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在国家自然科学基金"华北克拉通破坏"重大研究计划支持下,在华北克拉通开展了宽频带地震流动台阵观测和人工源地震剖面探测,以及与克拉通破坏相关的地质和地球化学观测实验研究,产生了多种类型的海量地学观测数据.为了统一管理和充分利用这些宝贵的观测数据,建立了共享数据库系统.该系统基于Oracle大型数据库技术、ArcGIS技术和现代网络技术进行设计,采用成熟的B/S结构并遵循J2EE的MVC三层架构模式以Java语言进行了开发.系统实现了对相关观测数据的汇集、管理、处理和共享服务功能,提供了基于Internet的方便快捷的检索下载,以及基于WebGIS的图形化服务."华北克拉通破坏"重大研究计划共享数据系统的建立和数据共享,将有利于科学观测数据的深入挖掘和多学科综合研究,对实现该计划提出的研究目标及相关地学研究都具有重要的科学意义. 相似文献
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海洋地球物理场是一个四维的动态复杂变化系统,涉及多物理场、多界面和多尺度问题,受内外因素的共同制约.基于海洋地球物理场特征,海洋地球物理探测是揭示地球内部构造与性质的重要技术手段.通过回顾国内外海洋科学研究历史以及海洋地球物理探测技术的发展历程,对我国海洋地球物理探测技术发展进行了分析,现今的技术发展受科技进步驱动,反映国家与时代发展的需求.探讨了技术发展与需求之间的关系,依据各种地球物理探测手段及其探测平台的特点,提出了以下技术展望:优化传统的海洋地球物理勘探技术;加速并完善多样式探测平台的建设和科学载荷的研究;构建"空-天-海-潜"海洋地球物理立体探测体系;海洋地球物理探测技术与"大数据"和"人工智能"等技术深度融合. 相似文献
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地球生物学是地球科学与生命科学的交叉学科,其核心任务是探讨生物与环境的相互作用和协同演化.在分析国际地球生物学的研究进展、中国科学院学部地球生物学前沿论坛成果以及本专辑代表性论文的基础上,本文简要评述了重大地质突变期的地球生物学、地质微生物与全球环境变化以及极端环境地球生物学这三大主题的主要研究进展和存在的科学问题.在重大地质突变期的地球生物学方面,人们已经认识到生命的起源、辐射、灭绝和复苏等重大生命事件的发生与地球深部过程以及受其影响的海-陆-气环境过程密切相关;但对于地质历史时期生物与环境是如何协同演化的,其具体的机制和动力学过程是什么,还知之甚少.在地质微生物与全球环境变化方面,各类地质微生物功能群不仅灵敏地响应地质环境的变化,而且通过元素循环和矿物转变对地质环境产生重要影响;但人们对不同地质微生物功能群是如何通过协同作用而改变地质环境的,还了解得很少.在极端环境地球生物学方面,人们从深海、冰川冻土、地下水、洞穴和热泉等极端环境中发现和分离出一些重要的微生物,并开展了许多生物学的研究;但真正能上升到极端环境地球生物学的研究很少,极端环境微生物的地球化学功能还远未查明.地球生物学将大大拓展生物过程研究的时空范畴,在资源领域和全球变化领域有广阔的应用前景.地球生物学需要多学科的协同研究,包括加强地质微生物的研究,加强生物地球化学循环的数据库建设和定量化模型研究,加强各类典型地质环境条件的研究,加强生物过程与物理化学过程的耦合研究. 相似文献
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地球系统科学综述 总被引：14，自引：0，他引：14
首先从人类面临全球性的重大问题、地球系统的全球化和地球系统科学的关系与传统地球科学三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国内外研究现状．然后,详细介绍了地球系统科学的概念与研究方法,主要包括研究思路、基本概念、地球系统过程、全球——区域信息获取、海量信息处理和分析及地球系统模型等．第三,构建了地球系统科学理论基础．主要包括：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,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模型与效应．第四,概述了地球系统的数字表达一数字地球和地球系统科学是可持续发展战略科学基础．最后,简述了中国开展地球系统科学研究的方向和面临的主要科学问题。 相似文献
