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国际地球科学发展态势 总被引：24，自引：7，他引：24
从学科发展的角度综述了20世纪80年代以来地球科学研究在思维方式、研究对象的时空尺度、研究内容、研究形式、组织形式、信息交流、方法手段等方面所发生的深刻变化，指出地球科学已经进入地球系统科学时代和为人类社会经济可持续发展服务的时代。进入21世纪，地球科学研究的主要趋向、热点与重点问题是：①突出地球系统科学，关注全球变化与地球各圈层相互作用及其变化的研究，以及人类活动引发的重大环境变化研究；②突出地球演化的动力过程研究，关注地球内部深层过程与岩石圈动力学、气候系统动力学与气候预测、生态系统动力学与生态环境的保护和建设；③突出地球信息科学，关注数字地球、3S（GIS、DIS和GPS）一体化和地球科学定量化的研究趋势；④突出地球管理科学，关注减灾防灾、环境保护治理、资源合理开发利用以及碳循环、水资源、食物与纤维、能源战略等问题；⑤突出地球科学跨学科研究进展与创新，关注经济社会发展对地球科学的影响与需求，重视地球科学在自然科学内部与其他学科的交叉融合以及高新技术在地球科学中的应用。 相似文献
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新世纪地球科学视野中的新技术和新方法(代序) 总被引：4，自引：0，他引：4
从科学发展战略的角度 ,讨论了新技术、新方法在地球科学中的应用。新世纪的地球科学在新技术、新方法的应用方面呈现出鲜明的时代特色 ,即观测范围的扩大与观测能力的增强 ,多学科观测的海量数据的积累与地球观测系统的整合 ,不断增强的挑战非线性复杂地球系统中的预测问题的能力。特别是 ,作为地球观测系统的整合的“数字地球”和作为地球过程的模拟工具的高效并行计算 ,将在地球系统科学的发展中发挥重要作用。从方法论的角度 ,文中特别指出 ,只有掌握新技术、新方法的人对新技术、新方法有正确的理解 ,并具有创新性的思维 ,新技术、新方法才能发挥其应有的效能。 相似文献
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地球科学作为自然科学的一大门类,其发展速度十分惊人。地球科学的迅速发展一方面反映了人类生产的发展对资源和环境方面愈来愈高的要求,一方面得益于科学技术的普遍发展为地球科学研究提供的越来越有利的条件。关于技术方法对地球科学研究的推动作用,人们早有认识,而现在更为深刻。当今对地球科学研究影响最大的关键技术,包括空间技术,深部探测技术,高新分析测试技术和数据综合分析技术,均来源于现代科学技术的最新发展。为了推动地球科学研究,不但要注意引进各种高新技术,还要注意将这些技术与地学研究相结合,发展和创造适合于地学研究的高新技术,并善于综合应用它们,使它们在地学研究中发挥最有效的作用。 相似文献
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面向e-GeoScience的地学数据共享研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
在总结比较国内外e-GeoScience研究进展的基础上,介绍了中国科学院地理科学与资源研究所自20世纪80年代以来开展的相关工作。提出了按“圈层—学科—数据类别”三级模式的地球系统科学数据分类体系,以主体数据库为核心,初步构建了“主体数据库—数据资源点”为支撑的地球系统科学数据资源体系。在J2EE环境下,采用Web Services、地理信息等技术开发了地球系统科学数据共享平台。最后,探讨了e-GeoScience未来的研究方向。 相似文献
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大数据为地球科学研究带来了新的思路和挑战。但由于存在描述规范不统一、共享机制不明、语义异构等问题,在数据集成、共享与复用等方面存在较大困难,使得大数据的众多优势在地球科学相关研究中难以充分发挥。知识图谱能够准确、清晰地表达概念及其相互之间的复杂语义关系,为机器所理解,是实现语义翻译、数据融合和复用的关键技术。文章对地球科学知识图谱的内涵和特点进行了深入的分析,归纳了地球科学知识图谱的主要构建方法,梳理了数据字典、知识体系和知识图谱之间的关系,对与地球科学知识图谱构建相关的专题数据库和领域本体的建设现状进行了回顾,指出了地球科学知识图谱构建中存在的主要问题,并阐述了地球科学知识图谱的应用前景,以期推动和完善地球科学知识图谱的建设和应用。 相似文献
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在新技术、新方法不断涌现和学科融合发展的背景下,地球科学类课程教学在如何适应未来地球系统科学发展和人才培养需要方面,正面临前所未有的挑战和机遇。论文以浙江大学《地球科学导论》课程为例,对教学内容拓展、课程思政融入和课程教学现代化面临的挑战和应对策略做了介绍,并对未来学科发展和课程教学改革方向进行了思考和展望。分析指出,课程教学改革要以立德树人、铸魂育人为根本,夯实地球科学基础,拥抱新技术新方法,并面向地球系统科学的未来。 相似文献
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新一代对地观测系统的发展 总被引：7，自引：2，他引：7
对地观测系统(EOS，Earth Observation System)是获取空间对地信息、促进地球系统科学和空间信息科学等学科发展的支柱。长期以来，人们就期望着对自己居住的地球有一个全面深刻的了解，研究这种从几十年到几百年时间尺度的全球变化，依赖于观测系统和观测技术的发展。因此有必要建立一个对地球整体的观测系统，利用空间优势，获取有关地球体系及其各个组成部分的详细数据或信息。
近50年来，世界对地观测技术得到了迅猛的发展。NASA针对全球变化研究对建立长期的数据采集系统的实际需求，于20世纪80年代初开始规划地球观测系统（EOS）计划，并于90年代初实施。它包括一系列卫星、自然科学知识组成和一个数据系统，支持一系列极地轨道和低倾角卫星对地球的陆地表面、生物圈、大气和海洋进行长期观测。地球观测卫星系列是EOS计划的最基本和最重要的环节。EOS卫星系列计划在今后的10年内陆续发射一系列的太阳轨道环境遥感卫星，构成连续15年的数据采集系统，其规模在地球观测卫星发展史上是空前的。在EOS计划的基础上NASA规划了ESE战略计划，将继续发展国际新一代对地观测系统。迄今为止，Terra、Aqua和Arua卫星已经发射成功，引起地球遥感科学界的瞩目，为地球科学研究提供重要的数据资源。 相似文献
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由于自然档案中稳定同位素组成对气候变化的有效指示作用,环境地球化学研究对古全球变化研究起着十分重要的作用,长期以来被看成古全球变化科学的基石。本文从时间尺度、空间尺度和气候驱动因素等方面的环境地球化学研究,论述了近年来取得的一些新进展。 相似文献
