Геологическая служба США ( USGS ), основанная как Геологическая служба , является агентством правительства США , чья работа охватывает дисциплины биологии , географии , геологии и гидрологии . Агентство было основано 3 марта 1879 года для изучения ландшафта Соединенных Штатов , их природных ресурсов и природных опасностей , которые им угрожают. Агентство также составляет карты внеземных планет и спутников на основе данных космических зондов США .
Единственное научное агентство Министерства внутренних дел США , Геологическая служба США (USGS) является исследовательской организацией, занимающейся установлением фактов и не несущей никакой нормативной ответственности. [2] Штаб-квартира компании находится в Рестоне, штат Вирджиния , а основные офисы — недалеко от Лейквуда, штат Колорадо ; в Денверском федеральном центре ; и в Менло-Парке, Калифорния . В 2009 году здесь работало около 8670 человек. [3]
Текущий девиз Геологической службы США, используемый с августа 1997 года, — «Наука для меняющегося мира». [4] [5] Предыдущий лозунг агентства, принятый к его столетнему юбилею, был «Наука о Земле на государственной службе». [6]
С 2012 года научное внимание Геологической службы США было направлено на актуальные «области деятельности» [7] , которые продолжали развиваться. Дальнейшая организационная структура включает функции штаб-квартиры, географические регионы, научные и вспомогательные программы, научные центры, лаборатории и другие объекты.
Региональная организация Геологической службы США [8] объединяется с Объединенными внутренними регионами Министерства внутренних дел США: [9]
Геологическая служба США работает и организует ряд конкретных научных программ, объектов и других организационных подразделений:
Программа по опасности землетрясений [10] отслеживает сейсмическую активность во всем мире. Национальный информационный центр о землетрясениях (NEIC) в Голдене, штат Колорадо , на территории кампуса Горной школы Колорадо определяет местоположение и силу глобальных землетрясений. Геологическая служба США также управляет или поддерживает несколько региональных сетей мониторинга в Соединенных Штатах под эгидой Передовой национальной сейсмической системы (ANSS). [11] Геологическая служба США информирует власти, аварийно-спасательные службы, средства массовой информации и общественность, как внутри страны, так и во всем мире, о значительных землетрясениях. Он ведет долгосрочные архивы данных о землетрясениях для научных и инженерных исследований. Он также проводит и поддерживает исследования долгосрочных сейсмических опасностей . Геологическая служба США опубликовала прогноз землетрясения UCERF в Калифорнии. [12]
По состоянию на 2005 год [обновлять]агентство работает над созданием Национальной системы раннего предупреждения о вулканах путем совершенствования приборов, контролирующих 169 вулканов на территории США , и путем разработки методов измерения относительных угроз, создаваемых на каждом участке.
Центр прибрежных и морских наук Геологической службы США (бывший Центр прибрежной геологии Геологической службы США) имеет три объекта: один для Атлантического океана (расположен в Вудс-Хоул, штат Массачусетс ), один для Тихого океана (расположен в Санта-Крус, Калифорния ) и один для Мексиканский залив ( расположен на территории кампуса Университета Южной Флориды в Санкт-Петербурге ). Целью этого отдела является проведение исследований в области геологии, картографии, гидрологии, биологии и смежных наук; оценить опасности, связанные с наводнениями, засухами, ураганами, оседанием осадков, деятельностью человека и изменением климата; составить карту геологической структуры на суше и на море; оценить минеральные ресурсы и разработать методы их открытия; оценить водные ресурсы и развить понимание воздействия деятельности человека и природных явлений на гидрологические системы; оценить связи между биоразнообразием, состоянием среды обитания, экосистемными процессами и здоровьем; и разработать новые технологии для сбора и интерпретации данных наук о Земле. [13]
Национальная программа геомагнетизма Геологической службы США отслеживает магнитное поле в магнитных обсерваториях и распространяет данные магнитометра в режиме реального времени.
Геологическая служба США сотрудничает с правительственными учеными Канады и Мексики , а также с Комиссией по экологическому сотрудничеству для создания Североамериканского экологического атласа , который используется для отображения и отслеживания экологических проблем с точки зрения континента.
Геологическая служба США управляет сетью водомеров в США, насчитывающей более 7400 водомеров . Данные о стоке в реальном времени [14] доступны в Интернете.
