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地球科学领域处在信息科学与信息化社会时代,基于大数据战略驱动的现代地球科学正在蓬勃兴起。诞生于近代的地球化学具有天然的结构化信息科学属性。提出建立从信息化、模式化到智能化的地球化学大数据信息科学应用研究总体思路,即基于地球化学大数据首先建立信息化系统,运用地球系统科学方法理论建立成矿地球化学分带富集模式与生态地球化学累积效应模式,采用智能系统与智能技术按照模式化思维方式分析、判别和预测大量地质地球化学非线性现象,通过地球化学理论研究和应用评价解决影响国家经济社会发展重要资源环境问题。大数据与地球系统科学构成地球化学应用研究的两大支柱。本文针对目前存在的主要问题,从地球化学大数据信息化、信息模式化及模式智能化等方面进行论述。重要的是以地学模型为主体构建智能化系统,研究成矿系统与生态系统科学问题。世界经济社会发展与资源环境问题处在全球化时代,必须从全球资源配置与全球环境变化高度审视成矿地球化学和生态地球化学问题。地球化学结构化大数据属性的巨大优势,现代计算机关键技术日益成熟及智能化前缘理论研究的不断突破,预示实现地球化学大数据信息科学条件已经具备,可能从地球科学领域脱颖而出,成为具有广博视野和不断进取的新兴科学研究范式。 相似文献
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浅议学科交叉与地球系统科学 总被引：9，自引：1，他引：9
以整体系统的观念认识地球 ,强化学科间的交叉与渗透 ,是 2 1世纪初地球科学发展的主题。各国都十分重视推动学科交叉研究 ,并将学科交叉分为Modidisciplinary、Interdisciplinary、Transdiscipli nary三个层次。地球系统科学的两大前沿为“地球系统的联系”和“地球系统的演化” ,2 1世纪地球科学的突破在于地球系统变化理论的形成。笔者指出 :目前 ,我们的观念还跟不上地球科学的发展 ,尤其是“学科交叉”的理念不强 ,缺乏地球系统科学的思维 ,但我们有开展地球系统科学研究的有利条件 相似文献
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“地球系统探测新原理与新技术”优先领域与地球系统科学 总被引：1，自引：0，他引：1
地球系统科学是研究组成地球系统的子系统之间相互联系、相互作用的机制，研究地球整体结构、特征、功能和行为，研究地球系统变化的规律和控制这些变化机理的科学。对地观测、探测与分析技术的发展是地球科学创新思维来源的技术保障，同时对地球科学基础理论研究水平的提高起着重要的作用。21世纪地球科学的发展将更加重视发展地球系统科学的理论、方法与技术体系。“地球系统观测、探测新原理与新技术”被列入国家自然科学基金委员会地球科学部“十五”优先资助领域。回顾“十五”期间的资助情况，探讨该领域和地球系统科学的关系，将有利于“十一五”对该领域资助工作的调整与完善。 相似文献
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从21世纪开始,地球科学进入了地球系统科学的时代。生物圈与地球其他圈层的相互作用是地球系统科学的重要内涵,物理、化学与生命过程是地球系统演化的三大基本过程,对应着地球物理、地球化学和地球生 相似文献
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地球系统科学已成为国际地学研究的热点之一,也是目前解决复杂生态环境问题的主要途径。本文以冀东地区为例,将区域地质调查与地球多圈层交互带研究相结合,以1:5万水文地质调查为依托,构建出一套地球多圈层交互带生态地质调查与填图体系,为冀东地区农作物重金属离子超标、土地利用类型变化、矿山开采等一系列环境问题的解决提供地学建议。通过上述探索研究,提出区域地区地球多圈层交互带调查思路:以地球系统科学理论为指导,以区域生态环境问题为导向,通过开展地球多圈层交互带调查,完成地球多圈层交互带生态地质图,为生态环境问题的解决提供地学建议,为山水林田湖草海统一规划和管理提供科学依据。 相似文献