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关于中国地理学发展的思考 总被引：8，自引：0，他引：8
提出了地理学发展的几点思路:①加强地球表层系统现代自然过程及其驱动力的研究,促进自然地理与人文地理的高层次综合;②加快地理科学的理论创新步伐,推动地理科学走向国际研究前沿;③充分利用现代科学技术成果,促进地理科学现代化;④高度重视野外台站科学数据积累及室内分析与模拟工作,为地理科学的发展奠定基础;⑤集中力量对重点地区进行深入研究,体现地理科学研究的区域特色;⑥充分利用现有地理科学研究成果,为社会经济建设服务。 相似文献
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A topical evaluation and discussion of data movement technologies for data-intensive scientific applications 总被引：1，自引：1，他引：0
Chris A. Mattmann Luca Cinquini Paul Zimdars Michael Joyce Shakeh Khudikyan 《Earth Science Informatics》2016,9(2):247-262
Transferring large volumes of information from one location to potentially many others that are geographically distributed and across varying networks is still prevalent in modern scientific data systems. This is despite the movement to push computation to the data and to reduce data movement needed to compute answers to challenging scientific problems, to disseminate information to the scientific community, and to acquire data for curation and enrichment. Because of this, it is imperative that decisions made regarding data movement systems and architectures be backed by both analytical rigor, and also by empirical evidence and measurement. The purpose of this study is to expand on the work performed by our research team over the last decade and to take a fresh look at the evaluation of multiple topical data transfer technologies in use cases derived from data-intensive scientific systems and applications in the areas of Earth science. We report on the evaluation of a set of data movement technologies against a set of empirically derived comparison dimensions. Based on this evaluation, we make recommendations towards the selection of appropriate data movement technologies in scientific applications and scenarios. 相似文献
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随着新一轮的科技革命蓬勃兴起,大气科学学科正步入地球系统科学的新时代,学科交叉必然产生新的增长点.大气科学的发展经历了观测-理论-模型的三个阶段,很好地践行了“数据-模式驱使科学”的研究范式.然而,地质学具有更深远的时空复杂性,需要更长时间的数据积累.目前,地质学正面临着研究范式由观测向理论和模型的转变.大气科学与地质学的交叉将为这一转变提供经验和启示.同时,大气科学与地质学的交叉,需要研究气候系统上边界(大气顶的太阳辐射)和下边界(固体地球形态)变化导致的大气和海洋环流的响应.研究这些问题,将成为发展同时统辖“分钟、小时”直至“地史”的时间尺度的大气科学理论的关键,也是未来地球系统模式发展的重要方向之一.中国地质大学(武汉)的大气科学专业,作为推动大气科学与地质学交叉的排头兵,任重而道远. 相似文献
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现代地球科学研究的重大突破在很大程度上取决于观测和分析技术的创新。新世纪以来,我国地球科学领域引进了一批高性能新型微束分析仪器设备,建立了一批高规格的实验室。本文回顾了近十年来微束分析技术与方法的主要进展及其在地球科学研究中的应用实例,包括电子探针、扫描电镜、透射电镜、大型离子探针、纳米离子探针、飞行时间二次离子质谱、激光剥蚀等离子体质谱、激光诱导原子探针、原子探针技术、显微红外光谱、同步辐射等,这些分析技术的进步和广泛应用极大地提高了我们对地球和行星演化历史及许多地质过程的理解。今后,应加快微束分析的新技术、新方法和新标准的开发,特别是高水平人才队伍建设,提高创新能力并在国际学术舞台上发挥重要作用。 相似文献
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N. P. Laverov V. A. Petrov V. V. Poluektov R. M. Nasimov J. Hammer A. A. Burmistrov S. I. Shchukin 《Geology of Ore Deposits》2008,50(5):339-361
