GCRI · Systemwissenschaft und Modellierung
Überblick über das Feld
System wissenschaft untersucht, wie die Teile eines Systems zusammenwirken und dabei ein Verhalten hervorbringen, das keines von ihnen allein zeigt. Modellierung ist ihr wichtigstes Werkzeug: die disziplinierte Darstellung eines Systems in Mathematik oder Code, sodass sein Verhalten erkundet, getestet und erklärt werden kann. Diese Seite definiert das Fachgebiet, erklärt, warum es für die Gesellschaft wichtig ist, und zeigt, wie es mit allen anderen Risiken zusammenhängt.
- MINT-Methoden
- 8
- Kanonische Methoden, die dieses Feld anwendet
- Themen
- 8
- Themenseiten im Fachgebiet
- Partner
- 6
- Plattformen in gemeinsamen Feldern im gesamten Netz
- Berichtsreihen
- 2
- Reports-Reihen, zu denen es beiträgt
Was das Fachgebiet abdeckt.
Das Fachgebiet vereint Systems Engineering, die komplexe technische Systemeentwirft und analysiert; Wahrscheinlichkeit und Statistik sowie Unsicherheitsquantifizierung und Modellvalidierung, die beschreiben, was bekannt ist und mit welcher Sicherheit; Netzwerkwissenschaft und Ansteckung sowie komplexe Systeme und agentenbasierte Modellierung, die erklären, wie Struktur und Verhalten emergente Effekte wie Kaskaden erzeugen; und Optimierung und Operations Research sowie Entscheidungsanalyse unter Unsicherheit, die Entscheidungen unter Einschränkungen und Unsicherheit unterstützen.
Sie definiert sich weniger über einen Gegenstand als über eine Arbeitsweise: Annahmen offenlegen, sie an Evidenz prüfen und angeben, was ein Modell aussagen kann und was nicht.
Gefahren und Exposition in Nordamerika.
Hochwasser, Bevölkerungsdichte und aktive Brände über Nordamerika, von NASA GIBS. Jede Ebene trägt ihr eigenes Datum.
Die interaktive Karte benötigt JavaScript; die Ebenenliste und die Quellen finden Sie unten.
Ebenen 3
Gefahren und Exposition für diese Seite
Über diese Ebene
- Evidenz
- Beobachtet (Wolken hinterlassen Lücken)
- Quelle
- VIIRS Global Flood Product (NASA LANCE)
- Anbieter
- NASA LANCE
- Lizenz
- Offene Daten der NASA
- Jahrgang
- täglich; Satellitenerkennung; Wolken hinterlassen Lücken
- Neueste beim Build
- 2026-10-14
- Auflösung
- Raster von etwa 250 m
- Unsicherheit
- Satellitenerkennung; Wolken hinterlassen Lücken. Satelliten- oder Modellraster, wie der Anbieter es veröffentlicht. Wolken, Streifenlücken und Ableitungsfehler hinterlassen Lücken und Rauschen; die Werte sind Indikatoren, keine Messungen an einem Ort.
- Erreichbar über
- gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
- Evidenz
- Geschätzt
- Quelle
- Gridded Population of the World v4.11 (NASA SEDAC (CIESIN, Columbia University))
- Anbieter
- NASA SEDAC (CIESIN, Columbia University)
- Lizenz
- CC BY 4.0
- Jahrgang
- null; Zensusbasierte Schätzung, statisch (2020)
- Auflösung
- Raster von etwa 1 km
- Unsicherheit
- Auf Volkszählungen beruhende Schätzung der Einwohner je Quadratkilometer im Jahr 2020, dargestellt als Expositionskontext; keine Zählung der von einer Gefahr betroffenen Menschen.
- Erreichbar über
- gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
- Evidenz
- Beobachtet (Wolken und der Überflugzeitpunkt hinterlassen Lücken)
- Quelle
- VIIRS NOAA-20 375 m (FIRMS) (NASA LANCE FIRMS)
- Anbieter
- NASA LANCE FIRMS
- Lizenz
- Offene Daten der NASA
- Jahrgang
- täglich; Satellitenerkennung; Wolken und der Überflugzeitpunkt hinterlassen Lücken
- Neueste beim Build
- 2026-10-13
- Auflösung
- Raster von etwa 500 m
- Unsicherheit
- Satellitenerkennungen von Hotspots für den angezeigten Tag, einschließlich Gasfackeln und industrieller Wärme; kein bestätigter Brand, kein Vorfallbericht und keine Warnung.
- Erreichbar über
- gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
- Evidenz
- Beobachtet
- Quelle
- VIIRS NOAA-20, korrigierte Reflexion (NASA LANCE)
- Anbieter
- NASA LANCE
- Lizenz
- Offene Daten der NASA
- Jahrgang
- täglich; Satellitenbild
- Neueste beim Build
- 2026-10-14
- Auflösung
- Raster von etwa 250 m
- Unsicherheit
- Satellitenbild. Satelliten- oder Modellraster, wie der Anbieter es veröffentlicht. Wolken, Streifenlücken und Ableitungsfehler hinterlassen Lücken und Rauschen; die Werte sind Indikatoren, keine Messungen an einem Ort.
