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GCRI · 系统科学与建模

领域概览

系统 科学研究系统的各部分如何相互作用,产生任何单一部分都不具有的行为。建模是其主要工具:以数学或代码对系统进行严谨表示,从而可以探索、检验和解释其行为。本页界定该领域,说明其对社会的重要性,并展示它如何与其他每一种风险相关联。

STEM 方法
8
该领域应用的规范方法
主题
8
该领域的主题页面
对口方
6
网络中共享领域的各平台
报告系列
2
它参与的 Reports 系列
01定义

该领域涵盖的内容。

The field brings together 系统工程, which designs and analyses complex engineered 系统; probability and statistics and uncertainty quantification and model validation, which describe what is known and how confidently; network science and contagion and complex systems and agent-based modelling, which explain how structure and behaviour create emergent effects such as cascades; and optimisation and operations research and decision analysis under uncertainty, which support choices under constraints and uncertainty.

界定它的与其说是研究对象,不如说是一种工作方式:明确假设,对照证据检验假设,并说明模型能说明什么、不能说明什么。

02地理

北美的危害与暴露。

来自 NASA GIBS 的北美洲洪水、人口密度和活跃火点数据。每个图层都标注各自的日期。

交互式地图需要JavaScript;图层列表和来源见下文。

图层 3

本页面的危害与暴露

关于本图层
证据
观测(云层造成缺口)
来源
VIIRS 全球洪水产品(NASA LANCE)
提供方
NASA LANCE
许可协议
NASA 开放数据
年份版本
每日;卫星探测;云层造成缺口
构建时的最新内容
2026-10-14
处理结果
约 250 米网格
不确定性
卫星探测;云层造成缺口。卫星或模型栅格数据,按提供方发布的原样呈现。云层、条带缺口和反演误差会造成缺口和噪声;数值是指标,而非某地的测量值。
经由以下途径到达
gibs.earthdata.nasa.gov,仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
证据
估计值
来源
世界网格化人口 v4.11(NASA SEDAC(哥伦比亚大学 CIESIN))
提供方
NASA SEDAC(哥伦比亚大学 CIESIN)
许可协议
CC BY 4.0
年份版本
null;基于人口普查的估算,静态(2020)
处理结果
约 1 公里网格
不确定性
基于人口普查的 2020 年每平方公里人口估算,作为风险暴露背景展示;不是受任何危害影响的人数。
经由以下途径到达
gibs.earthdata.nasa.gov,仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
证据
观测(云层和过境时间造成缺口)
来源
VIIRS NOAA-20 375 米(FIRMS)(NASA LANCE FIRMS)
提供方
NASA LANCE FIRMS
许可协议
NASA 开放数据
年份版本
每日;卫星探测;云层和过境时间造成缺口
构建时的最新内容
2026-10-13
处理结果
约 500 米网格
不确定性
所示日期的卫星热点探测结果,包括天然气火炬和工业热源;并非已确认的火情、事件报告或预警。
经由以下途径到达
gibs.earthdata.nasa.gov,仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
证据
观测
来源
VIIRS NOAA-20 校正反射率(NASA LANCE)
提供方
NASA LANCE
许可协议
NASA 开放数据
年份版本
每日;卫星图像
构建时的最新内容
2026-10-14
处理结果
约 250 米网格
不确定性
卫星图像。卫星或模型栅格数据,按提供方发布的原样呈现。云层、条带缺口和反演误差会造成缺口和噪声;数值是指标,而非某地的测量值。
经由以下途径到达
gibs.earthdata.nasa.gov,仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
证据
模型生成(GIBS 发布的最新年份)
来源
MODIS Terra 和 Aqua 土地覆盖(MCD12Q1)(NASA LP DAAC)
提供方
NASA LP DAAC
许可协议
NASA 开放数据
年份版本
每年;卫星分类;GIBS 发布的最新年份
构建时的最新内容
2024-01-01
处理结果
约 500 米网格
不确定性
所示年份的卫星土地覆盖类别,含农田;该分类存在已知误差,并非农场登记册。
经由以下途径到达
gibs.earthdata.nasa.gov,仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
证据
观测(持续云层仍会造成缺口)
来源
VIIRS NOAA-20 Level 3,8 天(NASA LANCE)
提供方
NASA LANCE
许可协议
NASA 开放数据
年份版本
8 天;卫星 8 天合成;持续云层仍会造成缺口
构建时的最新内容
2026-09-14
处理结果
约 1 公里网格
不确定性
截至所示日期的 8 天内地表的卫星皮肤温度,是高温风险暴露指标;不是气温、热指数,也不是高温预警。
经由以下途径到达
gibs.earthdata.nasa.gov,仅在您允许实时地图后访问

最新可用

NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM (METI, NASA) · Blue Marble (NASA) · © OpenStreetMap贡献者 (ODbL) · Natural Earth

正在加载最新的NASA影像。

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危害与风险暴露,以北美为取景。NASA 发布的卫星和模型产品,各带自己的日期。它们是指标,而非对任何地点的评估。

数据:NASA GIBS · ASTER GDEM · Blue Marble · © OpenStreetMap 贡献者 · Natural Earth · NASA EONET · 美国地质调查局 · NASA JPL OPERA DIST-ALERT来源与许可

