资源环境与21世纪地球科学发展趋势

在分析了当代人口增长、资源环境态势与地球科学发展历史及地球科学研究发展趋势后指出 ,从人口、资源、环境、发展角度分析 ,2 1世纪地球科学研究将沿三大科学领域转变 :即由研究地球系统演化历史向研究地球系统过去、现在与未来的方向转变 ;由向地球系统索取各种自然资源为主 ,向以保护地球系统各种自然资源为主的方向转变 ;由研究地球系统天然地质作用及其产物向研究天然地质作用及其产物与研究人为地质作用及其产物并重的方向转变。从而提出 2 1世纪地球科学可能将沿着理论地球科学、管理地球科学和人为地球科学三大科学研究领域发展 ,并对中国社会经济可持续发展中地球科学创新体系作了探讨。     

电子显微镜时代与纳米地球科学

光学显微镜的广泛运用,扩展了观察认识地球固体物质组成、结构、构造的视野,促使地球科学从简单描述走向理论研究,催生了地球科学的第一次革命;21世纪地球科学研究全面向地球表层转移,迫切需要认识地球物质纪录的纳米尺度信息;现代电子显微镜在地球科学中的广泛运用,催生了纳米地球科学的诞生。纳米地球科学诞生推动地球科学家将从纳米尺度解读过去所未知的固体地球演代过程的信息;纳米地球科学的兴起将引起地球科学的一场新的革命。     

2020年地球数据科学与共享热点回眸

 地球数据科学是地球科学与数据科学的结合，是地球科学研究与数据驱动科学发现范式转变的前沿交叉领域。在地球大数据研究快速兴起的背景下，从地球数据大科学计划、科学数据治理和地球科学数据共享等方面回顾了2020年的进展。介绍了深时数字地球大科学计划、地球大数据科学工程，以及全球数据汇聚、数据认证、数据仓储、数据政策、数据标准、数据标识等方面的进展和地球科学数据中心、数据库、数据模型、数据集成和数据出版等实践。展望未来，充分重视科学数据治理的规则，推动地球科学大数据计划发展，加强建立地球科学数据生态，促进地球科学数据领域的各方面合作，仍然是当前的紧迫需求。     

新地球理论

新地球理论一书是一本包括地球物理、地球化学、地球动力学、对流、矿物学、火山学、能量学和地热活动史的跨学科的高级读本，它囊括了内部地球的所有方面，以及地球的起源、组成、演化等方面。本书是安德鲁在1989年所著的地球理论一书的完整升级版，他包含了许多新的图片和表格。并对层析成像、自组织、板块构造学说等部分增加了新的内容。     

地球信息科学及其我国核地学中的信息科学问题探讨

在近10多年来已被人们广泛关注与高度重视的一门新型学科--"地球信息科学"得到了高速发展,它是地球科学的一个重要分支.本文首先以信息科学为基础,分析了物质流、能量流和信息流及其关系,阐述了地球信息科学在地球科学中的地位及其内涵 ,并从地球信息机理、地球信息技术以及地球信息科学的应用三方面论述了地球信息科学研究的主要内容.最后分析了我国核地学涉及到的地球信息科学的主要研究内容与存在问题.     

地球科学大数据的现状与发展

科学大数据正在成为科学发现的新引擎,是科学研究的新钥匙。地球科学大数据是地球科学研究中采集的各类地球科学数据的总和,是研究地球物质组成、结构构造及演化规律的重要基础。为充分挖掘地球科学大数据的价值,有必要对其特点进行详细分析,全面了解和掌握地球科学大数据的建设现状和关键技术,明确地球科学大数据建设中存在的问题,积极应对地球科学大数据面临的机遇和挑战。针对地球科学的学科特点,列出大数据普遍存在的5V特征,详细介绍了地球科学大数据的四高(高时空性、高可视化、高相关性和高维性)特性,对专题数据库、期刊全文数据库以及地球科学大数据共享平台的建设现状进行了分析。根据云计算、人工智能和可视化技术的概念以及在地球科学大数据中的应用情况,阐述了地球科学大数据在地球动力学研究、成矿研究、地质灾害预警、生命演化和古地理环境重建以及地质信息服务平台建设中发挥的重要作用。在此基础上,梳理了现阶段地球科学大数据急需解决的缺乏统一的数据描述标准、共享机制不明、语义异构显著等问题,为应对地球科学大数据面临的机遇和挑战提供基础。     

论时空钟的基本原理与价值

时空钟根据地球自转和公转原理。将时空钟、地球仪、晨昏圈等有机地结合起来,成为与自然地球同步运行的模拟地球。     

地球科学发展趋势的思考——以地球动力学和超大型矿床形成机制为例

 从地球动力学和超大型矿床这两个地球科学前沿问题着手, 初步探讨了地球科学的发展趋势。地球动力学盲在解决地球形成和演化的关键性问题, 它涵盖了岩石圈板块动力学、地幔动力学、地核动力学及核-幔动力学, 地球动力来源是地球动力学研究的焦点, 它涉及了地球整体性和各圈层相互作用研究范畴。超大型矿床, 尤其是非常规超大型矿床, 是特定因素在特定条件下的耦合, 超大型矿床形成机制同样涉及了地球圈层相互作用。通过地球动力来源和超大型矿床形成机制初步探讨, 认为地球科学总的发展趋势是向着整体性和系统性方向发展, 地球单一圈层的研究已很难适应地球科学的发展, 需要从系统科学的角度去研究。     

