Системная геология подчеркивает природу геологии как системы , то есть как набора взаимодействующих частей, которые функционируют как единое целое. [1] [2] [3] Системный подход включает изучение связей или интерфейсов между составными объектами и процессами на всех уровнях детализации, чтобы получить более полное представление о твердой Земле. Долгосрочная цель состоит в том, чтобы обеспечить вычислительную поддержку на протяжении всех циклов исследований, объединяя наблюдения и эксперименты с моделированием и теорией, каждое из которых усиливает другое. Общая сложность предполагает, что системная геология должна основываться на более широкой развивающейся киберинфраструктуре и должна быть направлена на гармонизацию геологической информации с наукой о системе Земли в контексте электронного научного видения всеобъемлющей глобальной системы знаний (см. Связанные данные , Семантическая сеть ). .
Системную геологию можно рассматривать как неотъемлемую часть науки о земных системах, «охватывающую все компоненты земной системы - воздух, жизнь, горные породы и воду - чтобы получить новое и более полное понимание мира, каким мы его знаем». [4] Большая часть предыстории была изложена в книге « Наука о твердой Земле и общество» в 1993 году. [5] С тех пор значительный прогресс был достигнут благодаря крупным инвестициям в геоинформатику со стороны Национального научного фонда США [6] и Европейской комиссии , [ 7] большая часть этого реализована в их вычислительных сетях высокого уровня. [8] Концепции систем Земли отражены в преподавании геологии. [9] Тем не менее, геология имеет уникальные аспекты, которые оправдывают рассмотрение системной геологии как отдельной подсистемы. К ним относятся наличие детальных мировых геологических карт и стратиграфической классификации, а также быстро растущее понимание истории Земли с точки зрения прошлых конфигураций геологических объектов и процессов.
Проект геонаучной информационной системы Корнеллского университета начался в 1995 году. «Создание цифровой Земли» направлено на разработку комплексной геолого-информационной системы, которую они рассматривают как один из наиболее важных шагов, которые геологи-геологи могут предпринять в ответ на новые технологические достижения. Их цель состоит в том, чтобы разместить всю информацию и знания, а также инструменты доступа, моделирования и визуализации «под кончиками пальцев пользователя». Эта цель повторяется в работе Келлера и Бару (2011) [10] , где Земля рассматривается как единая система (стр. 3, 12, 15, 37), и отмечается прогресс в движении к концепции геоинформатики, изложенной в 2007 году: способствовать «будущему, в котором кто-то сможет, сидя за терминалом, иметь легкий доступ к огромным хранилищам данных практически любого типа, с легкой способностью визуализировать, анализировать и моделировать эти данные». (стр. 15). Поскольку подход к земным системам и геологии имеет последствия в других областях, существует потребность в том, чтобы они использовали более широкую киберинфраструктуру (стр. 3, главы 3, 4).
Системный подход активно развивается во многих других областях, таких как биология [11] и медицина ( EuroPhysiome ), открывая перспективу широко распространенных концепций, структур и реализаций. Приложения геопространственной киберинфраструктуры, которые кажутся особенно важными для передачи информации от геологов конечным пользователям, обсуждаются Yang et al., 2010. [12]
Системный подход может быть особенно актуален для геологических исследований , которые обычно проводятся государственными, национальными или федеральными учреждениями, которые поддерживают и расширяют знания в области наук о Земле. Традиционно они сосредоточивались на систематическом производстве геологических карт, отчетов и архивов записей и образцов. В долгосрочной перспективе геоинформатика может поддержать интеграцию на системном уровне геологоразведочных работ по всему миру, что будет способствовать использованию, тестированию и расширению общей облачной модели. [13] Веб-сайт Британской геологической службы предварительно предлагает некоторые возможные разработки в системной геологии и их последствия для будущего геологического картирования. [14] В нем доступен «Сценарий для системной геологии» [15] , в котором собраны соответствующие материалы из многих источников, позволяющие предположить, как может развиваться комплексный подход к системной геологии. Сценарий – это не заявление о намерениях или предложение по реализации, а отчет о некоторых возможностях, которые можно рассматривать, обсуждать, критиковать и улучшать. Идеи системной геологии внесут свой вклад в будущую основу изучения геологии в ее более широком контексте, но исследование ее полного потенциала все еще находится на ранней стадии.