堵海燕，申 維

(1.中國地質(zhì)圖書館，北京 100083;2.中國地質(zhì)大學(xué)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100083)

0 引言

近40年來，數(shù)學(xué)地球科學(xué)的主要任務(wù)是開創(chuàng)新領(lǐng)域和迎接新挑戰(zhàn)(劉承祚，1996;趙鵬大等，2009;趙鵬大，2012;Agterberg，2014)。地球環(huán)境正在遭受來自人類活動(dòng)不斷增加的破壞，同時(shí)也面臨著不斷增加的地球科學(xué)領(lǐng)域里許多復(fù)雜問題。解決這些問題需要進(jìn)一步推進(jìn)地球科學(xué)定量化研究，即建立新模型、發(fā)展新范例、開發(fā)新方法，并擴(kuò)展其應(yīng)用范圍(申維，2010a，2010b;Seshadri et al，2013;Pardo－Igúzquiza et al，2014;Raju，2014)。

1 數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘研究

(1)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)在早期作為估計(jì)礦產(chǎn)資源的工具。隨著新算法的發(fā)展，現(xiàn)在地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)能夠處理復(fù)雜曲線非均勻性模型、非高斯隨機(jī)函數(shù)、多變量問題和反演模型，以便更好地了解自然世界(Verma，2014)。

(2)近10多年來，多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)(MPS)從儲(chǔ)量模型到醫(yī)學(xué)成像的算法與應(yīng)用方面取得了巨大的發(fā)展，如氣候建模、遙感、反演建模和多變量MPS，新算法改進(jìn)了樣本再現(xiàn)和MPS算法的計(jì)算性能。新算法基于傳統(tǒng)構(gòu)架或者新穎方式，如基于模式的建模和高階累積量等方法(Zagayevskiy et al，2014)。

(3)數(shù)據(jù)同化方法應(yīng)用于序列更新模型中，當(dāng)獲得新的觀察數(shù)據(jù)時(shí)，通過非線性動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型來改善預(yù)測效果。數(shù)據(jù)同化方法應(yīng)用已從氣象學(xué)和海洋學(xué)擴(kuò)展到地球科學(xué)其他領(lǐng)域，如水文地質(zhì)學(xué)和油藏生產(chǎn)最優(yōu)化。與預(yù)測問題相關(guān)的重復(fù)測量(測定)和動(dòng)力學(xué)模型經(jīng)常出現(xiàn)在地球科學(xué)的許多領(lǐng)域(Menafoglio et al，2014)。

(4)探索性分析和解釋(即數(shù)據(jù)挖掘與展示)對地質(zhì)相關(guān)的地球科學(xué)數(shù)據(jù)非常必要。對于地質(zhì)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與地質(zhì)數(shù)據(jù)公共基礎(chǔ)建設(shè)的實(shí)用互通性，建立合適的多維地質(zhì)數(shù)據(jù)模型是必備的前提與基礎(chǔ)?；ネㄐ灾饕硎径嗑S地質(zhì)數(shù)據(jù)與之對應(yīng)的3D、4D地質(zhì)模型的高效轉(zhuǎn)換而不損失信息，這方面包括地質(zhì)調(diào)查和地質(zhì)工業(yè)相關(guān)的理論和軟件發(fā)展(Li et al，2014;Shen et al，2014)。

(5)時(shí)間序列分析開始應(yīng)用于地球科學(xué)領(lǐng)域。由于應(yīng)用傳統(tǒng)FFT方法與演算法之前需要填補(bǔ)數(shù)據(jù)、挑選異常值并找到系統(tǒng)誤差，因此特殊條件的水文地質(zhì)時(shí)間序列數(shù)據(jù)需要采用其他方法(如時(shí)間序列分析)?；诓灰?guī)則數(shù)據(jù)集方法也被廣泛應(yīng)用于地質(zhì)領(lǐng)域(Mayaja et al，2014)。

(6)數(shù)值分析方法廣泛應(yīng)用于高度復(fù)雜系統(tǒng)、水化學(xué)建模和地下水流動(dòng)傳輸建模中。隨著計(jì)算機(jī)性能的改進(jìn)，相關(guān)數(shù)值分析方法取得了顯著效果，但是還需要開發(fā)新算法以適應(yīng)新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(Panwar et al，2014)。