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黄河三角洲土地利用时空复合变化图谱分析 总被引：33，自引：2，他引：33
以地学信息图谱理论方法、地理信息系统时空复合体模型为依据, 提出土地利用变化图谱研究方法, 并把记录这种时空复合信息的基本单元称之为“图谱单元”, 它是由“相对均质”的地理单元和“相对均质”的时序单元复合而成的空间-属性-过程一体化数据.以黄河三角洲40a (1956~1996年)土地利用4期空间数据(1956年, 1984年, 1991年, 1996年)为基础, 合成了一系列土地利用图谱, 包括3个时序单元的土地利用变化图谱, 40a变化过程图谱, 并通过建立信息重映射表对图谱单元时空复合信息进行重新分类、提取与综合, 即图谱重构, 提取了黄河三角洲40a土地利用变化的“涨势”系列图谱、40a“涨势”变化过程图谱和40a土地利用时空演变模式图谱.图谱分析采用空间查询与统计分析、图谱单元分类排序、土地利用变化转移矩阵三种方法相结合, 逐一分析不同时序单元、不同时间尺度土地利用格局的变化规律, 并分析了40a土地利用时空演变模式图谱的区域分异特征. 运用图谱方法对区域性土地利用“动态变化过程中的空间格局”与“空间格局的动态变化过程”进行了一体化的综合研究. 相似文献
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《中国科学:地球科学》2020,(9)
模型与观测是地球系统科学中两种基本的研究手段,它们协同演进、相映成辉;但同时,两者都未臻完美,也因为方法论的差异,表现出相互不协调的一面.数据同化的出现,使得模型与观测协力前行,演奏出一曲和谐的地球系统科学方法论,也因此在地球系统科学中展现出鲜活的生命力和应用价值.文章介绍了数据同化在地球系统科学主要分支领域的应用,追溯了数据同化与理性主义和经验主义方法论的协同演进,分析了它与估计理论和控制论的渊源,回顾了国内数据同化近期研究进展,展望了走向统一的地球系统数据同化所面临的挑战.数据同化理论与方法将不断进化,对增强地球系统的理解和预测提供越来越成熟的方法论. 相似文献
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利用计算机模拟复杂的系统和过程,是当今世界科技发展的新潮流,在地学领域,数值模拟已经渗透到地学研究的各个重大领域。本项目提出建立一个用于地震模拟和预报的数据库应用平台,以地壳动力学研究和强震机理研究为应用核心,将地震地质研究、地形变研究、地应力研究、地球内部结构研究等多种相关的学科手段的观测资料、实验结果和理论分析有机地结合起来,实现技术和数据资源的共享。利用这些信息构建比较合理的地球模型和尽可能多的约束条件,并在有限元分析系统上进行地壳形变和地震过程的数值模拟。 相似文献
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地球生物学（geobiology）研究地圈．生物圈耦合系统,即生物圈与地球其他圈层如大气圈、水圈和岩石圈的相互作用机制及其过程．地球生物学、地球化学和地球物理学分别构成了研究地球系统的生物过程、化学过程和物理过程的学科体系．地球生物学的核心是生命与地球环境的相互作用与协同演化．我们过去讲地球与生命的关系,主要强调的是地球环境影响生命,生命适应地球环境,这是一个单向作用的关系．但地球与生命之间应为相互作用的关系,而且是协同演化的．生命演化能否影响地球环境演变,生物过程能否影响地球环境,这是一个重大科学问题．地球生物学对此作出了肯定的回答．生命与地球的协同演化这一概念符合地球系统科学的总体观,也符合人与自然协调发展的科学发展观． 相似文献
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近、现代黄河尾闾摆动及其亚三角洲体发育的景观信息图谱特征 总被引：1，自引：0，他引：1