- Erreichbar über
- gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
- Evidenz
- Modelliert (jüngstes Jahr, das GIBS veröffentlicht)
- Quelle
- MODIS Terra und Aqua, Landbedeckung (MCD12Q1) (NASA LP DAAC)
- Anbieter
- NASA LP DAAC
- Lizenz
- Offene Daten der NASA
- Jahrgang
- jährlich; Satellitenklassifikation; jüngstes Jahr, das GIBS veröffentlicht
- Neueste beim Build
- 2024-01-01
- Auflösung
- Raster von etwa 500 m
- Unsicherheit
- Satellitengestützte Landbedeckungsklassen für das angezeigte Jahr, einschließlich Ackerland; eine Klassifikation mit bekannten Fehlern, kein Betriebsregister.
- Erreichbar über
- gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
- Evidenz
- Beobachtet (anhaltende Bewölkung hinterlässt weiterhin Lücken)
- Quelle
- VIIRS NOAA-20 Stufe 3, 8 Tage (NASA LANCE)
- Anbieter
- NASA LANCE
- Lizenz
- Offene Daten der NASA
- Jahrgang
- 8 Tage; Satelliten-Komposit über 8 Tage; anhaltende Bewölkung hinterlässt weiterhin Lücken
- Neueste beim Build
- 2026-09-14
- Auflösung
- Raster von etwa 1 km
- Unsicherheit
- Hauttemperatur des Bodens aus Satellitendaten über die 8 Tage bis zum angezeigten Datum, ein Indikator für Hitzeexposition; keine Lufttemperatur, kein Hitzeindex und keine Hitzewarnung.
- Erreichbar über
- gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Tastatur, bei fokussierter Karte
Strg oder ⌘ gedrückt halten und scrollen, um zu zoomen
Zuletzt verfügbar
NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM (METI, NASA) · Blue Marble (NASA) · © OpenStreetMap-Mitwirkende (ODbL) · Natural Earth
Die neuesten NASA-Bilder werden geladen.
Zum Verschieben ziehen. Zum Zoomen Strg oder ⌘ gedrückt halten und scrollen, die Zwei-Finger-Geste oder die Schaltflächen verwenden; für die Werte unter dem Zeiger darüberfahren; Zurücksetzen kehrt zur Region zurück.
Gefahren und Exposition, gerahmt auf Nordamerika.Satelliten- und Modellprodukte, wie die NASA sie veröffentlicht, jeweils mit eigenem Datum. Sie sind Indikatoren, keine Bewertungen eines Ortes.
Daten: NASA GIBS · ASTER GDEM · Blue Marble · © OpenStreetMap-Mitwirkende · Natural Earth · NASA EONET · U.S. Geological Survey · NASA JPL OPERA DIST-ALERTQuellen und Lizenzen
- We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). Offene Daten der NASA
- We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). Offene Daten der NASA
- VIIRS-Produkte nahezu in Echtzeit (Hochwasser, Landoberflächentemperatur, Schneebedeckung, korrigierte Reflektanz), NASA LANCE; Bilder über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). Offene Daten der NASA
- Center for International Earth Science Information Network (CIESIN), Columbia University. 2018. Gridded Population of the World, Version 4 (GPWv4): Population Density, Revision 11. NASA Socioeconomic Data and Applications Center (SEDAC). Lizenziert unter CC BY 4.0. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). doi:10.7927/H49C6VHW. CC BY 4.0
- Fire Information for Resource Management System (FIRMS) der NASA, VIIRS-375-m-Produkt aktiver Brände, NASA LANCE; Vektorkacheln über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). Offene Daten der NASA
- MODIS-Landprodukte (Vegetationsindizes, Bruttoprimärproduktion, Landbedeckung), NASA LP DAAC und LANCE; Bilder über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). Offene Daten der NASA
- ASTER GDEM ist ein Produkt von METI und NASA (ASTER Global Digital Elevation Model V003, NASA LP DAAC); Bilder über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). Zitieren als: NASA/METI/AIST/Japan Spacesystems and U.S./Japan ASTER Science Team (2019). ASTER Global Digital Elevation Model V003. doi:10.5067/ASTER/ASTGTM.003. Offene Daten der NASA
- Erstellt mit Natural Earth. Freie Vektor- und Rasterkartendaten @ naturalearthdata.com. Gemeinfrei
- © OpenStreetMap-Mitwirkende (ODbL), über NASA GIBS (Küstenlinien, Grenzen, Straßen und Ortsnamen). Farben aus der veröffentlichten Farbtabelle neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). ODbL
- Blue Marble, NASA Earth Observatory; Bilder über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). Offene Daten der NASA
- Kontext auf Globus und flacher Karte: Küstenlinien, Grenzen, Straßen und Ortsnamen aus den Referenzebenen von NASA GIBS (OpenStreetMap-Daten, ODbL, © OpenStreetMap contributors); Blue-Marble-Bilddaten als optionale Basis; 3D-Gelände und Höhenanzeige aus dem Höhenfarbindex des ASTER GDEM (Klassen von 5 m bis 200 m, zur besseren Lesbarkeit überhöht). Grenzen werden wie veröffentlicht dargestellt und beziehen keine Position zu einem Gebiet.
