现代地球科学数字化态势之思

发布时间：2017-09-30 16:00

  本文关键词：现代地球科学数字化态势之思

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【摘要】：地球科学是认识行星地球、地球环境的形成、演化规律与人类利用、管理地球以服务于人类进步的科学知识体系。20世纪以来,地球科学的发展突飞猛进,现代地球科学在认识地球及其各圈层(包括人类圈)的起源、组成、演化和运行规律等基础理论方面,取得了一系列突破性地进展。随着地质科学、地理科学、大气科学、海洋科学、地球地理学和地球化学等地球科学各分支学科的发展和日益成熟,人类社会对能源和各种资源的需求日益增加,人类活动引起的全球气候变化和全球变暖等现象,极大地推进了现代地球科学研究的数字化、信息化和系统的集成模拟。地球科学的数字化是研究地球形成演化,探讨人类生态环境及其变迁、减轻自然灾害、合理开发资源和促进社会可持续发展的重要科学数据,是宝贵的科学财富。面对学科发展的新形势,现代地球科学数字化研究的目标在于解决人类生存和发展所面临的生态、环境、能源、资源和灾害等一系列重大问题,同时,系统地认知行星地球整体系统和各圈层的起源、形成、演化以及它们相互作用的自然规律,能够更加有效地改善和合理适应人与自然和谐发展所面临的一系列困难的社会问题。本论文关注的主要问题是,促进现代地球科学数字化发展的原因是什么?从现代地球科学数字化发展的成因分析中可以总结出哪些具有普适性的规律或模式来?这些规律或模式对中国未来高新技术及其产业发展带来哪些启示?以及现代地球科学数字化未来该如何发展?本论文共分四章。第一章主要是对现代地球科学与传统地学的内涵做了简要的比较,并分析了现代地学的发展需要数字技术主要是由其学科发展的特点所决定的。接着进行了现代地球科学发展的驱动力研究,指出社会的不断需求、相关理论的发展、高新技术以及科学问题的出现都是推动现代地学向前发展的重要作用力。第二章对现代地球科学数字化的发生以及发展历程作了回顾,并介绍了数字技术在现代地学中的最新应用成果。旨在让读者明确现代地学数字化的一个主要发展方向及数字技术的发展为地球科学带来了哪些影响。第三章作为本文论述的重点,着重介绍了现代地球科学数字化发展的模式,并对这一地球科学系统模式从它的发展方式等方面做了分析,引发了一系列的哲学思考。第四章针对从现代地学数字化的发展模式来看其未来走向,致力于通过技术的发展解决人地关系问题。
【关键词】：现代地球科学 数字技术 发展模式 人地关系
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P208
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 绪论9-15
• （一）研究背景与意义9-10
• 1．研究背景9
• 2．研究意义9-10
• （二）国内外研究现状10-13
• 1．国内研究现状10-12
• 2．国外研究现状12-13
• （三）研究思路与研究方法13-14
• 1．研究思路13-14
• 2．研究方法14
• （四）创新之处及不足14-15
• 一、现代地球科学数字化发展的内涵15-22
• （一）现代地球科学的内涵15-16
• 1．传统地球科学的概念15
• 2．现代地球科学与传统地球科学的异同15-16
• （二）现代地球科学发展的特点决定其数字化方向16-17
• （三）现代地球科学数字化发展的动力因子17-22
• 1. 社会需求是现代地学数字化的根本推动力17-18
• 2．高新技术的发展是现代地球科学数字化的主要拉动力18-19
• 3．相关基础理论的发展是现代地学数字化的强大支撑力19-20
• 4．科学问题的不断涌现是现代地学数字化的重要驱动力20-22
• 二、现代地球科学的数字化进程22-30
• （一）现代地球科学数字化的发生与发展22-23
• （二）现代地球科学数字化的阶段划分23-25
• 1．20世纪60年代：计算机制图技术的引入23
• 2．20世纪70年代：计算机技术的巩固发展23-24
• 3．20世纪80年代：GIS的普及与推广24
• 4．20世纪90年代：地理信息系统社会化24-25
• （三）现代地球科学数字化的研究进展25-30
• 1．观测系统25-26
• 2．地球科学钻探26
• 3．地球系统模拟器和数值模拟26-27
• 4．地理空间信息平台27
• 5．“四面体”数字地图27-28
• 6．地理空间信息网格的建立28-29
• 7．现代地球科学数据平台与网络建设29-30
• 三、现代地球科学数字化的发展模式30-40
• （一）现代地球科学数字化发展模式的内涵界定30-31
• （二）关于现代地学数字化发展模式的分析31-35
• 1．现代地球科学数字化研究范式的改变31-33
• 2．现代地球科学数字化研究方式横移33-34
• 3．现代地球科学数字化研究方法由“硬”向“软”34-35
• （三）关于现代地球科学数字化发展的哲学启示35-40
• 1．现代地球科学的数字技术形成于特定的社会选择35-36
• 2．体制创新是科技创新实现的工具和手段36-37
• 3．激励机制更容易激发创新意识37
• 4．科技风险决定于对技术认识的不确定性37-38
• 5．政策工具推动技术快速发展的作用不容忽视38-39
• 6．加强体制改革，促进高校与科研系统的结合39-40
• 四、现代地球科学数字化的未来走向40-44
• （一）由人工的“调查监测”到数字的“数值模拟”40-41
• （二）由数字化“矿产时代”到数字化“环境时代”41-42
• （三）由数字化“天然地质”到数字化“社会地质”42-44
• 结论44-45
• 参考文献45-48
• 攻读学位期间取得的研究成果48-49
• 致谢49

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