以地学信息图谱反映空间格局和时间演化的图形思维方式和景观生态学格局与过程研究的定量思维方式为基础, 以近、现代黄河三角洲体上黄河尾闾流路摆动过程为例, 探索了景观信息图谱方法研究体系. 主要内容包括: (1)景观信息图谱方法体系; (2)黄河尾闾流路演变过程图谱特征; (3)黄河三角洲近、现代7个亚三角洲体的发育过程图谱特征; (4)近、现代黄河三角洲体发育的景观信息图谱特征; (5)黄河尾闾流路在亚三角洲体构造过程中的景观信息图谱; (6)黄河尾闾摆动过程发育的“廊道-基质”景观信息图谱特征. 文中的景观信息图谱研究方法, 还处于探索阶段, 希望能够以此“抛砖引玉”, 在景观“格局与过程”时空复合特征的研究方法上为同行提供一条可供借鉴的新思路. 相似文献
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《地球物理学进展》2015,(4)
大数据是当今的热点,是各种信息技术和互联网发展到现今阶段的一种表象或特征,正逐步渗入我们的日常生活和工作.大数据技术的战略意义不在于掌握庞大的数据信息,而在于对数据的深度挖掘.通过丰富的时空动态数据分析,大数据为我们提供了理解事物间相互作用的巨大可能性.因此,大数据蕴含着巨大生产力,将对全球人类生活、科技、经济、文化及政治发展带来深远影响,许多国家已经开始对大数据应用研究做出了重大部署.大数据的核心是积累数据、分析数据、应用数据.大数据案例表明,通过提高人们自己的特殊技能和洞察力,大数据分析具有预测事物发展趋势、改变传统观念和发现新事物的功能,并有助于我们从错误信息中挖掘有价值信息.大数据改变着人类探索世界的传统观念和方法,尤其是通过了解模型的优点和局限性,大数据可以使数据产生知识.地震观测数据是大数据.地震是地球的诸多现象之一,地球又是一个多圈层的系统.随着人类获取数据、使用数据能力的重大突破和进展,数据当中隐藏的规律和趋势将不断被挖掘利用,给探索地球各种现象和减轻自然灾害,特别是地震机理,带来新的途径.1)大数据让地震预测不再热衷于寻找因果关系,大数据时代预测将以密集观测和多样本分析为基础,极有可能发现哪些地震前兆与地震有真正的关系,因此,在大数据的背景下,相关关系会促进地震预测水平,提高地震预测的可靠性;2)大数据促进部门间、地区间、国际间地震数据融合,加速数据实时分析,提升短临预测价值;3)大数据时代更需要高密度综合观测,让我们看到更多以前无法被关注到的细节,提高我们的洞察力;4)大数据改变地震监测预报方式方法,以往的有些数据模型、地震参数计算方法、前兆异常认识需重新修正,从而获得更精准的答案.然而,大数据战略思维在地震行业还未有得到充分应用,缺少有效汇集、存储海量数据的大数据技术,来实现数据集中分析和深度挖掘.我们需要为地震监测预报大数据实现做好准备:1)决策管理层推动大数据平台建设,培养数据分析科学家;2)整合所有观测数据,实现数据共享,并加强不同行业间的数据交换和新技术应用;3)加密现有的地震监测网,拓展数据资源;4)挖掘与地震有关的现象,研究高密度观测下地震参数计算方法,真正实现大数据价值挖掘;5)创建大数据下地震监测预报新理论.总之,大数据时代会给人类社会、经济、生活方式、创新思维带来一系列变革.地震监测也一样随着大数据时代会有新的变革,会改变现有地震监测预报思维模式和方法,进而推动地震科学的创新.对此,决策层应做好顶层设计. 相似文献
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新编中国南部海区及邻域1:100万地质地球物理系列图与"中国东部海区及邻域1:100万地质地球物理系列图"为一套系列成果,包括空间重力异常图、布格重力异常图、磁力异常图、沉积物分布图和区域构造图五种专题图件.这五种图件采用统一的地理底图,根据不同专题的技术要求,利用当代先进的编图方法和成图技术,综合已有资料、前人成果和近年实测数据编制而成.本文在充分阅读新编图件的基础上,对中国南部海区的地球物理场特征、沉积物分布规律、区域构造演化等基本地学特征进行了分析研究,加强了对南部海区地质、地球物理特征的认识. 相似文献
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《地震》2003,(4)