(7)數(shù)據(jù)挖掘在各學(xué)科的發(fā)展也引起了地質(zhì)學(xué)家的重視，證據(jù)權(quán)法、灰色系統(tǒng)理論、分形理論、信息量法、遺傳算法、聚類分析算法、決策樹及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等一系列數(shù)據(jù)挖掘方法已在礦產(chǎn)資源定量預(yù)測中發(fā)揮了重大作用。通過對各方法的研究、對比、分析，各方法都有各自的理論前提和適用條件，唯有在充分認(rèn)識(shí)研究區(qū)地質(zhì)背景和成礦規(guī)律的前提下，并嚴(yán)格規(guī)范方法中各參變量的物理含義及定性分析、定量取舍，才能保證預(yù)測結(jié)論的精準(zhǔn)(坎塔爾季奇，2013)。

(8)由于地學(xué)數(shù)據(jù)具有量大、高維、不完全、有噪聲、模糊的特征，給傳統(tǒng)地質(zhì)環(huán)境評價(jià)方法帶來了一定的困難，在這種情況下，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)提供了一個(gè)有效解決問題的途徑。應(yīng)用關(guān)聯(lián)規(guī)則，開展數(shù)據(jù)挖掘建模與模型評估，選擇合適數(shù)據(jù)模型挖掘研究區(qū)域中化學(xué)元素對地質(zhì)環(huán)境影響的變化趨勢，為人們提供化學(xué)元素對地質(zhì)環(huán)境影響度的預(yù)測，并根據(jù)預(yù)測結(jié)果作出管理決策(坎塔爾季奇，2013)。

(9)礦產(chǎn)資源評價(jià)涉及多門地質(zhì)學(xué)分支學(xué)科，屬于綜合性和實(shí)用性很強(qiáng)的交叉學(xué)科，涉及大量的空間要素和多元地學(xué)信息數(shù)據(jù)。GIS具有很強(qiáng)的解譯融合多學(xué)科、多元地學(xué)數(shù)據(jù)的能力，通過建立地學(xué)信息數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建地質(zhì)礦床的三維可視化模型，有利于對任何區(qū)域的地質(zhì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行評價(jià)。GIS提供的空間分析功能實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)方法難以進(jìn)行的對各種地質(zhì)體的多種空間關(guān)系的定量分析，進(jìn)而有效提取與礦床、地層構(gòu)造有關(guān)的地質(zhì)標(biāo)志和信息，實(shí)現(xiàn)評價(jià)分析的反演，為新的找礦模型建立基礎(chǔ)(Michael et al，2014)。

(10)多源地質(zhì)空間數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是一種新興地質(zhì)空間數(shù)據(jù)處理技術(shù)以及多學(xué)科相結(jié)合發(fā)展的產(chǎn)物，它很好地滿足了地質(zhì)空間數(shù)據(jù)處理的需要，大大提高了地質(zhì)信息的提取速度與質(zhì)量。利用地質(zhì)空間數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，對海量地質(zhì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，發(fā)現(xiàn)潛在的、有價(jià)值的信息、規(guī)律和知識(shí)，對人類的生產(chǎn)與決策具有重要的意義(Tan et al，2011)。

(11)利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)處理大量地震資料，分析數(shù)據(jù)內(nèi)在聯(lián)系以解決儲(chǔ)層特征分布分散、不易提取的問題，并通過貝葉斯學(xué)習(xí)方法提取隱藏的儲(chǔ)層特征，根據(jù)儲(chǔ)層特征數(shù)據(jù)參數(shù)完成儲(chǔ)層的準(zhǔn)確建模。實(shí)驗(yàn)表明，這種方法有效提高了油田儲(chǔ)層建模的準(zhǔn)確度，為油田評價(jià)開發(fā)提供了可靠的數(shù)據(jù)參考(Miller et al，2014)。

