システム地質学

システム地質学は、システムとしての地質学の性質、すなわち、全体として機能する相互作用する部分の集合体としての地質学の性質を強調する。 ^{[1] [2] [3]}システムアプローチには、固体地球に対するより包括的な理解を得るために、あらゆる詳細レベルで構成要素とプロセス間のつながりまたはインターフェースの研究が含まれる。長期的な目標は、調査サイクル全体にわたって計算サポートを提供し、観察と実験をモデル化と理論と統合し、互いに補強し合うことである。全体的な複雑さから、システム地質学は、より広範な新興のサイバーインフラストラクチャに基づく必要があり、包括的な地球規模の知識システム（ Linked Data、Semantic Webを参照）というeサイエンスのビジョンの文脈内で地質学情報と地球システム科学の調和を目指すべきであることが示唆される。

背景

システム地質学は、地球システム科学の不可欠な部分とみなすことができ、「地球システムのあらゆる構成要素（空気、生命、岩石、水）を包含し、我々が知る世界について、より包括的かつ新たな理解を得る」ものである^[4] 。背景の多くは、1993年の『固体地球科学と社会』にまとめられている^。[5]それ以来、米国国立科学財団^[6]と欧州委員会[ ^7]による地理情報科学への巨額の投資によって、大きな進歩がもたらされ、その多くはそれぞれの高水準コンピューティングネットワーク上に実装されている。^[8]地球システムの概念は、地質学の教育にも反映されている。^[9]しかし、地質学には、システム地質学を独立したサブシステムとして考察するだけの独自の側面がある。これには、世界規模の詳細な地質図や地層分類の利用可能性、そして地質学的対象物やプロセスの過去の構成に関する地球史の理解の急速な進展などが含まれる。

関連する取り組み

コーネル大学の地球科学情報システムプロジェクトは1995年に開始されました。「デジタル地球の構築」は、包括的な地球科学情報システムの開発を目指しており、地球科学者が新たな技術進歩に対応するために実行できる最も重要なステップの一つであると考えています。彼らの野望は、あらゆる情報と知識、そしてアクセス、モデリング、可視化ツールを「ユーザーの指先で操作できる」ようにすることです。この目標は、地球を単一のシステムと捉えたケラーとバル（2011）^[10]（3、12、15、37ページ）にも反映されており、2007年に設定された地理情報科学のビジョン「誰もが端末の前に座るだけで、ほぼあらゆる種類の膨大なデータに容易にアクセスし、それらのデータを容易に可視化、分析、モデリングできる未来」（15ページ）の実現に向けた進捗が記録されています。地球システムと地質学の扱いは他の分野にも影響を及ぼすため、より広範囲にわたるサイバーインフラストラクチャを共有する必要がある (p3、第 3 章、第 4 章)。

より広い文脈

システムアプローチは、生物学^[11]や医学（EuroPhysiome）など、他の多くの分野でも積極的に開発されており、概念、構造、実装を広く共有できる可能性を秘めています。地理空間サイバーインフラストラクチャのアプリケーションは、地質学者からエンドユーザーへの情報伝達に特に関連していると考えられており、Yang et al.（2010）^{[12]で議論されています。}

結論

システムアプローチは、地質調査に特に関連があるかもしれない。地質調査は、通常、地球科学の知識を維持・発展させる州、国、または連邦機関である。伝統的に、地質図、報告書、記録と標本のアーカイブの体系的な作成に重点を置いてきた。長期的には、地理情報科学は、世界中の地質調査活動のシステムレベルでの統合をサポートし、共有クラウドベースモデルに貢献、使用、テスト、拡張することができる。^[13]英国地質調査所のウェブサイトは、システム地質学のいくつかの可能性のある発展と将来の地質図作成への影響​​を暫定的に示唆している。^{[14]ここでは、システム地質学への包括的なアプローチがどのように進化するかを示すために多くの情報源から関連資料を集めた}「システム地質学のシナリオ」^[15]が公開され ている。このシナリオは、意図の表明でも実施提案でもない。検討、議論、批判、改善できるいくつかの可能性についての説明である。システム地質学の考え方は、より広い文脈で地質学を研究するための将来の枠組みに貢献するでしょうが、その完全な可能性の探求はまだ初期段階にあります。

参照

• サイバーインフラストラクチャ
• 地球システム科学パートナーシップ
• 国際地球圏生物圏計画
• ジオサイエンスML

参考文献

1. メリッツ、ドロシー、デ・ウェット、アンドリュー、メンキング、キルステン (1998). 『環境地質学：地球システム科学的アプローチ』WHフリーマン. ISBN 9780716728344。
2. マーティン、ロナルド（2011年）『地球の進化するシステム：惑星地球の歴史』ジョーンズ＆バートレット・ラーニング、ISBN 9780763780012。
3. Christiansen, EH; Hamblin, WK (2014). ダイナミック・アース. Jones & Bartlett Learning. ISBN 9781449659028。
4. 「地球システムの科学」コーネル大学地球大気科学部. 2014年6月16日閲覧。
5. 全米研究会議、1993年。 「固体地球科学と社会」米国科学アカデミー、ワシントンD.C.、346ページ。
6. （NSF）
7. (EC)
8. Keller, GR, Baru, C.（編）, 2011.『地理情報学; 固体地球科学のためのサイバーインフラストラクチャ』 , Cambridge University Press, Cambridge. ISBN 978-0-521-89715-0
9. Hamblin, WK, Christiansen. EH, Earth's Dynamic Systems (Web Edition 1.0), 2003. Pearson Education/Prentice Hall.
10. Keller, GR, Baru, C.（編）, 2011.『地理情報学; 固体地球科学のためのサイバーインフラストラクチャ』 , Cambridge University Press, Cambridge. ISBN 978-0-521-89715-0
11. バイオテクノロジー・生物科学研究会議（BBSRC）
12. 空間サイバーインフラストラクチャ：過去、現在、そして未来」. Computers, Environment and Urban Systems . 34 (4): 264– 277. doi :10.1016/j.compenvurbsys.2010.04.001.
13. Onegeologyグローバルモデル
14. システム地質学
15. ラウドンTV、2011年。「システム地質学のシナリオ：新たな地球科学知識システムと将来の地質図に関する提案」[1] 375頁。