В рамках Закона об исследованиях водных ресурсов 1984 года Программа Закона об исследованиях водных ресурсов штата создала Институт исследований водных ресурсов (WRRI) в каждом штате, а также в Вашингтоне, округ Колумбия, Пуэрто-Рико, Виргинских островах США и Гуаме. [15] Вместе эти институты составляют Национальные институты водных ресурсов (NIWR). Институты сосредоточены на вопросах, связанных с водой, посредством исследований, обучения и сотрудничества. [16]
Национальные и региональные научные центры по адаптации к изменению климата (CASC) [17] — это основанная на партнерстве программа, в которой научные исследователи объединяются с управляющими природными и культурными ресурсами, чтобы помочь рыбам, дикой природе, водам и землям по всей стране адаптироваться к изменению климата . Национальный CASC (NCASC), расположенный в штаб-квартире Геологической службы США в Рестоне, штат Вирджиния, служит национальным офисом сети CASC, а восемь региональных CASC, состоящих из консорциумов федеральных университетов, расположенных в США, на тихоокеанских островах США и в Карибском бассейне США, предоставляют услуги наука, которая рассматривает приоритеты управления ресурсами государств в пределах их присутствия.
С 1962 года Программа астрогеологических исследований занимается глобальными, лунными и планетарными исследованиями и картографированием .
В сотрудничестве со Стэнфордским университетом Геологическая служба США также управляет Лабораторией ионных микрозондов Геологической службы США-Стэнфорд, [ 18 ] аналитическим центром мирового класса [ 19] для геохронологии U-(Th)-Pb и анализа микроэлементов в минералах и другие земные материалы.
Геологическая служба США осуществляет ряд программ, связанных с водой, в частности Национальную информационную программу по речным стокам [20] и Национальную программу оценки качества воды. [21] Данные по водным ресурсам Геологической службы США общедоступны из базы данных Национальной информационной системы по водным ресурсам [22] .
Геологическая служба США также управляет Национальным центром здоровья дикой природы , миссия которого состоит в том, чтобы «служить нации и ее природным ресурсам, предоставляя надежную научную и техническую поддержку, а также распространять информацию для продвижения научно обоснованных решений, влияющих на здоровье дикой природы и экосистем». NWHC предоставляет информацию. , техническая помощь, исследования, образование и лидерство по национальным и международным вопросам здоровья дикой природы». [23] Это агентство несет основную ответственность за надзор за вспышками птичьего гриппа H5N1 в Соединенных Штатах. Геологическая служба США также управляет 17 центрами биологических исследований в США, включая Центр исследования дикой природы Патаксент .
Геологическая служба США изучает возможность сотрудничества с социальной сетью Twitter , чтобы обеспечить более быстрое создание ShakeMaps. [24] [25] ShakeMaps — это интерактивный инструмент, позволяющий пользователям визуально наблюдать за распространением и силой тряски в результате землетрясений. [26]
Геологическая служба США выпускает несколько национальных серий топографических карт , которые различаются по масштабу и протяженности, с некоторыми большими пробелами в охвате, в частности полным отсутствием топографических карт масштаба 1:50 000 или их эквивалентов. Самая большая (как по масштабу, так и по количеству) и самая известная топографическая серия — это 7,5-минутная серия в масштабе 1:24 000, четырехугольник , неметрический масштаб, практически уникальный для Соединенных Штатов. Каждая из этих карт охватывает территорию, ограниченную двумя линиями широты и двумя линиями долготы , расположенными на расстоянии 7,5 минут друг от друга. Около 57 000 отдельных карт этой серии охватывают 48 сопредельных штатов , Гавайи , территории США и районы Аляски вблизи Анкориджа , Фэрбенкса и Прадхо-Бей . Площадь, охватываемая каждой картой, варьируется в зависимости от широты ее изображенного местоположения из-за сближения меридианов. В более низких широтах, около 30° северной широты, 7,5-минутный четырехугольник имеет площадь около 64 квадратных миль (166 км 2 ). На 49° северной широты 49 квадратных миль (127 км 2 ) содержатся в четырехугольнике такого размера. Будучи уникальным неметрическим масштабом карты, масштаб 1:24 000, естественно, требует отдельного специализированного масштаба Ромера для нанесения координат на карте. [27] [28] В последние годы бюджетные ограничения вынудили Геологическую службу США полагаться на пожертвование времени гражданскими добровольцами в попытке обновить свою 7,5-минутную серию топографических карт, и в 2000 году Геологическая служба США прямо заявила, что программа должна была быть был постепенно заменен «Национальной картой» [29] (не путать с Национальным атласом США , выпускаемым Министерством внутренних дел , одним из бюро которого является Геологическая служба США).
