Spatial modeling principles in Earth sciences

این کتاب ارائه‌ای جامع از تکنیک‌های مدل‌سازی فضایی مورد استفاده در علوم زمین است، همچنین تکنیک‌های اصلی توسعه‌یافته توسط نویسنده را تشریح می‌کند. جمع آوری داده ها در علوم زمین دشوار و پرهزینه است. جمع آوری اطلاعات دقیق زمین شناسی نیازمند مراقبت ویژه است. روش‌شناسی شبیه‌سازی فضایی در علوم زمین ضروری است، پس اگر بخواهیم تنوع در ویژگی‌هایی مانند فرکانس‌های شکست، کیفیت سنگ و توزیع اندازه دانه در سنگ و محیط متخلخل را درک کنیم. این کتاب به روشی دقیق و در عین حال قابل دسترس، تکنیک های اصلی مدل سازی فضایی، به ویژه روش کریجینگ را تشریح می کند. همچنین بسیاری از رویکردهای فیزیکی منحصربفرد، موارد میدانی و تفسیرهای نمونه را ارائه می‌کند.

از زمان پیدایش کریجینگ در دهه 1960، به تعدادی روش جدید مانند SV تجمعی توسعه داده شده است. CSV)، CSV نقطه ای (PCSV) و تابع وابستگی فضایی که در جنبه های مختلف علوم زمین کاربرد دارند. هر یک از این تکنیک ها در این کتاب توضیح داده شده است و همچنین نحوه استفاده از آنها برای مدل سازی پدیده های علم زمین مانند زلزله، هواشناسی و هیدرولوژی توضیح داده شده است. علاوه بر کریجینگ و انواع آن، چندین جایگزین برای روش شناسی کریجینگ ارائه شده و مراحل لازم در کاربرد آنها به وضوح توضیح داده شده است. روش‌های ساده پیش‌بینی تغییرات فضایی نیز با ادبیات به‌روز اصلاح شده‌اند و راه‌های ارتباط آنها با روش‌های مدل‌سازی فضایی پیشرفته‌تر توضیح داده شده است.

این کتاب منبع ارزشمندی برای دانشجویان، محققان و پژوهشگران است. متخصصان طیف گسترده ای از رشته ها از جمله زمین شناسی، جغرافیا، هیدرولوژی، هواشناسی، محیط زیست، پردازش تصویر، مدل سازی فضایی و موضوعات مرتبط.

پروف. دکتر زکای سن محقق دانشگاه فنی استانبول ترکیه است. علایق اصلی او انرژی های تجدیدپذیر (به ویژه انرژی خورشیدی)، هیدرولوژی، منابع آب، هیدروژئولوژی، آب و هواشناسی، هیدرولیک، فلسفه علم و تاریخ علم است. او از سوی سازمان ملل متحد به عنوان یکی از اعضای هیئت بین دولتی تغییرات آب و هوایی (IPCC) برای تحقیق در مورد اثرات تغییرات آب و هوایی منصوب شده است. او بیش از 200 مقاله در حدود 50 مجله علمی و 3 کتاب منتشر کرد: هیدروژئولوژی کاربردی برای دانشمندان و مهندسان (1995، ناشران CRC Lewis)، وادی هیدرولوژی (2008، ناشران CRC Lewis)، و مبانی انرژی خورشیدی و تکنیک‌های مدل‌سازی در محل: محیط زیست، تغییرات آب و هوا و انرژی های تجدیدپذیر (2008، Springer).

A comprehensive presentation of spatial modeling techniques used in the earth sciences, this book also outlines original techniques developed by the author. Data collection in the earth sciences is difficult and expensive. It requires special care to gather accurate geological information. Spatial simulation methodologies in the earth sciences are essential, then, if we want to understand the variability in features such as fracture frequencies, rock quality, and grain size distribution in rock and porous media. This book outlines in a detailed yet accessible way the main spatial modeling techniques, in particular the Kriging methodology. It also presents many unique physical approaches, field cases, and sample interpretations.

Since Kriging’s origin in the 1960s it has been developed into a number of new methods such as cumulative SV (CSV), point CSV (PCSV), and spatial dependence function, which have been applied in different aspects of the earth sciences. Each one of these techniques is explained in this book, as well as how they are used to model earth science phenomena such as earthquakes, meteorology, and hydrology. In addition to Kriging and its variants, several alternatives to Kriging methodology are presented and the necessary steps in their applications are clearly explained. Simple spatial variation prediction methodologies are also revised with up-to-date literature, and the ways in which they relate to more advanced spatial modeling methodologies are explained.

The book is a valuable resource for students, researchers and professionals of a broad range of disciplines including geology, geography, hydrology, meteorology, environment, image processing, spatial modeling and related topics.

Prof. Dr. Zekai Sen is a researcher at the Istanbul Technical University, Turkey. His main interests are renewable energy (especially solar energy), hydrology, water resources, hydrogeology, hydrometeorology, hydraulics, philosophy of science, and science history. He has been appointed by the United Nations as a member of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) for research on the effects of climate change. He published more than 200 papers in about 50 scientific journals, and 3 books: Applied Hydrogeology for Scientists and Engineers (1995, CRC Lewis Publishers), Wadi Hydrology (2008, CRC Lewis Publishers), and Solar Energy Fundamentals and Modeling Techniques: Atmosphere, Environment, Climate Change and Renewable Energy (2008, Springer).