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生态地球化学是生态学和地球化学相结合的学科,研究自然界中化学、物理、地质和生物过程,以及这些过程之间的相互作用及其对生态系统发生、发展所产生的影响,具体而言生态地球化学通过化学物质在生态系统中的分布、分配、迁移、转化规律研究,评价生态系统状态及发展方向.生态地球化学虽然形成较晚,西方科学家甚至很少用“生态地球化学”这一名词,但国内外都已取得了长足进展,形成了以生态地球化学填图为基础,生态安全和健康评价为目的的多个独立生态系统的生态地球化学研究方向,如城市生态地球化学、湿地生态地球化学等.山地是陆地最主要的地貌单元,具有独特的生态系统特性,国内外山地生态地球化学研究尚未系统开展,但在山地元素地球化学、生物地球化学和生态地球化学评价等方面均已有相当显著的成果,今后山地生态地球化学研究在加强理论研究的同时,要注重建立完善的方法体系、研究体系和生态效应评价体系,为山地生态地球化学预警和生态保护、恢复提供依据. 相似文献
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美国地球系统科学教育概况及对我国地球科学教育的启示 总被引：6，自引：1，他引：6
近年来，地球系统科学的概念在地球科学界越来越成为最受关注的话题。许多国家的地球科学战略及与地球科学领域的国际研究计划中，都引入了地球系统科学的观念。地球系统科学的出现源自于人类活动对全球变化影响的显著增强和地球监测能力的迅速提高。在地球科学各分支学科研究的基础上，地球系统科学可以使人们更深入地理解控制地球过去、现在和未来状态的物理、化学和生物相互作用。 相似文献
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地球系统科学中海洋研究：未来10年海洋全球变化研究前景
———IGBP与 SCOR提出建立新的“海洋计划” 总被引：4，自引：1，他引：3
覆盖地球表面积72％的海洋是我们赖以生存的全球生态系统的重要组成部分,也是地球系统的关键功能环节。叙述了以"地球系统科学"思想为指导,针对"全球可持续性"需求的目标,研究与地球系统和全球变化紧密联系的海洋生物地球化学循环和海洋食物网的相互作用,探索候和人文驱动的海洋生物地球化学过程,是新世纪海洋生态系统深入研究的重要方向,是认识可持续生态系统服务与产出的重要途径。 相似文献
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地球系统科学——21世纪地球科学前沿与可持续发展战略科学基础 总被引：9，自引：0，他引：9
首先，从人类面临全球性的重大问题、地球系统的全球化、地球系统科学与传统地球科学和国内外研究现状4个方面介绍了地球系统科学提出的背景，阐述了地球系统科学的七大特征和六大趋向。其次，详细介绍了地球系统科学的概念与研究方法，主要内容有研究思路、基本概念、地球系统过程和地球系统科学的方法论。第三，构建了地球系统科学理论基础，主要内容包括：地球系统的连续动态系统、离散动态系统、地球系统的随机性、地球系统的自组织和地球系统的简单巨系统与复杂巨系统。第四，重点介绍了地球系统科学子系统与各圈层相互作用的动力学效应。最后，概述了地球系统的数字表达——数字地球和地球系统科学是可持续发展战略的科学基础。 相似文献
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对地球系统科学的几点认识 总被引：13，自引：0，他引：13
地球系统科学将是２１世纪地球科学的主旋律,它被定义为：“将地球作为一个整体来伯全部知识;对地球的气圈、水圈、生物圈和岩石中的各种作用及各层圈间相互作用时间进行的研究”。此种学术思想可追溯到１００多年前,见於文字也有近二十年。它对当代地学的发展起了重要的推动作用,有四个特点：地球现象的远距离相互联系、影响;内动力和外动力研究一体化;地质作用和生物作用研究一体化;一类活动作为地球系统的一部分。当前地球系统科学的发展也提出了一些新问题,主要的是：在学术思路上对与岩石圈有关的地质作用有所忽视;观察研究系统不全面;还未深人到资源形成和小环境的研究中。近年来的观测试验表明,发生在岩石圈的各种地质作用正积极参与垒球各圈层间的物质能量交换。对它们的忽视,可能正是目前一些生物地球化学循环模型无法平衡的原因。 相似文献