- Live-Ereignisse: NASA Earth Observatory Natural Event Tracker (EONET). Die Ereignisse sind indikativ und behalten ihre ursprünglichen Quellenlinks.
- Live: Die NASA-EONET-Ereignisse sind Anhaltspunkte, keine behördlichen Warnungen.
- Live: Ereignisse des U.S. Geological Survey sind Hinweise, keine behördlichen Warnungen.
- Observed (EO): NASA JPL OPERA DIST-ALERT (contains modified Copernicus Sentinel data 2026). We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
- NASA GIBS: We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
- Abflussvorhersage für Flüsse, 30 Tage mit Spannweite (GloFAS über Open-Meteo): Enthält modifizierte Informationen des Copernicus Emergency Management Service 2026; keine Hochwasserwarnung.
- Wetterdaten von Open-Meteo.com (https://open-meteo.com/), lizenziert unter CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
- Optionale Ebenen (11 Quellen in der Ebenenliste: live, Vorhersage, beobachtet und Kontext) zeigen ihren Anbieternachweis auf der Karte und hier, wenn sie eingeschaltet sind; Vorhersagen sind Modellausgaben, abgeleitete Indizes sind Schätzungen.
Ebenen und Daten
- Hochwasser, 3-Tage-Komposit: VIIRS Global Flood Product, NASA LANCE · 14. Okt. 2026
- Bevölkerungsdichte, 2020: Bevölkerung: CIESIN, Columbia University, Gridded Population of the World v4.11 (2018), NASA SEDAC, CC BY 4.0 · statisch
- Aktive Brände und thermische Anomalien: VIIRS NOAA-20 375 m (FIRMS), NASA LANCE FIRMS · 13. Okt. 2026
- Echtfarbe: VIIRS NOAA-20 korrigierte Reflektanz, NASA LANCE · 13. Okt. 2026
- Landbedeckungstyp (IGBP), jährlich: MODIS Terra and Aqua land cover (MCD12Q1), NASA LP DAAC · 2024
- Landoberflächentemperatur, Tag, 8-Tage-Komposit: VIIRS NOAA-20 Level 3, 8 Tage, NASA LANCE · 14. Sept. 2026
Modelle prägen Entscheidungen, die viele Menschen betreffen.
Gestaltung und Betrieb
Stromnetze, Wassernetze und Verkehrs Systeme werden mit Modellen geplant und betrieben.
Reaktion der öffentlichen Gesundheit
Übertragungsmodelle fließen in Entscheidungen zu Vorsorge und Reaktion ein.
Risiko und Kapital
Schadens-, Stress- und Kapitalmodelle prägen die finanzielle Resilienz.
Überblick über das Fachgebiet.
Die Ansicht, die ein Team nutzen würde, um dieses Thema zu verfolgen: seine Messgrößen, Zustände und Entscheidungen. Namen sind Beispiele, Werte sind illustrativ.
Die wichtigsten Forschungslinien.
- Wie sich Modelle desselben Systems vergleichen lassen, in Modell-Intercomparison.
- Wie sich Unsicherheit quantifizieren und Modelle an Beobachtungen testen lassen, in Unsicherheit und Validierung.
- Wie sich Modelle über Systemehinweg verknüpfen lassen, in Modellierung gekoppelter Systeme.
- Wie sich Ausfälle über Netze ausbreiten, in Netzwerke und Kaskaden.
- Wie Verhalten und Anpassung emergente Effekte erzeugen, in agentenbasierten und Komplexitätsmodellen.
- Wie man entscheidet, wenn die Zukunft zutiefst unsicher ist, in Optimierung unter Unsicherheit.
- Was digitale Zwillinge abbilden können und was nicht, in digitale Zwillinge: Methode und Grenzen.
- Wie sich Modellierung reproduzierbar machen lässt, in reproduzierbare Modellierung.
Wie das Fachgebiet mit anderen Risiken verbunden ist.
Jedes Nexus-Fachgebiet nutzt diese Methoden, wodurch das Fachgebiet eine Abhängigkeit aller anderen ist. Diese Verbindungen sind unter Abhängigkeiten und Folgen.
Die Portale zu den Fachgebieten Methoden und Modellierung, Risikomanagement und systemisches Risiko sowie Forschung und Evidenz führen jede Plattform des Consortium auf, die zu diesen Themen arbeitet.
Seiten in Feldüberblick.
Fragen und Antworten.
Ist die Systemwissenschaft eine einzelne Disziplin?
Warum sind Modelle für Risiken wichtig?
Kann ein Modell eine Kaskade vorhersagen?
Evidenz von dieser Seite aus beitragen.
Berichte is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.
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