2 非線性科學(xué)研究

(1)近30年來，分形、混沌和自組織復(fù)雜性已成為數(shù)學(xué)地質(zhì)科學(xué)的一部分，包括多維分形尺度不變性、低維混沌性、自組織臨界性、各種地質(zhì)非廣延熵和形態(tài)動(dòng)力地球物理的問題。分形與混沌能夠解釋統(tǒng)計(jì)模型中各種隨機(jī)因素。研究表明，分形和冪函數(shù)關(guān)系與自相似(即尺度不變性)密切相關(guān)。多重分形模型和自組織臨界理論開創(chuàng)了新的研究途徑。許多物理化學(xué)非靜態(tài)平衡的非線性建模技術(shù)能導(dǎo)致奇異性。這些理論的發(fā)展導(dǎo)致了新的實(shí)用方法的產(chǎn)生，如新礦床勘探中的地球化學(xué)奇異性制圖(Singularity Mapping)(Wang et al，2014)。

地面調(diào)溫冷暖兩聯(lián)供系統(tǒng)對傳統(tǒng)兩聯(lián)供系統(tǒng)做了改進(jìn)，使得地暖不但可以冬季用來采暖，夏季也可以與風(fēng)機(jī)盤管協(xié)同工作，并承擔(dān)以地暖制冷為主、風(fēng)機(jī)盤管制冷為輔。由于制冷工況是以風(fēng)機(jī)盤管為輔助，這樣風(fēng)機(jī)盤管配置可以很小而且只需要低速運(yùn)行即可。這樣改進(jìn)后，不但解決了冬季采暖的舒適度問題，同時(shí)也解決了夏季空調(diào)噪音、吹風(fēng)感、溫差波動(dòng)大的問題，讓使用者徹底告別空調(diào)病。

(2)正確表述現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)固有的復(fù)雜性和理解導(dǎo)致極端事件的固有特性異常行為是地球科學(xué)研究領(lǐng)域中的2個(gè)重要挑戰(zhàn)，如結(jié)構(gòu)特征化、模式描述、預(yù)測與風(fēng)險(xiǎn)評估、相關(guān)高等級(jí)時(shí)空建模方法和統(tǒng)計(jì)推斷方法(Raghvendra et al，2014)。

(3)地球科學(xué)、水文地理學(xué)和石油科學(xué)十分強(qiáng)調(diào)非線性隨機(jī)過程的動(dòng)態(tài)建模，包括偏斜態(tài)分布的參數(shù)和非線性地質(zhì)統(tǒng)計(jì)中的隨機(jī)微分方程數(shù)值解的整體參數(shù)域反演方法(Lee et al，2014;Thakur et al，2014)。

3 遙感研究

(1)遙感方法既可應(yīng)用在常規(guī)方面，也可應(yīng)用在特殊領(lǐng)域中，如大范圍地監(jiān)視地球表面變化等。空間與時(shí)間大范圍的圖像數(shù)據(jù)為長時(shí)間尺度監(jiān)視地球表面的重要變化(如碳連續(xù)的改變、能量交換、物種分布和主要河流平面形狀)提供了新的研究領(lǐng)域。這些數(shù)據(jù)在時(shí)空地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)以及相關(guān)領(lǐng)域提供了新的研究方向(Neelam et al，2014)。

(2)在探測監(jiān)視滑坡和沉降過程中，差分干涉合成孔徑雷達(dá)(D－InSAR)已成為一個(gè)非常有用的微波遙感技術(shù)。開發(fā)先進(jìn)的差分干涉合成孔徑雷達(dá)算法、有效的高分辨率衛(wèi)星和未來的衛(wèi)星新系統(tǒng)將拓寬雷達(dá)遙感的應(yīng)用領(lǐng)域。發(fā)展最先進(jìn)雷達(dá)遙感、新的星載和地基微波技術(shù)是為了探測、監(jiān)視和模擬(建模)地面變形，同時(shí)評估地方性和區(qū)域性結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施的后果(如易損性評價(jià)和損失定量評價(jià))(Farjana et al，2014)。