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浅谈固体地球科学与地球系统科学 总被引：5，自引：0，他引：5
地球科学在20世纪的诸多进展中,对后来科学发展具有深远影响的基本认识之一是地球演化的行为具有整体性,其不同的圈层确实通过多种途径相互作用,且人类活动已成为地球演化的重要营力之一。这些认识导致地球系统科学思想的产生和发展,并使不同圈层相互作用的过程和机理、人与环境的相互作用研究成为21世纪基础科学研究的前沿。地球系统科学强调地球不同圈层、不同单元相互作用的整体性和关联性,因而科学研究必须从"整体地球系统"的视野出发,但研究过程又必须从关键区域入手。我国是地球系统科学研究的关键地区之一,未来研究应立足地域优势和特色,攻克全球性重大科学问题,解决社会对地球科学的知识需求。 相似文献
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关于我国开展地球系统研究战略概念模型的讨论 总被引：7，自引：3，他引：4
自20世纪末以来,地球科学开始进入一个新的发展时期,地球系统科学理念逐渐成为引领新世纪地球科学的发展方向。世界各国在制定其地球科学战略时,均基于各自掌握的科学资源和实际需求,形成了各自的特色。我国地球科学发展的优势在于区域自然条件,以及社会经济快速发展产生的需求和机遇。基于我国的实际情况的分析,提出了一个地球系统科学研究的概念模型。在这一框架内,我国可以在两方面选择研究范例,并为地球系统科学的发展做出贡献：一是在地球系统物质、能量循环中关注我国具自然条件优势的关键环节;二是强化区域集成研究。同时,还需要加强地球系统观测和模拟的平台建设。 相似文献
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地球内部物质、能量交换与资源和灾害 总被引：43，自引：3，他引：40
研究地球内部结构、圈层耦合和深层动力过程是一系列地学前沿问题的基础。地球表面所见地球物理场异常、地质构造格局、地球化学组分无一不受到地球内部物质、能量交换过程的制约 ,如地球圈层的形成与演化 ,大陆伸展与裂谷形成 ,造山带与盆地 ,资源与能源 ,地震“孕育”、发生和发展的深部介质和构造环境 ,地球内核速度差异旋转等 ,均为深部物质运移和物理学、化学及地质构造耦合的产物。然而至今有很多要素与深层过程尚处于定性的与推断的阶段 ,对其探索的深度与本质知之甚少 ,故尚待不断深入研究和发现。文中提出的科学问题乃是当今地球科学领域中的前沿问题。文章主要讨论 3个问题 :( 1)问题的提出与思考 ;( 2 )金属矿产 ,大陆伸展与裂谷、盆地形成 ,地震“孕育” ,地球内核速度差异旋转与深部物质上涌 ;( 3 )地球内部物质、能量交换和圈层耦合与深层动力过程。当今世界上对这些科学问题的研究刚刚开始 ,有一些结果或说法也还是定性的、轮廓的或推断的。为此 ,文中对所论述的每一方面的科学内涵均提出了一系列问题 ,并给出了为解决这些问题而必须研究的主体领域。 相似文献
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中朝板块旋回层序、事件和形成演化的探索 总被引：11，自引：4，他引：11
通过 10余年来对中朝板块旋回层序、事件及构造演化的调查研究和综合分析 ,笔者编制了中朝板块旋回层序、事件和形成演化综合图 ,深刻地认识到地质科学是复杂性的科学体系。复杂系统研究要求重组现有的科学划分 ,实现跨越岩石矿物学、古生物学、层序地层学、地质地球化学、磁性地层学、古地理学、古构造学、天文学、海洋学及矿床学等不同学科的协同 ,从而促进学科的交叉和融合 ,以求学科体系理论和方法论的深刻变革 ,以推动地质科学的发展。这就是笔者提出以宇地系统观来综合研究地球、层序、事件和演化的基本思路。依据宇地系统作用原理 ,研究了中朝板块从元古宙至中新生代的旋回层序、事件和演化历史。从 180 0Ma至第四纪共划分出 2 0个超旋回或巨旋回周期和百余个奥尔特周期 ;还研究了海泛事件、隆升间断事件、跷跷板运动事件、臼齿碳酸盐事件、热事件、反极性事件、岩溶事件、火山喷发事件、风暴事件、物源区类型及古构造演化等一系列重大事件。应用宇地系统周期等时原理对中朝板块拗拉谷、鲕滩台地建造、前陆盆地演化和陆相裂谷盆地 ,按长偏心率周期进行了古地理演化的精细研究 ,再现了中朝板块构造、古地理和地层格架的演变 ,并对具全球性意义的大气圈、水圈、生物圈、沉积圈及成矿作用等重大地球 相似文献