The estimation of the long-term stability of crystalline rock massifs with respect to natural and technogenic loads in the course of long-term storage of spent nuclear fuel (SNF) is a special area of surveys at underground research laboratories (URLs). In parallel with these surveys, data on uranium deposits—natural analogues of repositories of SNF consisting of 95% UO2—are used for obtaining insight into the dynamics of radionuclide migration and validating barrier properties of host rocks. Examples of URLs located in granitic massifs of Sweden (Äspö), Canada (Whiteshell), Switzerland (Grimsel), Japan (Mizunami), and Finland (ONKALO), as well as the El Berrocal (Spain), Palmottu (Finland), Sanerliu (China), and Kamaishi (Japan) deposits, are considered in the paper. The objects listed above are distinct in tectonic settings, geology, control of ore mineralization, redox conditions of uranium migration, and character and intensity of filtration and transportation, which predetermine the direction and specific features of research conducted therein. A variant in which a URL and a natural analogue are combined in one object is especially promising for validation of safe long-term isolation of SNF. The Antei vein-stockwork uranium deposit in the southeastern Transbaikal region, localized in Paleozoic granite at a depth of 400–1000 m and opened by mine workings at six levels, is such an object. Its geological features, stress-strain state, and infrastructure of mine workings offer an opportunity to study the entire spectrum of processes proceeding in near-and far-field of an SNF repository. The structural geology, mineralogy and petrography, and petrophysical and tectonophysical features of the deposit at its three lower levels are considered. The sequence of metasomatic alteration of rocks and the dynamics of formation of ore-bearing faults that crosscut prototectonic elements, as well as relationships of physicomechanical properties of rocks as a function of the intensity of their metasomatic alteration and the distance from master fault planes, have been established. A 3D geological model of the deposit in combination with estimated parameters of the present-day stress field and physicomechanical properties of particular rock blocks serves as the basis for prediction of the geomechanical behavior of the massif. The practical implications of the results obtained for assessment of the long-term safety of SNF repositories in granites are discussed. 相似文献
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现代化的高温高压实验装置与表征技术是研究地球深部物质的赋存状态、属性及效应的关键手段. 近20年,国内很多科研单位先后建立了高水平高温高压实验平台,具有覆盖地表至地心温压环境的各类装置以及多种可进行原位/非原位观测的技术,在高压矿物物理、实验岩石学和地球化学等领域取得重要进展. 装置和技术的创新发展是当前我国“三深一系统（深地深海深空、地球系统科学）”科技战略领域中基础理论创新的驱动力之一.简要综述了高温高压装置研制、技术发展和面临的主要挑战,在此基础上展望了未来的发展方向. 相似文献
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地球科学研究已进入地球系统科学时代,地球系统科学逐渐成为地球科学各分支学科重要的指导思想。本文论述了古生物资料在地质学诞生和发展中的重要作用及地球系统科学时代古生物资源调查的重要意义,分析了我国目前区域地质调查中存在的问题及其影响,对我国在区域地质调查中加强古生物资源调查提出了具体建议。 相似文献