(3)遙感與地理信息系統(tǒng)結(jié)合提供了評估、監(jiān)視和管理自然資源的地質(zhì)空間技術(shù)，監(jiān)視和評估自然資源狀況的時(shí)空變化是非常必要的。近十幾年來，遙感和地理信息系統(tǒng)領(lǐng)域的發(fā)展使人們能夠在不同的生態(tài)系統(tǒng)時(shí)間和空間上監(jiān)視各種自然資源的狀態(tài)和變化。了解各種時(shí)空尺度自然資源的歷史變化和未來預(yù)測對于研究許多地表(如水文、氣候和土地退化)進(jìn)程十分重要。與遙感相結(jié)合的地理信息系統(tǒng)環(huán)境建模能幫助了解自然資源變化模式以及人類活動(dòng)如何影響這些變化(Snehmani et al，2014)。

4 建模研究

(1)地球內(nèi)部與表面發(fā)生的巖石變形過程，通常采用空間和陸地高質(zhì)量數(shù)據(jù)與技術(shù)能夠被觀察到。為了了解地球動(dòng)力學(xué)和自然災(zāi)害，應(yīng)用新的數(shù)學(xué)(解析和數(shù)字的)變形模型與方法進(jìn)行解釋地表位移和重力變化的時(shí)空分布非常重要(Lobanov et al，2014)。

(2)了解地下特征能夠幫助預(yù)測地下蓄水層的流動(dòng)與運(yùn)移，即地下蓄水層的不規(guī)則運(yùn)送作用、活躍的運(yùn)移、大規(guī)模運(yùn)移參數(shù)和地下蓄水層的參數(shù)確定(Gopal et al，2014)。

(4)在過去10年間，新油氣發(fā)現(xiàn)模型已經(jīng)進(jìn)一步擴(kuò)展了其應(yīng)用范圍。預(yù)測油氣分布的分析計(jì)算和圖形顯示技術(shù)使人們有能力解釋感興趣的空間數(shù)據(jù)和信息，并且更好地理解和協(xié)調(diào)地質(zhì)專家評價(jià)與地球物理數(shù)據(jù)的關(guān)系?？傊@些進(jìn)展大大提升了將理論模型轉(zhuǎn)化為實(shí)際勘察的能力，包括以前的“奇異”原油(頁巖氣和水合氣)(Sahu，2014)。

(5)石油采收數(shù)學(xué)模型廣泛應(yīng)用于石油回收(采油)中，并且有利于對碳?xì)浠衔锒逊e、儲(chǔ)量估計(jì)、油藏描述、數(shù)據(jù)模型、巖石物理建模和數(shù)據(jù)反演等開展研究(Peng et al，2014)。

(6)褶皺是一個(gè)最普通的構(gòu)造現(xiàn)象，它能夠描述地球上的變形區(qū)域。應(yīng)用數(shù)學(xué)方法分析構(gòu)造幾何的結(jié)構(gòu)和地質(zhì)經(jīng)驗(yàn)褶皺，以及集成從露頭尺度到地區(qū)尺度的2D和3D地震地球物理數(shù)據(jù)庫。由于各種數(shù)學(xué)工具是整合地質(zhì)測量與觀察不可替代的工具，因此在重建空間和時(shí)間的褶皺演變進(jìn)化時(shí)，能夠幫助人們理解褶皺的運(yùn)動(dòng)力學(xué)和機(jī)械學(xué)機(jī)制(Ankur et al，2014)。

(7)最近幾年來，隨著獲取的時(shí)空相關(guān)數(shù)據(jù)日益豐富以及處理這些數(shù)據(jù)的技術(shù)進(jìn)步，空間與時(shí)間建模在數(shù)學(xué)地球科學(xué)數(shù)據(jù)分析方面起了核心作用。時(shí)空建模包括特殊研究目標(biāo)的信息分析、預(yù)測、模擬和可視化技術(shù)解釋自然系統(tǒng)的行為(Cheng，2014a)。