地球轨道变化对地球系统环境的驱动研究

自上个世纪80年代地球系统科学产生以来,地球系统科学的发展就日益受到重视。人们通过对深海沉积、冰芯沉积和黄土沉积的氧同位素研究发现了地球系统环境的10万年、4万年及2万年的变化周期。这与通过天文学计算而获得地球轨道参数变化周期是一致的。因此,地球轨道参数的变化被认为是地球系统环境变化的驱动力。本文集中讨论了地球轨道参数的变化对地球系统环境的影响。     

地球膨胀运动的参数算法与膨胀阶段划分

讨论了地球膨胀阶段的地球表面积、体积、半径等参数的改变量计算方法,对如何根据实际资料求取地球膨胀的数值等技术手段作出说明,列出相关计算公式。根据以往的研究成果对地球膨胀阶段划分提出了新的认识,认为地球的膨胀可划分为:表面积扩充阶段、体积扩充阶段、岩浆外溢量持续增大阶段、岩浆外溢量持续减小阶段、地球收缩阶段等。地球的膨胀过程既不是半径一概增大的过程,也非单调减小的过程,而是一种受周期性函数作用力控制,地球半径在“增加—减小—增加—减小”的循环往复中逐渐增长。     

基于OpenGL三维地表模型研究

介绍了三维地表模型的设计和实现问题,给出了地表模型的体系结构和设计思想,论述了三维地表模型的几个主要问题及其实现细节,并制作了三维地表模型软件,既可作为三维模型基础GIS的一个模块,也可作为一个的三维浏览模型独立出现.就是在VC++环境下,基于OpenGL技术对三维地表模型建立进行了论述和研究,最后给出了一个基于PC的仿真实例.     

冀鲁豫交界地区地气灾害的分析探讨

对冀鲁豫三省交界地区地气灾害的时空分布特征和规律进行了初步分析研究． 指出应进一步探索地气的形成机制，采取综合措施，最大限度地减轻地气灾害造成的损失     

基准辐射观测系统评价指标研究

气象辐射观测是为了获取太阳和地球辐射资料,在地面建立基准辐射观测系统能获得长时间序列的辐射资料,以便能更科学地了解和研究地球气候系统及其变化趋势。本文从测量设备性能指标、辅助设备性能指标和观测场地条件要求3个方面阐述了该系统的评价指标,其中测量设备和辅助设备指标中的不确定度和分辨率是最为关键的两个指标,目的是以期能为政府相关部门建立基准辐射观测系统和相应科研人员深入开展研究此领域提供有益的借鉴。     

中国公路地貌区划指标体系

通过对地理地貌形态分类方法的研究,结合公路工程的特点,提出公路地貌形态分类的要素为相对高程、地面坡度和地面破碎程度。根据区划指标体系建立的原则和方法,以大地构造、地面自然坡度和相对高程作为公路地貌一级区划的主导指标;以外力地质作用、困难度指数和地表切割密度作为公路地貌二级区划的主导指标;以海拔高程作为各级区划的辅助指标,建立了中国公路地貌区划指标体系。利用地理信息系统(GIS)将中国分为5个公路地貌一级区,分区结果与实际情况基本相符。     

地理信息系统在矿区建筑物下采煤优化设计中的应用

针对矿区因资源开采引起的地表及地表建筑物破坏问题，提出利用地理信息系统对地下资源(煤炭)开采设计方案进行优化处理，使得资源开采后，消除或减弱对地表及其附属物的破坏，减弱对重点保护对象的破坏或使其不受开采的影响。     

地球轨道运动规律研究

通常认为地球轨道要素（半长轴、偏心率、黄赤交角等）均为常数．这是由于在求解地球运动规律时，总是将地球和太阳视为匀质球体而以质点考虑，并认为除太阳影响外，无其他星体影响．但若考虑地球的‘非均匀性和周围星体的摄动力影响，地球的轨道运动将随时间变化．     

多样性:美学地理学的客观基础

地表事物的多样性不仅具有重要的科学意义，而且有同样重要的美学意义和价值，地表事物的美不存在于任何个别的事物之中，它只存在于事物多样性之中，地表事物的多样性是美学地理学得以成立的客观基础，也是人类审美活动得以开展的自然源泉，深入发掘和阐明地表事物的美学意义和价值，是地理学家的一项十分重要和持久的任务。     

熵与地球生命环境

由于地球上任一地区接收到太阳辐射能量的周期变化,导致地球表面温度的周期性变化,由此及地球系统的能量收支状况出地球系统在一个周期中的熵变公式,得出地球系统平均负熵流功率,由于地球系统温度的日周期变化源地球自转,因而地球自转是地球系统熵变功率为负的根源,又由于生命生存、生物进货依赖于负熵流,得出重要结论：地球自转是地球系统生物进货和生命生存的必要条件,并且还对人体热熵流进行了估算。     

等效地球半径的等效性与局限性研究

等效地球半径的使用可大大简化电波在大气中传播时折射效应的复杂运算,因此在实际工程中获得广泛应用.针对近年来许多学者对等效地球半径的定义和应用范围的争论,通过对在真实地球和等效地球系下几个参量的对应关系的分析和讨论,给出了等效地球半径的等效性和局限性,以便在实际工作中正确应用.     

荷载作用下老采空区上方地表移动变形规律的数值模拟研究

利用数值模拟方法,分析了开采深度和松散层厚度对采空区地表移动及变形量的影响,系统地讨论了地表移动变形规律.试验结果表明:地表残余下沉量和变形量随着开采深度的增大而减小,随着松散层厚度的增大而增大.