“地球空间双星探测计划”及其与全球环境变化的关系

本文论述了“地球空间双星探测计划”(简称双星计划)及其与全球环境变化的关系。地球空间双星探测计划包括两颗小卫星,分别运行于目前国际上地球空间探测卫星尚未覆盖的近地赤道区和近地极区。双星计划的主要科学目标是用高分辨率的仪器在近地空间的主要活动区探测场和粒子的时空变化;研究磁层空间暴(磁层亚暴、磁暴和磁层粒子暴)的触发机制及其对太阳活动和行星际扰动的响应过程;建立地球空间环境的动态模式。为了实现科学目标,赤道区卫星和极区卫星上各载有8台探测仪器。近地赤道区卫星的轨道是:近地点550km左右,远地点60000km左右,倾角约28.5°;近地极区卫星的轨道是:近地点700km,远地点40000km,倾角约90°。为了使双星计划与欧洲空间局ClusterII卫星相配合,赤道区卫星计划于2003年6月发射,极区卫星计划于2003年12月发射。双星计划与ClusterII卫星相配合,可形成地球空间6点探测计划,这将成为21世纪初国际上重要的地球空间探测计划。本文概要讨论了双星计划与地球系统各圈层的关系,包括与大气圈、生物圈、地球内部各圈层及全球环境变化的关系。     

地球空间信息学与对地观测学在灾难管理中的应用研究进展

近年来地球空间信息学(Geomatics)和对地观测学(EOS)的迅速发展, 为灾难管理提供了强有力的支撑技术, 促进了灾难管理效率的提高。在简述地球空间信息学、对地观测学和灾难管理的基础上, 综述了地球空间信息学和对地观测学中多传感技术、高分辨率、多时相的卫星遥感系统的发展不仅满足了灾难管理需求数据的多源性、实时性, 而且提高了遥感影像解译精度和增强了对自然灾害的探测、识别能力; 认为日益完善的空间数据基础设施(SDI)和软件系统功能的增强, 将有利于灾难管理需求数据的可用性、可访问性和数据共享, 加强了灾难管理中海量数据管理、处理、分析和发布能力, 提高了预报和管理决策信息系统的可视化程度, 从而提高灾难管理各个环节的效率和效益。同时, 从技术的角度简述了当前地球空间信息学和对地观测技术在灾难管理应用中的局限性和存在的问题。      

地球空间元数据研究

根据地学元数据描述对象的差异, 把地学元数据分为数据库元数据、数据集元数据和数据要素层元数据, 不同层次元数据在管理使用上有一定差异.地学元数据研究中最关键、最基础的内容是元数据标准的制定和使用, 从实用性角度出发, 结合已有的地学元数据标准, 提出了一种分为基本集、概要集和详细集三层结构的地学元数据体系, 每层次的元数据适用于不同的用户群.根据已有的元数据使用的成功经验, 总结了几种元数据使用和管理模式.      

地球空间信息学与数字地球

叙述了地球空间信息学和数字地球的基本概念。讨论了地球空间信息学的形成、理论基础和技术体系,以及数字地球的关键技术和应用。分析了两者的相互关系,提出空间数据基础设施是数字地球的基本建设,发展数字地球为传统测绘行业带来了一个极好的发展机遇和一系列的挑战。     

全球环境变化和地球科学面临的新任务

阐述了地球科学与可持续发展的关系；讨论了当今地球面临的三大环境问题，并介绍了美国１９９７年全球变化研究计划概况，全球变化研究对于认识、评价和预测全球环境变化、人类健康、生态系统和经济持续发展是十分重要的，为了满足社会的需要，地球科学正面临着４方面的重大挑战。     

地球系统科学——全球性多学科创新的前沿

    当前,人类面临着全球性的一系列重大问题,要有效地解决这些问题,必须把地球作为统一的有机整体,研究组成地球系统的各部分之间的动态相互作用,即研究相互关联的流体子系统、生物地球化学循环子系统和固体地球子系统之间的动态相互作用。同时,把地球系统作为一个开放系统,从而把太阳输入作为控制地球演变的外源。
    运用系统思维的方式,把地球作为一个系统来进行研究,从而聚结成为一门崭新的地球系统科学——全球性多学科创新的前沿科学。这种研究方式是一种观念上的基本转变,即运用系统科学认识论和方法论,研究地球系统的整体行为、全球变化的性质和原因,因而地球系统科学就最有利于科学地理解和解决人类共同面临的全球性的重大问题。     