5 資源環(huán)境定量評價(jià)研究

(1)在礦產(chǎn)、能源(包括煤、碳?xì)浠衔锛暗責(zé)嵩?和環(huán)境可持續(xù)開發(fā)時(shí)需要更加強(qiáng)調(diào)評價(jià)的準(zhǔn)確性和隨后的最優(yōu)開發(fā)?，F(xiàn)有的最優(yōu)化超深水油氣資源開發(fā)技術(shù)難以滿足環(huán)境要求，在開發(fā)新的石油資源(頁巖氣與甲烷水合物)時(shí)，需要一系列新工具和新工作流程，以及發(fā)展不確定性評估和風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的新方法，如復(fù)雜(斷裂與斷層)儲(chǔ)藏建模、復(fù)雜儲(chǔ)存環(huán)境的地震特性綜合反演、多尺度多場耦合儲(chǔ)藏流體流動(dòng)建模、油井與儲(chǔ)藏動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)同化處理和不確定性評估儲(chǔ)藏動(dòng)態(tài)新方法(申維等，2014)。

(2)為了合理利用自然資源，開發(fā)資源勘探的新理論與技術(shù)十分重要。例如在勘探和評估可再生與不可再生資源時(shí)，需要新的數(shù)學(xué)地質(zhì)理論與方法、地質(zhì)信息學(xué)、地理信息系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)和地球化學(xué)。隨著需求的增加和剩余不可再生的資源持續(xù)減少，探測未來能源以及增強(qiáng)回收現(xiàn)存的資源日益變得十分重要。這方面的研究領(lǐng)域包括：勘探和評估可再生與不可再生資源中的先進(jìn)數(shù)據(jù)分析和地理信息系統(tǒng)方法，礦石品位繪圖和石油、煤、地?zé)?、天然氣、甲烷水合物?chǔ)集層特征中的高級(jí)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)，探測礦物特征中的高光譜遙感，物化探中的新技術(shù)和數(shù)據(jù)分析，地質(zhì)結(jié)構(gòu)建模中的高度精確方法，資源評價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)分析及勘探戰(zhàn)略中的新模式，地面和地表水管理和監(jiān)測中的先進(jìn)水文分析(Cheng，2014b)。

(3)今天甚至將來的社會(huì)發(fā)展依然基于海洋與大陸的相互作用和沿海帶的環(huán)境變化，包括能源供給、自然海產(chǎn)資源、災(zāi)難的威脅和海岸的侵蝕。海洋地質(zhì)學(xué)和海洋學(xué)提供了理解自然過程與相關(guān)驅(qū)動(dòng)力的基礎(chǔ)理論。在當(dāng)前變化氣候條件下，這些過程的數(shù)學(xué)模型能給出數(shù)值模擬結(jié)果，也能模擬未來逼真的海洋環(huán)境情景。使用這些成果能夠詳細(xì)制定保護(hù)自然海洋環(huán)境的策略，如減災(zāi)、海岸防護(hù)、海洋礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用、可再生能源和不可再生能源(Burla et al，2014)。

(4)環(huán)境地球化學(xué)關(guān)注地球(包括海洋與大氣層)化學(xué)元素分布過程以及化學(xué)元素的時(shí)空變化作用。人類持續(xù)影響著地球化學(xué)元素循環(huán)自然過程的環(huán)境。地質(zhì)的和人類的(如市政、農(nóng)業(yè)和工業(yè))因素持續(xù)嚴(yán)重影響環(huán)境，而環(huán)境污染(如水、空氣、土壤和沿海方面)反過來影響自然生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)和人類健康(Shankar，2014)。

(5)定量環(huán)境地質(zhì)學(xué)關(guān)注人類與地球相互作用的環(huán)境問題(如污染、不良影響、危害和易損性)、環(huán)境數(shù)據(jù)管理和信息、重要實(shí)例研究以及開發(fā)新技術(shù)。相當(dāng)比例的地質(zhì)環(huán)境問題與人類活動(dòng)和地貌過程相互作用相關(guān)。在發(fā)展科學(xué)技術(shù)以及合適處理迅速增長的地貌問題方面定量分析必不可少(Vezzoli et al，2014)。