Более старая серия карт, 15-минутная серия, когда-то использовалась для картирования 48 смежных штатов в масштабе 1:62 500 для карт, охватывающих континентальную часть Соединенных Штатов, но ее выпуск был прекращен в последней четверти двадцатого века. Каждая карта была ограничена двумя параллелями и двумя меридианами , расположенными на расстоянии 15 минут друг от друга — та же самая область, которую покрывали четыре карты в 7,5-минутной серии. 15-минутная серия в масштабе 1:63 360 (один дюйм соответствует одной миле) остается основным топографическим четырехугольником штата Аляска (и только для этого конкретного штата). Около 3000 карт покрывают 97% территории штата. [27] Соединенные Штаты остаются практически единственной развитой страной в мире, не имеющей стандартизированной серии гражданских топографических карт в стандартном метрическом масштабе 1:25 000 или 1:50 000, что затрудняет координацию в приграничных регионах (американские военные действительно выпускают 1:50 000). масштабные топографические карты континентальной части США, правда, только для использования военнослужащими).
Следующая по размеру топографическая серия — это серия 1:100 000. Эти карты ограничены двумя линиями долготы и двумя линиями широты. Однако в этой серии линии широты расположены на расстоянии 30 минут друг от друга, а линии долготы — на расстоянии 60 минут, что является источником другого названия этих карт; четырехугольный сериал 30 х 60 минут. Каждый из этих четырехугольников охватывает территорию, содержащуюся в 32 картах 7,5-минутной серии. Серия масштаба 1:100 000 необычна тем, что в ней в основном используется метрическая система . Один сантиметр на карте соответствует одному километру расстояния на земле. Интервалы горизонталей , отметки точек и горизонтальные расстояния также указываются в метрах.
Последняя серия регулярных четырехугольников, созданная Геологической службой США, представляет собой топографическую серию масштаба 1:250 000. Каждый из этих четырехугольников на территории Соединенных Штатов имеет размеры 1 градус широты и 2 градуса долготы. Эта серия была выпущена Картографической службой армии США в 1950-х годах, до появления карт более крупной серии, и состоит из 489 листов, каждый из которых охватывает площадь от 8 218 квадратных миль (21 285 км 2 ) под 30° северной широты до 6222 квадратных миль (16115 км2 ) на 49° северной широты. [27] Гавайи в этом масштабе нанесены на карту четырехугольниками размером 1° на 1°.
Топографические четырехугольные карты Геологической службы США отмечены линиями сетки и метками вокруг воротника карты, что позволяет определять местоположения на карте несколькими методами, включая масштабные измерения долготы и широты, метод поселка и сечения в системе государственного землеустройства , и декартовы координаты как в системе координат государственной плоскости , так и в универсальной поперечной системе координат Меркатора .
Геологическая служба США подготовила и другие специальные карты в различных масштабах. К ним относятся карты округов , карты территорий особого интереса, таких как национальные парки , и областей научного интереса.
Ряд интернет-сайтов разместили эти карты в Интернете для доступного коммерческого и профессионального использования. Поскольку работы правительства США находятся в свободном доступе , многие из этих карт также можно найти бесплатно в различных местах в Интернете. Изображения карт с географической привязкой доступны в Геологической службе США в виде цифровой растровой графики (DRG), а также наборов цифровых данных, основанных на картах Геологической службы США, в частности цифровых линейных графиков (DLG) и цифровых моделей рельефа (DEM).