知识经济时代的地球科学

1990年以来联合国研究机构明确提出知识经济的说法,1996年世界经合组织、1997年2月美国总统、世界银行都明确提出并采用知识经济的说法。在这世纪之交的历史时期,提出知识经济这一与农业经济、工业经济相对应的划时代概念意义非凡,面对势不可挡的知识经济大潮迎面扑来,我们有必要了解什么叫知识经济,它有哪些主要的特征,对地球科学和我们的经济发展将会有什么样的启示。1知识经济——一种新的经济形态知识经济即以知识为基础的经济（theknowledge－basedeconomy）,即人类正步入一个以智力资源的占有、配置,知识的生产、分配、使用（…     

总结全球变化研究进展评述地球系统科学趋势——地球系统科学联盟科学大会(ESSP OSC)在北京举行

2006年11月9～12日,ESSP在北京召开了全球环境变化科学大会--ESSP OSC,即"2006年地球系统科学联盟全球环境变化科学大会".此次会议是继2001年ESSP在阿姆斯特丹召开第一次全球变化大会之后的第二次重大会议,由于正值世界气候研究计划(WCRP)成立25周年,由WCRP牵头组织,中国国家气候委员会和中国气象局承办.来自世界各地的900多位地球系统科学的专家(包括1位诺贝尔奖获得者和青年科学家)、资助机构的代表以及国内外政府和相关机构的官员(其中国外代表近700人)参加了大会.     

地理学研究进展与前沿领域

现代地理学涵盖自然地理学、人文地理学和地理信息科学，其发展趋势是：相邻学科的交叉、渗透与融合，加强地理学内部的综合研究，地理过程的微观研究进一步深化，结合实践拓宽应用研究领域，实验与研究手段的现代化，理论思维模式的转变。地理学应在陆地表层过程与格局、全球环境变化及其区域响应、自然资源保障与生态环境建设、区域可持续发展及人地系统的机理与调控、地理信息科学和数字地球战略等前沿领域开拓创新，为促进地球系统科学的发展、协调人地关系等做出积极的贡献。     

地球系统变化对叠层石衰减影响的研究综述

关于叠层石衰减的影响因素至今存在争议。现今研究多集中于显生宙后生动物及微观环境的影响,而忽略了地球系统变化的作用。地史中全球变化从区域尺度调控着大气圈、生物圈、水圈,共同影响叠层石生长所必需的一系列环境因素,与全球叠层石衰减的时间和因果关系具有良好的相关性。在不同地质时期,全球变化以不同的事件组合选择性地作用于造叠层石微生物群落发育以及碳酸盐岩沉积速率上,从而主导着叠层石的兴衰。在综述国内外研究进展的基础上,综合分析了不同时期叠层石衰减与全球变化的响应关系,为今后的相关研究提出了重要线索,同时对未来研究应关注的问题及方向提出了建议。     

Climate and global change in relation to sustainable development: The challenge to science

In the light of the current worldwide concern on climate and global change and the outcome of the United Nations Conference on Environment and Development held in Rio de Janeiro, Brazil in 1992, the paper relates climate and global change to sustainable development. It emphasizes the importance of scientific research in the advancement of knowledge in the related areas. The role of science to socio-economic development is discussed in the context of the symbiotic relationship between science and society. In this connection, the four areas identified by the Rio Conference are discussed.     

论地质信息科学

地质信息科学是关于地质信息本质特征及其运动规律和应用方法的一个综合性学科领域.其发生和发展,是地球信息科学与地质科学相结合的产物,内部条件是地质学定量化和地矿勘查信息化的自身需要,外部条件是计算机科学和地球空间信息科学兴起和发展的促进.其研究对象是岩石圈的地质信息,其理论框架的核心是地质信息机理,包括地质信息的本质、运动规律、传输机制和信息流的形成机理等.其方法论体系包含着主题信息管理法、信息分析综合法、行为功能模拟法和系统整体优化法.其技术体系由地质数据采集、地质数据管理、地质数据处理、地质图件编绘、地质过程模拟、地质资源评价、地质信息传播及其多S集成化技术所组成.     

全球地质矿产数据库质量控制体系建立与应用

全球地质矿产建库数据资料涉及众多来源、多种存储格式、不同语种和多级尺度,保证建库数据质量是提供优质信息服务能力的关键。在全面分析国外地质矿产数据与资料特点的基础上,系统阐述了全球地质矿产数据库建设流程、建库标准规范、质量控制机制和质量检查方法。通过应用表明,全球地质矿产数据库建设的质量控制体系具有较强的实用性和广泛的推广性,在国外地质矿产数据库建设中具有一定的借鉴意义和推广价值。     