6 其他方向研究

(1)巖石地球物理學(xué)的基本目標(biāo)是發(fā)現(xiàn)、了解和建立遙感地球物理觀測與原位巖石性質(zhì)之間的關(guān)系。數(shù)字巖石物理學(xué)應(yīng)用高分辨率計(jì)算方法主要研究巖石特性的相關(guān)關(guān)系和孔隙尺度過程的相關(guān)屬性，包括高清晰度成像、2D和3D可視化、數(shù)據(jù)處理和分割、復(fù)雜孔隙形態(tài)定量描述、數(shù)字巖石的物理屬性計(jì)算與多物理過程的數(shù)值模擬(García－Gutiérrez et al，2014)。

(2)數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)提供了大量新穎的思想、概念、變換和算法，主要研究與地球科學(xué)相關(guān)的信息檢索、信息分析和推理、各種現(xiàn)象和過程的時(shí)空建模，如數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的形狀分析與特征、遙感的數(shù)據(jù)處理和分析、隨機(jī)擴(kuò)散建模、過濾與分離、信息檢索、信息分析和推理、定量的空間推理和地球信息科學(xué)(Chevalier et al，2014)。

(3)計(jì)算機(jī)科學(xué)在地球科學(xué)中的應(yīng)用主要包括：3D和4D建模、時(shí)空數(shù)據(jù)模型和管理、3D地質(zhì)調(diào)查、3D空間分析、儲(chǔ)藏建模與模擬，地球科學(xué)中的智能計(jì)算應(yīng)用、互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用、多源數(shù)據(jù)系統(tǒng)綜合，高性能計(jì)算方法、云計(jì)算和Web應(yīng)用程序，大數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)挖掘、空間信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、“玻璃地球”的解決策略、智能采礦、智能城市和智能地球(Mironov et al，2014)。

(4)機(jī)器學(xué)習(xí)方法在地球科學(xué)領(lǐng)域(包括儲(chǔ)量描述、環(huán)境與氣候模型、污染與自然風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測、可再生資源估計(jì)等)獲得了越來越多的認(rèn)可?；谏窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)和核心算法的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)已在數(shù)據(jù)同化和知識(shí)整合方面獲得了成功(Rodriguez et al，2014;Rojas et al，2014)。

(5)地球科學(xué)與環(huán)境科學(xué)(如地理學(xué)、地質(zhì)生態(tài)學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)和水文地理學(xué))的3D可視化方法越來越重要。應(yīng)用GIS、3D和4D建模與編程方法研究數(shù)據(jù)可視化和解釋問題(Nácher－Rodríguez et al，2014)。

(6)醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)興起于各學(xué)科研究領(lǐng)域之間，了解自然地質(zhì)因素如何影響人類與健康，提高人們理解地質(zhì)環(huán)境如何影響人類健康地理分布問題，如健康問題相關(guān)的地質(zhì)空間分布建模、含砷(或氡)地下水與癌癥的關(guān)系以及采礦對人類健康的影響等(Gheris，2014)。

(7)定量化方法在地層學(xué)和古生物學(xué)中的應(yīng)用研究表明，該方法是非常有用的工具，并且在系統(tǒng)發(fā)育分析、形態(tài)測定法、生物地層學(xué)、古生物地理學(xué)、古生態(tài)學(xué)、旋回地層學(xué)和遺傳地層學(xué)等方面有特殊的意義(Galve et al，2014)。

7 結(jié)論

數(shù)學(xué)地球科學(xué)是應(yīng)用數(shù)學(xué)方法和計(jì)算機(jī)研究地球科學(xué)基礎(chǔ)理論并解決地球科學(xué)中實(shí)際問題的一門分支學(xué)科。人類生活的地球環(huán)境正在遭受來自人類活動(dòng)不斷增加的破壞，同時(shí)也面臨著不斷增加的地球科學(xué)領(lǐng)域里許多復(fù)雜問題。解決這些問題需要共同努力，進(jìn)一步推進(jìn)地球科學(xué)定量化研究，即建立新模型、發(fā)展新范例、開發(fā)新方法，并擴(kuò)展其應(yīng)用范圍。

本次研究從數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘、非線性科學(xué)、遙感、建模、資源環(huán)境定量評價(jià)等研究方向探討了數(shù)學(xué)地球科學(xué)的新進(jìn)展。

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