"数字地球"在我国地震信息系统与地球科学发展中的地位和作用

从“数字地球”出发,以我国２１世纪地球科学发展的战略目标为例,以地震信息系统为例,简要阐述了“数字地球”在地震信息与地球科学发展中的地位和作用。     

"数字地球"与实时地震学

“数字地球”是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现和认识，是信息化的地球，是地球的虚拟对照体。“数字地球”的科学体系由基础研究、技术支撑和科学工程三部分组成。现代地震学同样需要基础研究、支撑技术和科学工程，其中，最后一个体系即相当于实时地震学。实时地震学调基础研究和现代技术的结合，强调地震学研究成果的转化和对社会与公众的服务，是地震学发展的“最高境界”。实时地震学需要基础研究和现代技术，更需要建立地震速报系统、地震趋势分析系统、灾害评估系统和地震救灾系统这样的系统工程。     

地震观测技术展望

展望了将高新技术用于地震观测的前景，利用高新技术改善地震监测预报条件，扩大观测范围和增强综合分析能力，建立新型的三维观测系统，开展“空中、地表、深部”的观测研究；建立动态的数字地球模型，开辟研究地震的新领域，将使准确预报地震成为可能。     

关注"数字地球"

受人事部委托,中国地震局人事教育司于2000年7月10～14日在北京举办了"百千万人才工程"数字地球"高级研讨班.高研班聘请了陈运泰院士、陈述彭院士、马宗晋院士等8位国内著名"数字地球"专家做讲座;28位学员分别来自全国各地18个单位,他们主要是省部级"百千万人才工程"人选,以及对"数字地球"有一定研究基础的优秀青年科技骨干.     

用数字守护地球之肾——数字地球在湿地保护与监测中的应用

<正>在信息科学高速发展的今天,数字化技术已经成为各行各业配置的利器。像很多博物馆将其藏品进行数字化后,相隔千里的研究人员和观众可以足不出户在电脑前从各个角度仔细端详。而整个地球也可以数字化,这就是数字地球。数字地球不仅仅是“计算机+地球科学”这么简单,它可以是一盏智能的指路明灯,让我们通过它的导航精确抵达任何之前不曾去过的地方;它可以是一扇窗,让坐在教室里上地理课的孩子们在短短几十分钟内来一趟欧洲十国游;甚至让我们可以像在科幻电影《流浪地球》中描绘得那样,开着地球跑路。当然数字地球还有一个重要使命——保护地球,守护自然。湿地有地球之肾的美誉,而数字地球技术则可以成为监测“肾”健康,治疗“肾病”的首席医师。     

关于"一致"地震动衰减规律的探讨

以我国中南地区烈度资料为例,用卡方正交回归烈度和震级的联合椭圆衰减模型,研究了烈度和震级相互转换的一致性问题,给出适合该地区的“一致”地震动衰减关系,并与常规方法得到的最小二乘结果进行比较,结果较为合理。该方法也可用于预测不同地区其它地震动参数衰减关系。     

数字震害评估的发展与应用

随着网络化地理信息系统的应用、全球定位系统的普及应用和卫星遥感影像分辨率的不断提高,“数字地球”技术在地震工程领域的应用逐渐成熟,数字化震害评估符合现代地震工程的发展趋势。本文综述了数字化技术在地震工程领域的研究现状及其发展前景,提出了利用“3S”技术进行数字震害评估的设想。     

地磁场模型研究

国际地磁参考场与局部地磁场模型的研究，具有深远的学科意义与巨大的实用价值，研究好地磁场模型，将可以提供准确的地磁场信息，丰富“数字地球”的数字化与可视化的程度。     

基于OpenGIS和数字地球平台的地震应急遥感震害信息发布系统研究

破坏性地震发生后, 利用获取的灾区遥感影像资料进行灾情判断, 可以为地震应急和救援指挥决策提供重要依据。 通常, 遥感影像要经过复杂的制图、 传输、 打印等才能提供给应急指挥部门, 降低了实效性。 数字地球显示平台不但操作简单, 而且信息显示丰富。 本文提出利用遵循OpenGIS软件规范的开源WebGIS服务器和开源数字地球客户端构建地震应急遥感震害信息发布系统的解决方案, 并以2012年云南昭通彝良地震为例, 实现了GIS数据和遥感影像的在线发布和三维显示, 结果显著提高了地震应急遥感震害信息的浏览显示效果, 为应急灾情判断提供了有用的工具, 在地震应急救援工作中具有重要的应用潜力。     

基于矢量有限元的带地形大地电磁三维反演研究

研究了基于矢量有限元方法的大地电磁带地形三维反演算法并开发了三维反演计算程序代码.在大地电磁场正演数值模拟方面,采用并行直接稀疏求解器PARDISO且无需进行散度校正的快速正演方案,对典型地形模型,在中等规模计算条件下,与双共轭梯度法(BICG)计算结果比较,发现PARDISO比BICG快10倍以上;通过理论模型试算,并与前人的有限元法计算结果对比,验证了带地形三维正演计算程序的正确性.在反演方面,本研究基于共轭梯度方法编写了大地电磁带地形三维反演代码,为了避免直接求取雅可比矩阵,将反演中的雅可比矩阵计算问题转为求解两次“拟正演”问题,进而将PARDISO的快速正演方案应用于“拟正演”问题的求解,以提高反演计算效率.利用开发的反演算法对多个带地形地电模型的合成数据进行了三维反演,反演结果能很好地重现理论模型的电性结构,验证了本文开发的三维反演算法的正确性和可靠性.最后,利用该算法反演了某矿区大地电磁实测数据,反演得到的三维电性结构清晰地反映了研究区的地电特征,将反演结果与该区已有地质资料结合进行解释,应用效果明显,进一步验证了本文算法的有效性.