. Идеи системной геологии внесут свой вклад в будущую основу изучения геологии в ее более широком контексте, но исследование ее полного потенциала все еще находится на ранней стадии.
См. также [ править ]
- Киберинфраструктура
- Партнерство по науке о системе Земли
- Международная геосферно-биосферная программа
- ГеоСкиМЛ
Ссылки [ править ]
- ^ Мерриттс, Дороти; Де Вет, Эндрю; Менкинг, Кирстен (1998). Геология окружающей среды: подход науки о системе Земли . У. Х. Фриман. ISBN 9780716728344 .
- ^ Мартин, Рональд (2011). Развивающиеся системы Земли: история планеты Земля . Джонс и Бартлетт Обучение. ISBN 9780763780012 .
- ^ Кристиансен, Э.Х.; Хэмблин, ВК (2014). Динамическая Земля . Джонс и Бартлетт Обучение. ISBN 9781449659028 .
- ^ «Наука о системах Земли» . Науки о Земле и атмосфере, Корнелльский университет . Проверено 16 июня 2014 г.
- ^ Национальный исследовательский совет, 1993. Наука о твердой Земле и общество . Национальная академия наук, Вашингтон, округ Колумбия, 346 стр.
- ^ (НФС)
- ^ (ЭК)
- ^ Келлер, Г.Р., Бару, К. (редакторы), 2011. Геоинформатика; Киберинфраструктура для наук о твердой Земле , Издательство Кембриджского университета, Кембридж. ISBN 978-0-521-89715-0
- ^ Хэмблин, В.К., Кристиансен. Э.Х., Динамические системы Земли (Интернет-издание 1.0) , 2003. Pearson Education/Prentice Hall.
- ^ Келлер, Г.Р., Бару, К. (редакторы), 2011. Геоинформатика; Киберинфраструктура для наук о твердой Земле , Издательство Кембриджского университета, Кембридж. ISBN 978-0-521-89715-0
- ^ Исследовательский совет по биотехнологиям и биологическим наукам (BBSRC)
- ^ Ян, Чаовэй; Раскин, Роберт; Гудчайлд, Майкл; Гахеган, Марк (2010). «Геопространственная киберинфраструктура: прошлое, настоящее и будущее». Компьютеры, окружающая среда и городские системы . 34 (4): 264–277. doi : 10.1016/j.compenvurbsys.2010.04.001 .
- ^ Глобальная модель Onegeology
- ^ системная геология
- ^ Лаудон, ТВ, 2011. Сценарий системной геологии: предложения относительно новой системы геонаучных знаний и будущей геологической карты . [1] 375 стр.