面向可持续发展的冰冻圈科学

21世纪以来, 在全球气候变暖的大背景下, 冰冻圈科学发展快速。在梳理国际冰冻圈相关研究态势、 分析中国相关研究动向的基础上, 总结了“冰冻圈科学”发展的历程并简要介绍了冰冻圈科学的基本框架。研究指出, 自20世纪70年代冰冻圈概念正式提出以来, 国际社会以推出气候与冰冻圈（WCRP-CliC）计划和成立国际冰冻圈科学协会（IACS）为标志, 并在深化冰冻圈自身机理、 过程认识的同时, 更加关注与其他圈层之间相互作用中的冰冻圈效应, 表明冰冻圈研究趋向变化 - 影响 - 适应这一主线发展, 在一定程度显现出了“冰冻圈科学”的核心特征。中国冰冻圈研究近20年、 尤其是近10年发展迅猛, 沿着冰冻圈科学的主体思路, 在冰冻圈变化, 冰冻圈变化对生态、 水文、 气候、 地表环境以及社会经济的影响等方面取得了系统性成果, 对冰冻圈科学的内涵和外延有了系统的认识。在分析国际冰冻圈科学孕育和发展背景并简要总结中国冰冻圈研究近况基础上, 对冰冻圈科学学科框架体系从科学内涵和外延、 研究构架和学科组成等方面进行了论述, 冰冻圈科学已经成为一门涉及广泛、 过程机理研究与可持续发展密切关联的全新学科。     

中国全球变化研究的回顾与展望

文中简要回顾了中国全球变化研究的历史 ,指出 ,1986— 1990年是中国国际地圈生物圈计划(IGBP)研究的初期 ,围绕IGBP主要科学问题如古环境、气候和海平面变化以及地气相互作用方面开展了有计划、有组织的研究。1991— 1995年中国全球变化研究有了较大发展 ,研究范围扩展到陆地生态系统 ,全球气候变化预测、影响和对策 ,中国生存环境变化以及生物多样性保护和持续利用等领域。1996— 2 0 0 0年其研究进一步与社会可持续发展相结合 ,成功实施了一批以中国科学家领衔的国际研究计划。随着新世纪的来临 ,中国一系列全球变化大型研究计划相继启动 ,使全球变化研究进入了一个新的发展阶段 ,特别是集成研究方法的应用 ,在解决与公众利益密切相关的由环境恶化所带来的一系列重大问题 ,组织全球变化的区域响应以及全球变化适应性等研究方面得到了深化和加强。     

全球变化和水资源的可持续开发

从不同角度阐述了在全球变化环境中水资源所面临的诸多问题,提出水资源问题在全球环境与发展研究中应占有的重要位置。对在水资源的规划和管理中如何贯彻水资源可持续开发原则应注意的技术问题进行了探讨。     

区域可持续发展中的资源环境地球科学科普教育

民众参与是实施可持续发展的关键之一，为此需要大力开展科普教育。区域可持续发展中的地球科学科普教育是以人地关系为主题的，目前宜从下列方面开展活动；一是广泛宣传生态因素（包括地质灾害）对人类生存和发展的限制作用；二是普及与矿产资源开发相关的知识，特别是关注矿山开采的生态环境效应，以增强民众自觉节约资源、保护自己生态环境的意识。     

中国全球变化研究的战略思考

文章简要叙述全球变化研究的重要性、特点和中国在全球变化中的地位，回顾和评述了近十多年来我国所开展的有关全球变化的研究进展。据统计，在１９８５年至１９９５年期间，我国全球变化研究项目已达３５０项左右，由国家级项目、部委级项目和一般项目组成。通过这些项目的研究，中国科学家已在国际地圈－生物圈计划的一些核心计划，如全球古环境变化、全球变化和陆地生态系统、全球大气化学、全球海洋通量研究以及世界气候研究计划等方面做出了一定的贡献。文章进一步指出，我国研究重点应放在生物地球化学过程、陆地生态与气候的相互作用、地球环境演变历史及其变化原因、地球系统的综合分析和模拟、人类活动在全球变化中的作用等领域。最后，笔者提出今后“九五”期间以及到下一个世纪初中国全球变化研究应采取的战略措施。     

磷的生物地球化学循环研究进展

磷是生命体的必需元素,也是粮食生产的重要限制因素。磷的生物地球化学循环不仅调控着海洋的初级生产力,而且影响着全球气候系统,并决定着磷矿资源的形成和分布,与地球上生命的生存繁衍息息相关。当前“地球系统科学”理论将大气圈、水圈、岩石圈（地壳和上地幔）和生物圈等子系统有机整合,为研究磷的生物地球化学循环提供了更加广阔的视野。基于已有研究,结合“地球系统科学”理论观点,针对磷的生物化学循环获得了以下重要认识： 磷在地质历史时期的演化决定了现今磷在全球范围内（陆地生态系统与海洋生态系统）的循环模式;人类的工业和农业活动作为重要的地质营力,改变了磷的生物地球化学循环过程,造成了磷矿枯竭的资源危机及水体富营养化的环境问题;解决磷短缺的资源危机问题和磷过剩的环境污染问题的关键在于调控引起这些问题的生物地球化学循环过程。