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化石数据是了解地球历史以及深时生命演化的重要信息来源。通过数百年的积累,古生物学家已经发表了海量的古生物学数据。过去三、四十年里,随着计算机、数据库和互联网技术的快速发展,国内外涌现出大量的古生物学数据库,彼此间的目标、体系架构、数据组织方式和服务对象通常存在显著差异,呈现百花齐放的特点。文章系统介绍了古生物学领域主要数据库的发展历史、数据表结构、数据特征和数据量等建设情况,对比分析了其数据整理方式、核心在线功能、数据共享特点和数据质量控制措施。同时,结合近年来数据驱动下的古生物学领域的科学研究实例,提出一站式全生态链数据平台的建设设想,为深时数字地球（DDE）建设多学科融合、数据开放与共享的大数据平台提供参考。 相似文献
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Particle size scales and classification of sediment types based on particle size distributions: Review and recommended procedures 总被引：1，自引：0，他引：1
This paper provides a review of different particle size scales, size class terminology and particle size distribution (‘textural’) classification schemes which are widely used in sedimentology, geomorphology, soil science, aquatic ecology and civil engineering. It is concluded that a revised system of size class nomenclature, based on the Udden (1898) and Wentworth (1922) schemes, provides the most logical and consistent framework for use with sediments and a wide range of other particulate materials. A refined scheme is proposed which has five first‐order size classes (boulder, gravel, sand, silt and clay), each of which has five second‐order subdivisions with limits defined at one phi intervals. The scheme is simple and intuitively easy to understand. The paper also provides a review of previous schemes that have been proposed to describe and classify sediments on the basis of the proportions of gravel, sand and mud, or sand, silt and clay using trigons (also termed ternary diagrams). Many of these schemes do not have a logical basis and provide limited or uneven resolution. New gravel, sand and mud and sand, silt and clay classification systems are proposed that are both more logical and provide greater discriminatory power than previous schemes; they are therefore more suitable for use in environmental and forensic investigations. A new Microsoft Excel® program, freely available to download from http://www.kpal.co.uk , allows rapid classification of sediments based on the proportions of gravel, sand and mud and sand, silt and clay proportions and graphical comparison of the data for different sample groups. 相似文献
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矿物智能识别是地球科学与信息科学的重要交叉方向,显示出强大的生命力.本文在调研国内外研究动态的基础上,把矿物智能识别划分为4个阶段,即矿物采集、数据获取、模型构建、分类判别;根据测试方法和获得的数据类型,把矿物智能识别分为基于化学成分、显微光学图片、光谱分析的3条基本路线;总结了应用于矿物智能识别的机器学习方法和技术,包括统计学习、线性回归模型、距离度量模型、树结构模型、神经网络模型及其与样本问题相关的新技术.在此基础上,提出消除地质学与人工智能的鸿沟、建设可用于学习的高质量矿物数据集、完善适合矿物智能识别的机器学习方法、增进模型可解释性、加强工业推广的实践是该领域未来的重点发展方向. 相似文献
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根据国家自然科学基金委员会地球科学部1990—2004年基金项目年度统计资料,归纳总结了1990年以来15年期间地球科学领域面上基金项目的申请和资助数量与金额、项目平均申请与资助金额的变化规律;分析了自由申请项目以及青年基金项目和地区基金项目的资助规律;比较了地球科学领域分支学科申请和资助情况。分析表明：地球科学面上项目的资助数量不断上升,资助率多年平均为21.92%;资助强度年均增长14.15%,至2004年,项目平均资助强度已达30.03万元;各类面上项目中,以自由申请项目获资助数量最多,占资助总量的76%,其次为青年基金项目,地区基金项目所占比例最低,不足资助总量的4%;地球科学各学科面上项目申请和资助数量及金额均呈上升趋势,但具体资助情况互有差异,其中地理学和地质学申请和资助数量及金额占到所有面上项目总数的50%以上,但资助率却低于其他学科;各学科的项目平均资助强度每年增加幅度大约为1.80万元,在2000年之前,各学科的项目平均资助强度相差较少,但自2000年开始,地质学、地球物理学和地球化学成为高资助强度的3个学科。 相似文献