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论地球科学 总被引：19，自引：0，他引：19
地球科学的基本任务是认识地球,并为矿产资源勘查、环境保护和灾害防治服务。国民经济建设对地球科学有广泛的需求。它需要在地球科学取得规律性认识的指导下,解决大量微观的实际问题,而这些实际问题的解决,又将积累起丰富的资料,推动地球科学的进展。地球科学包括地质、地球物理、地球化学以及其它有关学科。无论是认识地球,还是为国民经济建设服务,都要求对各种地球科学资料进行综合研究,以期获得比较全面的认识。地球是一个处于运动中的巨系统,它不仅体积庞大,结构和成分复杂,而且有漫长的演化历史。因此,对地球的研究必须分层次进行,而宏观认识将具体指导微观调查。整个２０世纪的重大成就是对地球的认识经历了大陆漂移、海底扩张和岩石层板块大地构造的发展,基本上建立起以活动论为内涵的全球构造观。在板块构造的宏观指导下,地质、地球物理与地球化学的系统总结,已经建立起中国大地构造格架及其演化史,尽管还有许多问题有待于深入解决,但它毕竟说明沉积盆地与矿产资源分布的大地构造环境。在宏观认识的基础上,还必须对区域地质作中观分析,例如通过详细的地质、地球物理和地球化学综合研究,进一步了解造山带、盆地及其间的关系。应该指出,只有深刻地认识区域地质特色,才能? 相似文献
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成矿作用动力学──理论体系和方法论 总被引：26，自引：9，他引：26
矿床是一种复杂系统，而成矿作用则是一种复杂的动力学过程。矿床成因的基本问题归根结底是成矿作用动力学问题。成矿作用动力学是地球化学过程动力学中的一个重要分支领域，又是矿床地球化学和矿床成因理论中的一个新的学术方向，但至今基本上还是一个有待开发的空白领域。成矿作用动力学研究成矿作用的速率、机制和过程。进行这一方面的研究不仅可以丰富地球化学过程动力学、发展理论地球化学，还可以使矿床成因研究从静态上升到动态，从定性走向定量，对传统的矿床成因理论将有新的突破。笔者在本文中根据自己的研究工作实践和对当前国内外地球化学过程动力学及非线性科学的发展现状和动态的分析与认识提出了成矿作用动力学的理论体系和方法论，并作了较详细的剖析。笔者还针对成矿地球化学系统的特点，强调指出将“多组成耦合系统和多重耦合过程动力学”作为成矿作用动力学的重点研究领域的必要性和重要意义。 相似文献
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固体地球系统的复杂性与自组织临界性 总被引：11，自引：0，他引：11
本世纪自然科学的发展趋是由极小（粒子物理学）→极大（宇宙学）→极复杂（复杂性科学）。“复杂性”研究具有科学发展的时代特点,是具有前瞻性和探索创新性的基础研究。笔者根据复杂性科学研究复杂性的涌现机制是２１世纪的科学的认识,结合固体地球系统的复杂性与自组织临界性的内禀基本属性,提高“固体地球系统的复杂性与自组织临界性”这一命题,从新的视角对古老而又常新的固体地球系统进行再认识,从广义地质学系统和过程的本质归纳出固体地球系统的基本问题,提出了它的三大基础理论问题,井拟定了以整体论为主导、还原论作辅助,宏观与微观处理相结合与互补的方法论。固体地球系统的复杂性和自组织临界性,是我国经济增长、社会进步和地学发展的重大科学问题之一。对于这一同题进行研究将成为21世纪地学发展中居于战略地位的生长点之一,使地学取得突破性进展,并带动许多相关学科的同步发展。 相似文献