  • 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). NASA 开放数据
  • 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). NASA 开放数据
  • VIIRS 近实时产品(洪水、地表温度、积雪覆盖、校正反射率),NASA LANCE;影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。 NASA 开放数据
  • 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). 采用 CC BY 4.0 许可。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。 doi:10.7927/H49C6VHW. CC BY 4.0
  • NASA 资源管理火灾信息系统(FIRMS),VIIRS 375 m 活跃火点产品,NASA LANCE;矢量瓦片来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。 NASA 开放数据
  • MODIS 陆地产品(植被指数、总初级生产力、土地覆盖),NASA LP DAAC 和 LANCE;影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。 NASA 开放数据
  • ASTER GDEM 是 METI 和 NASA 的产品(ASTER Global Digital Elevation Model V003,NASA LP DAAC);影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。引用格式: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. NASA 开放数据
  • 使用 Natural Earth 制作。免费矢量和栅格地图数据,见 naturalearthdata.com。 公有领域
  • © OpenStreetMap 贡献者(ODbL),经由 NASA GIBS(海岸线、边界、道路和地名)。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。 ODbL
  • Blue Marble,NASA Earth Observatory;影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。 NASA 开放数据
  • 地球仪和平面地图上的背景信息:海岸线、边界、道路和地名来自 NASA GIBS 参考图层(OpenStreetMap 数据,ODbL,© OpenStreetMap contributors);Blue Marble 影像可作为可选底图;3D 地形和高程读数来自 ASTER GDEM 高程色彩指数(5 m 至 200 m 分级,为便于辨识而作了夸张处理)。边界按已发布的样式绘制,不代表对任何领土的立场。
  • 实时事件:NASA Earth Observatory Natural Event Tracker(EONET);事件仅供参考,并保留其原始来源链接。
  • 实时:NASA EONET。事件仅供参考,不是主管机构的预警。
  • 实时:美国地质调查局。事件仅供参考,不是主管机构的预警。
  • 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).
  • 河流流量预报,30天及区间(GloFAS,经Open-Meteo):包含经修改的Copernicus Emergency Management Service 2026年信息;非洪水警报。
  • 天气数据来自 Open-Meteo.com (https://open-meteo.com/), 依据 CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). 授权。
  • 可选图层(图层列表中有 11 个来源:实时、预报、观测和背景)开启时会在地图上和此处显示其提供方署名;预报是模型输出,派生指数是估计值。

图层与日期

  • 洪水水体,3 日合成:VIIRS 全球洪水产品,NASA LANCE · 2026年10月14日
  • 人口密度,2020 年:人口:哥伦比亚大学 CIESIN,世界网格化人口 v4.11(2018),NASA SEDAC, CC BY 4.0 · 静态
  • 活跃火点与热异常:VIIRS NOAA-20 375 m(FIRMS),NASA LANCE FIRMS · 2026年10月13日
  • 真彩色:VIIRS NOAA-20 校正反射率,NASA LANCE · 2026年10月13日
  • 土地覆盖类型(IGBP),年度:MODIS Terra 和 Aqua 土地覆盖(MCD12Q1),NASA LP DAAC · 2024
  • 地表温度,日间,8 天合成:VIIRS NOAA-20 3 级产品,8 天,NASA LANCE · 2026年9月14日

03为何重要

模型影响着关乎众多人的决策。

基础设施

设计与运行

电网、供水网络和交通 系统 借助模型进行规划和运行。

卫生

公共卫生应对

传播模型为应急准备和响应决策提供信息。

金融

风险与资本

损失、压力和资本模型影响着金融韧性。

04监测

领域概览。

团队跟踪该主题时会使用的界面:其指标、状态与决策。名称为示例,数值仅作示意。

Field overview: the screen’s structure, terms and states for Systems science.示例名称和示意数值;是设计方案,并非记录或实时系统。
05专家研究的内容

主要研究方向。

06关联

该领域如何与其他风险相关联。

每个 Nexus 领域都使用这些方法,这使该领域成为所有领域的依赖。这些联系在 依赖与后果.

The field gateways for 方法与建模、风险管理与 系统性风险 以及研究与证据的领域入口列出了联合体中研究这些主题的所有平台。

07页面

领域概览中的页面。

08问题

问题与解答。

系统科学是一门单一学科吗?
不是。它是来自数学、统计学、工程和计算的一系列方法,因关注相互作用和涌现而结合在一起。
模型为何对风险至关重要?
因为许多风险决策涉及尚未发生的事件,而这些事件只能借助模型来探索。
模型能预测级联吗?
模型可以展示合理的路径和脆弱点。对复杂级联进行精确预测几乎不可能,该领域明确承认这一局限。
报告贡献

从本页贡献证据。

报告 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.

GCRI系统科学与建模方法与技术情景与压力测试
系统科学与建模

带来一种方法、一个数据集或一个问题。

信息和咨询现已开放。每项咨询都会获得一个编号,并告知下一步;申请、付款、算力分配和注册只有在相应团队、条款和审查能力就绪时才会开放。