(据中国科学技术信息研究所 ,2 0 0 2年 12 )名次期刊名称影响因子名次期刊名称总被引频次1测绘学报 1 .0 571地球物理学报 7982地学前缘 1 .0 2 82地球科学 5913地球物理学报 0 .7873地球化学 5644地球化学 0 .783 4地学前缘 5495中国沙漠 0 .72 75地震学报 52 86地震学报 0 .72 0 6第四纪研究 50 27第四纪研究 0 .693 7中国沙漠 42 88地球科学进展 0 .640 8地球科学进展 3469古脊椎动物学报 0 .552 9测绘学报 3401 0自然灾害学报 0 .51 91 0地震工程与工程振动 31 81 1地球学报 0 .51 5 1 1古生物学报 31 71 2地球科学 0 .50 2 1 2地震地… 相似文献
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地球微生物学是地球生物学的核心分支,主要研究微生物与环境之间的相互作用.其中,一个非常重要的科学问题是在现代板块运动的理论框架下,微生物在驱动生物地球化学循环过程中如何与地球构造活动紧密相关.构造微生物学概念的提出就是要聚焦微生物活动与构造活动过程的协同研究.这样的视角能进一步加强固体地球科学家与微生物科学家之间的交流,使得双方可以更加有效地探索和理解构造和微观尺度上的地球系统的演化与发展. 相似文献
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卫星重磁观测数据覆盖范围广、更新周期快是现代地球物理中重要的数据类型之一.随着卫星重磁观测技术的不断发展,卫星重磁观测数据的精度和分辨率得到了大幅提高,被广泛的应用于探索地球、月球、火星等天体内部物质分布、结构、构造等地学问题的研究.在研究过程中,对卫星重磁数据选择合适的处理和反演方法是后续能否进行精确分析解释的重要前提.基于球坐标系下的卫星重磁数据解算、正、反演方法为大尺度地学问题的球面研究为更贴近于实际地质情况提供了方法技术支持.本文针对卫星重磁数据的曲面数据和大尺度应用研究的特点,对近年来提出的球坐标系下Tesseroid单元体的正、反演方法进行了较为全面的阐述.可为国内同行深入了解卫星重磁数据在球坐标系下的研究现状和开展进一步的研究提供参考,促进卫星重磁数据在我国地球系统科学领域中发挥更大作用. 相似文献
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地学文档中蕴含了丰富的信息与专家知识,缺少关键词支持的地学文档给分类管理、信息检索与共享带来不便.为了发挥大数据技术处理非结构化地学数据优势,本文基于Hadoop平台设计并开发了一款地学文档关键词自动提取算法软件,将各类Word、PDF格式地学文档资料分布式存储在HDFS和HBase中,可对非结构化数据进行自动地读取、解析、处理、计算等.研发了大数据环境下的基于加权、词频的关键词提取算法,以及融合加权与词频两套方法的组合关键词提取算法.使用100余篇期刊论文对算法进行测试并与作者关键词对比,结果表明组合算法提取的复合关键词具有较高的地学类关键词命中率,有的甚至可达100%,其计算效率大大优于单机运行,可为地学文档在线查阅与检索等提供有效的辅助支持. 相似文献
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流域科学及其集成研究方法 总被引：1，自引：0，他引：1
《中国科学:地球科学》2015,(6)
文章讨论了流域科学的概念、研究方法和基础建设.流域是自然界的基本单元,又具有陆地表层系统所有的复杂性,使得流域成为适合开展地球系统科学实践的绝佳单元.流域科学是流域尺度上的地球系统科学,它在过去20多年来快速发展起来,目标是理解和预测流域复杂系统的行为,同时服务于流域可持续发展.然而,流域科学面临认识复杂系统、实现尺度转换和模拟人-自然系统协同演进等困难,这些困难的核心是方法论的困难.本文重点讨论了流域科学的研究方法,包括自组织复杂系统方法、统计力学主导的升尺度方法、基于选择和进化原理的达尔文学说、强调人-自然协同演进的水经济和生态经济思路、以及非结构化问题综合集成方法.这些方法一起,正在搭起整体和还原方法之间的桥梁,构建起一个兼顾硬集成和软集成,既考虑自然系统又考虑人,并在实践上可操作的研究方法体系.这些方法将推进流域科学走向成熟,并为整个陆地表层系统科学方法论研究做出贡献. 相似文献