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 составляющими объектами и процессами на всех уровнях детализации, чтобы получить более полное представление о твердой Земле. Долгосрочная цель - обеспечить вычислительную поддержку на протяжении всех циклов исследования, объединяя наблюдение и эксперимент с моделированием и теорией, каждый из которых усиливает друг друга. Общая сложность предполагает, что системная геология должна быть основана на более широкой формирующейся киберинфраструктуре и должна быть нацелена на согласование геологической информации сНаука о системе Земли в контексте концепции электронной науки о всеобъемлющей глобальной системе знаний (см. Связанные данные , Семантическая сеть ).
Задний план
Системную геологию можно рассматривать как неотъемлемую часть науки о земных системах, «охватывающую все компоненты земной системы - воздух, жизнь, горные породы и воду - для получения нового и более полного понимания мира, каким мы его знаем». [4] Большая часть предыстории была изложена в « Науке о твердой Земле и обществе» в 1993 году. [5] С тех пор значительный прогресс стал результатом крупных инвестиций в геоинформатику со стороны Национального научного фонда США [6] и Европейской комиссии , [ 7] многое из этого реализовано в их вычислительных сетях высокого уровня. [8] Концепции земных систем отражаются в преподавании геологии. [9] Тем не менее, геология имеет уникальные аспекты, которые оправдывают рассмотрение системной геологии как отдельной подсистемы. К ним относятся доступность подробных всемирных геологических карт и стратиграфической классификации, а также быстро растущее понимание истории Земли с точки зрения прошлых конфигураций геологических объектов и процессов.
Связанные инициативы
Проект геонаучной информационной системы Корнельского университета стартовал в 1995 году. «Создание цифровой Земли» направлено на разработку всеобъемлющей геонаучной информационной системы, которую они считают одним из наиболее важных шагов, которые геофизики могут предпринять в ответ на новые технологические достижения. Их цель - поместить всю информацию и знания, а также инструменты доступа, моделирования и визуализации «под кончики пальцев пользователя». Эта цель повторяется в Keller and Baru (2011) [10], где Земля рассматривается как единая система (страницы 3, 12, 15, 37), и отмечается прогресс в продвижении к концепции геоинформатики, изложенной в 2007 году: облегчить «будущее, в котором кто-то может сидеть за терминалом и иметь легкий доступ к огромным хранилищам данных практически любого типа, с простой способностью визуализировать, анализировать и моделировать эти данные». (стр. 15). Поскольку рассмотрение земных систем и геологии имеет последствия и в других областях, им необходимо совместно использовать более обширную киберинфраструктуру (стр. 3, главы 3, 4).
Более широкий контекст
Системный подход активно развивается во многих других областях, таких как биология [11] и медицина ( EuroPhysiome ), открывая перспективу широко распространенных концепций, структур и реализаций. Приложения геопространственной киберинфраструктуры, которые кажутся особенно важными для передачи информации от геологов конечным пользователям, обсуждаются Янгом и др., 2010. [12]
Выводы
Системный подход может иметь особое значение для геологических изысканий , которые обычно проводятся государственными, национальными или федеральными учреждениями, которые поддерживают и расширяют знания в области наук о Земле. Традиционно они сосредоточились на систематическом производстве геологических карт, отчетов и архивов записей и образцов. В долгосрочной перспективе геоинформатика может поддерживать интеграцию на системном уровне геологических изысканий по всему миру, внося свой вклад в использование, тестирование и расширение общей облачной модели. [13] Веб-сайт Британской геологической службы предварительно предлагает некоторые возможные изменения в системной геологии и последствия для будущего геологического картирования. [14] Он предоставляет сценарий для системной геологии [15], который объединяет соответствующие материалы из многих источников, чтобы предложить, 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 начальной стадии.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Мерритс, Дороти; Де Вет, Эндрю; Менкинг, Кирстен (1998). Экологическая геология: подход к науке о Земле . WH Freeman. ISBN 9780716728344.
- ^ Мартин, Рональд (2011). Развивающиеся системы Земли: История планеты Земля . Джонс и Бартлетт Обучение. ISBN 9780763780012.
- ^ Кристиансен, EH; Хэмблин, WK (2014). Динамическая Земля . Джонс и Бартлетт Обучение. ISBN 9781449659028.
- ^ «Наука о земных системах» . Науки о Земле и атмосфере, Корнельский университет . Проверено 16 июня 2014 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ Национальный исследовательский совет, 1993. Наука о твердой Земле и общество . Национальная академия наук, Вашингтон, округ Колумбия, 346 стр.
- ^ (NSF)
- ^ (EC)
- ^ Келлер, Г. Р., Бару, К. (редакторы), 2011. Геоинформатика; Киберинфраструктура для наук о твердой Земле , Cambridge University Press, Кембридж. ISBN 978-0-521-89715-0
- ^ Хамблин, WK, Кристиансен. EH, Динамические системы Земли (веб-версия 1.0) , 2003. Pearson Education / Prentice Hall.
- ^ Келлер, Г. Р., Бару, К. (редакторы), 2011. Геоинформатика; Киберинфраструктура для наук о твердой Земле , Cambridge University Press, Кембридж. ISBN 978-0-521-89715-0
- ^ Совет по исследованию биотехнологии и биологических наук (BBSRC)
- ^ Ян, Чаовей; 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
- ↑ Loudon, TV, 2011. Сценарий системной геологии: предложения, касающиеся новой системы знаний в области наук о Земле и будущей геологической карты . [1] 375 стр.