کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6443035 1639959 2015 63 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Graph theory in the geosciences
ترجمه فارسی عنوان
نظریه گراف در علوم زمین
کلمات کلیدی
نظریه گراف، علوم زمین، شبکه های، مدل های صریح و صریح، مدل سازه، پیچیدگی،
ترجمه چکیده
نظریه گراف به مدت طولانی در جغرافیا و محیط زیست کمیاب مورد استفاده قرار گرفته است و در دهه های مختلف در زمین و علوم جوی کاربرد دارد. با این حال، به تازگی، کاربردهای مفاهیم و روش های نظریه گراف در علوم زمین، عمدتا در سه حوزه: مدل سازی صریح مکانی، شبکه های کوچک جهان و مدل های ساختاری سیستم های سطح زمین، افزایش یافته است. در این مقاله اهداف و روش های متضاد ذاتی این رویکردها مورد بررسی قرار می گیرند، اما بر عناصر رایج تمرکز می کنند تا دیدگاهی مصنوعی از نظریه گراف در علوم زمین بسازند. تکنیک های کاربردی در علوم زمین عمدتا از سه نوع هستند: اندازه گیری اتصالات کل شبکه ها؛ معیارهای مختلف جنبه های اهمیت یا تاثیر گره های خاص، لینک ها، یا مناطق شبکه؛ و شاخص های پویایی سیستم براساس ماتریس همبستگی گراف. کاربرد های علوم زمین نظریه گراف را می توان در پنج دسته کلی دسته بندی کرد: (1) اندازه گیری خواص شبکه های پیچیده مانند اتصال، محدوده و خوشه بندی؛ (2) تست هایی برای شواهدی از انواع خاصی از ساختارهایی که پیامدهای رفتار سیستم را دارند، مانند شبکه های کوچک یا مقیاس آزاد؛ (3) تست خواص سیستم دینامیکی، مثلا پیچیدگی، انسجام، ثبات، هماهنگ سازی و آسیب پذیری؛ (4) شناسایی پویایی از سوابق تاریخی و یا سری زمان؛ و (5) تجزیه و تحلیل فضایی. گسترش اخیر و آینده نظریه گراف در علوم زمین مربوط به رشد کلی رویکردهای مبتنی بر شبکه است. با این حال، عوامل متعددی نظریه گراف را به ویژه برای علوم زمین مناسب می سازد: پیچیدگی ذاتی، اکتشاف مجموعه های بسیار بزرگ داده، تمرکز بر فضاهای فضایی و تعاملات، و افزایش توجه به انتقال دولت ها، همه می توانند به تحلیل با استفاده از رویکردهای نظریه گراف پذیر باشند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات زمین شناسی
پیش نمایش مقاله
نظریه گراف در علوم زمین
چکیده انگلیسی
Graph theory has long been used in quantitative geography and landscape ecology and has been applied in Earth and atmospheric sciences for several decades. Recently, however, there have been increased, and more sophisticated, applications of graph theory concepts and methods in geosciences, principally in three areas: spatially explicit modeling, small-world networks, and structural models of Earth surface systems. This paper reviews the contrasting goals and methods inherent in these approaches, but focuses on the common elements, to develop a synthetic view of graph theory in the geosciences. Techniques applied in geosciences are mainly of three types: connectivity measures of entire networks; metrics of various aspects of the importance or influence of particular nodes, links, or regions of the network; and indicators of system dynamics based on graph adjacency matrices. Geoscience applications of graph theory can be grouped in five general categories: (1) Quantification of complex network properties such as connectivity, centrality, and clustering; (2) Tests for evidence of particular types of structures that have implications for system behavior, such as small-world or scale-free networks; (3) Testing dynamical system properties, e.g., complexity, coherence, stability, synchronization, and vulnerability; (4) Identification of dynamics from historical records or time series; and (5) spatial analysis. Recent and future expansion of graph theory in geosciences is related to general growth of network-based approaches. However, several factors make graph theory especially well suited to the geosciences: Inherent complexity, exploration of very large data sets, focus on spatial fluxes and interactions, and increasing attention to state transitions are all amenable to analysis using graph theory approaches.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Earth-Science Reviews - Volume 143, April 2015, Pages 147-160
نویسندگان
, , ,