В 2015 году Геологическая служба США представила веб-сайт topoView — новый способ просмотра всей своей оцифрованной коллекции, состоящей из более чем 178 000 карт с 1884 по 2006 год. Сайт представляет собой интерактивную карту Соединенных Штатов, которая позволяет пользователям искать или перемещаться по карте, чтобы найти Коллекция карт Геологической службы США для определенной области. Затем пользователи могут просмотреть карты в деталях и при желании загрузить их. [30]
В 2008 году Геологическая служба США отказалась от традиционных методов съемки, пересмотра и обновления топографических карт на основе аэрофотосъемки и полевых проверок. [31] Сегодняшние четырехугольные топографические карты США (1:24 000) производятся массово с использованием автоматизированных и полуавтоматических процессов, а картографический контент поступает из Национальной базы данных ГИС. [31] За два года, с июня 2009 г. по май 2011 г., Геологическая служба США выпустила около 40 000 карт, то есть более 80 карт за рабочий день. [31] На каждую карту уходит всего около двух часов интерактивной работы, в основном на размещение текста и финальную проверку; практически не проводятся полевые проверки или инспекции для подтверждения деталей карты. [31]
Хотя составление и производство пересмотренных цифровых топографических карт США обходится гораздо дешевле, они подвергаются критике за недостаточную точность и детализацию по сравнению с картами предыдущего поколения, основанными на аэрофотосъемках и полевых проверках. [31] Поскольку цифровые базы данных не предназначены для создания карт общего назначения, интеграция данных может стать проблемой при их получении из источников с разным разрешением и датами сбора. [31] Объекты, созданные человеком, когда-то зафиксированные в ходе прямых полевых наблюдений, не входят ни в одну общедоступную национальную базу данных и часто исключаются из цифровых топографических карт новейшего поколения, включая ветряные мельницы, шахты и шахтные шахты, резервуары для воды, линии ограждений, геодезические отметки, парки. , прогулочные тропы, здания, границы, трубопроводы, телефонные линии, линии электропередачи и даже железные дороги. [31] Кроме того, использование существующего программного обеспечения для цифровых карт может неправильно интегрировать различные классы объектов или не расставлять приоритеты и не организовывать текст в областях с скоплением объектов, скрывая важные географические детали. [31] В результате некоторые отмечают, что топографические карты США в настоящее время не соответствуют традиционным стандартам представления топографических карт, достигнутым на картах, составленных с 1945 по 1992 год. [31]
В организационной структуре Комплекса гидрологического приборостроения (ГИФ) имеется четыре отдела; [32] Секция полевого обслуживания, в состав которой входят склад, ремонтная мастерская и инженерное подразделение; участок испытаний, включающий в себя гидравлическую лабораторию, испытательные камеры и лабораторию качества воды; секцию информационных технологий, включающую компьютерную поддержку и редакционную группу; и Административный отдел.
На HIF была возложена национальная ответственность за проектирование, тестирование, оценку, ремонт, калибровку, складирование и распространение гидрологического оборудования. Распространение осуществляется путем прямых продаж и через программу аренды. ФОМС поддерживает деятельность по сбору данных через централизованные складские и лабораторные помещения. Склад HIF предоставляет гидрологические приборы, оборудование и расходные материалы для Геологической службы США, а также для других федеральных агентств (OFA) и партнеров Геологической службы США. HIF также тестирует, оценивает, ремонтирует, калибрует и разрабатывает гидрологическое оборудование и инструменты. Гидравлическая лаборатория HIF включает в себя буксировочный бак, струйный бак, установку для протекания труб и наклонный желоб. Кроме того, ФОМС обеспечивает обучение и техническую поддержку имеющегося у него оборудования.
Инженерная группа ищет новые технологии и конструкции приборов, которые могут работать более эффективно, быть более точными или производиться с меньшими затратами, чем существующие приборы. HIF работает напрямую с поставщиками, помогая им производить продукцию, отвечающую потребностям Геологической службы США. Для потребностей в приборах, которые в настоящее время не удовлетворяются поставщиком, инженерная группа проектирует, тестирует и заключает контракты на изготовление оборудования, разработанного HIF. Иногда HIF патентует новую конструкцию в надежде, что продавцы инструментов купят права и начнут массово производить инструмент по более низкой цене для всех.
Исследователи Геологической службы США публикуют результаты своей науки различными способами, в том числе в рецензируемых научных журналах, а также в одной из серий отчетов Геологической службы США [33] , которые включают предварительные результаты, карты, данные и окончательные результаты. Полный каталог всех публикаций Геологической службы США доступен в хранилище публикаций Геологической службы США.
В середине 1800-х годов в различных штатах были созданы геологоразведочные учреждения; например, Геологическая служба Кентукки , основанная в 1854 году. [34] : 501
В 1879 году отчет Национальной академии наук побудил Конгресс создать федеральное исследовательское агентство, частично для инвентаризации огромных земель, присоединенных к Соединенным Штатам в результате покупки Луизианы в 1803 году и американо-мексиканской войны в 1848 году. Геологическая служба США был утвержден 3 марта в результате внесения в последнюю минуту поправки к несвязанному с этим законопроекту, который возлагал на новое агентство «классификацию государственных земель и исследование геологической структуры, минеральных ресурсов и продуктов национального достояния». Законодательство также предусматривало прекращение исследований Хейдена , Пауэлла и Уиллера с 30 июня 1879 года. [35]
Кларенс Кинг , первый директор Геологической службы США, собрал новую организацию из разрозненных региональных исследовательских агентств. Через два года Кинга сменил Джон Уэсли Пауэлл .
