水文非线性系统理论与方法

水文非线性系统理论与方法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:武汉大学出版社
作者:夏军
出品人:
页数:431
译者:
出版时间:2002-11
价格:30.0
装帧:平装
isbn号码:9787307036536
丛书系列:
图书标签:
  • 非线性
  • 随机性
  • 复杂性
  • 水文科学
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具体描述

水是支撑地球生命生态系统和社会经济发展不可替代的资源。为了研究水文现象的变化和陆地水文循环的规律,水文系统方法论得到了发展。本书是关于水文非线性系统理论与方法的一本著作。它既有作者对过去水文系统非线性系统识别理论研究的成果总结,也有作者最近几年开展的环境这化下流域水文循环复杂性探索以及分布式流域水循环模似与应用的成果。全书分为七章,分别从水文循环及水文系统的基本概念、水文非线性系统识别原理、水文非线性系统描述的泛函模型方法、集总式的水文非线性概念性模型途径,以及流域分布式水循环系统多个层面,阐述水文非线性系统模拟、水文预报、水量转化分析、水资源评价和水文-生态系统的特征及应用实例。本书可供地球科学、水利工程、农学、环境类的水文水资源及其相关专业研究者、教师、研究生和大学高年级学生阅读和参考。

《气候变化下水资源管理与适应策略》 本书深入探讨了在全球气候变化背景下,水资源面临的严峻挑战及其对人类社会、经济和生态系统产生的深远影响。我们将从宏观视角出发,系统梳理气候变化驱动下的水文过程演变规律,剖析其对区域水循环、水文情势以及水旱灾害发生的潜在改变。 第一部分:气候变化与水文系统 本部分将聚焦气候变化对水文要素的直接和间接影响。我们首先回顾最新的气候变化科学进展,包括全球平均气温上升、降水格局改变、极端天气事件频率和强度增加等关键现象。在此基础上,我们将详细阐述这些气候变化因素如何作用于水文系统: 降水变化与蒸发蒸腾: 分析气温升高对蒸发蒸腾过程的促进作用,以及降水时空分布不均、极端降雨事件增多带来的水资源可利用性变化。重点讨论不同区域(如干旱半干旱区、季风气候区)面临的具体挑战。 融雪与冰川消融: 探讨气温升高对高山积雪和冰川的影响,包括融雪时间提前、融雪量改变以及冰川退缩对下游河流径流的长期影响。关注这些变化对依赖冰川融水灌溉和供水的地区的潜在危机。 地下水补给与排泄: 揭示气候变化对地下水补给来源(如降雨入渗、河流渗漏)和排泄途径(如泉水、蒸发)的影响,分析地下水位变化对区域水生态和农业生产的影响。 水质变化: 气候变化可能导致水温升高、溶解氧降低,以及极端降雨引发的地表径流携带更多污染物进入地表水体,这些都可能对水质产生不利影响。 第二部分:水资源管理面临的挑战 气候变化带来的水文变化,对现有的水资源管理框架提出了严峻考验。本部分将深入剖析这些挑战: 水资源供需失衡加剧: 降水变化和蒸发蒸腾增加将导致水资源总量和可利用量的不确定性增加,而人口增长、经济发展和城市化进程将持续推高用水需求,供需矛盾将更加突出。 水旱灾害风险升级: 极端降雨事件的频率和强度增加,导致洪涝灾害风险加剧;而持续干旱则可能引发更严重的干旱,影响农业生产、生态环境和人类生活。 水生态系统压力增大: 河流流量变化、水温升高、污染物浓度变化等都可能对河流、湖泊、湿地等水生态系统的结构和功能造成负面影响,威胁生物多样性。 跨界水资源冲突潜在风险: 当降雨和径流模式发生变化时,依赖共同水源的区域之间的水资源分配和管理可能面临新的挑战,增加潜在的合作与冲突风险。 现有基础设施的适应性: 现有的水库、堤坝、灌溉系统等水利基础设施,在设计时可能未充分考虑未来气候变化情景下的极端水文事件,其可靠性和有效性可能受到挑战。 第三部分:水资源适应性管理策略 面对气候变化带来的挑战,采取积极主动的适应性管理策略至关重要。本部分将系统介绍和探讨一系列有效的应对措施: 气候变化情景下的水文模型与预测: 运用先进的水文模型,结合不同的气候变化情景(如RCPs),对未来水文过程进行预测,为科学决策提供支持。介绍多源数据融合、模型不确定性分析等前沿技术。 基于生态流量的水资源优化调度: 强调在水资源调度过程中,需要充分考虑维持河流健康所需的生态流量,以保护水生态系统。介绍如何进行生态流量的计算和管理。 非常规水资源开发利用: 鼓励和推广再生水利用、雨水收集、海水淡化等非常规水资源技术,以增加水资源供给的韧性。 高效用水与节水技术: 推广先进的农业灌溉技术(如滴灌、喷灌)、工业节水措施以及居民生活节水意识的提升,从需求侧入手缓解水资源压力。 加强水旱灾害预警与应急管理: 提升对极端天气事件的监测、预警能力,建立健全的应急预案和响应机制,最大程度地减少灾害损失。 水权制度与市场化配置: 探讨如何通过改革水权制度,利用水权交易等市场化手段,提高水资源的配置效率和公平性。 加强国际合作与区域协同: 尤其是在跨界河流流域,加强信息共享、技术交流与合作,共同应对气候变化带来的水资源挑战。 提升公众意识与能力建设: 通过教育和宣传,提高公众对水资源重要性和气候变化影响的认识,鼓励其参与到节水和水资源保护行动中。 结论: 《气候变化下水资源管理与适应策略》一书旨在为读者提供一个全面、深入的视角,理解气候变化对水资源系统的影响,并提供一套系统、可操作的适应性管理策略。本书适用于环境科学、水利工程、地理学、农业科学等相关领域的科研人员、政府部门管理者、工程技术人员以及关注水资源可持续发展的广大读者。通过学习本书,我们期望能够为建设一个更具韧性、更可持续的水资源未来贡献力量。

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目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的标题《水文非线性系统理论与方法》本身就散发出一种引人入胜的学术气息,仿佛打开了一个通往复杂而迷人的水文世界的大门。我购买这本书的初衷,是希望能够深入理解我们赖以生存的水资源背后那些隐藏的、难以捉摸的规律。过去,我对水文现象的认知大多停留在比较宏观的层面,比如降雨、径流、蒸发等基本要素的描述,以及一些相对线性的概念,比如简单的水量平衡模型。然而,随着对自然界复杂性的认识不断加深,我越来越感到,传统的线性思维在解释许多水文过程时显得力不从心。例如,同样是降雨量,在不同的土地覆盖、土壤湿度、地形条件下,产生的径流量却可能差异巨大;一个微小的扰动,有时可能引发一系列连锁反应,导致水文系统的剧烈变化,这种“蝴蝶效应”正是非线性系统最典型的特征。这本书的出现,恰恰填补了我在这方面的知识空白。我非常期待它能提供一套系统性的理论框架,帮助我理解这些非线性行为的驱动机制,并介绍一些实用的方法来分析和预测这些复杂的水文现象。我尤其对书中可能涉及的混沌理论、分形几何在水文学中的应用感到好奇,因为这些前沿的数学工具似乎为揭示水文系统的内在复杂性提供了全新的视角。希望这本书能够引领我进入一个更深层次的水文认知领域,让我能够更科学、更精准地理解和管理我们的水资源,为可持续发展贡献力量。

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我购买《水文非线性系统理论与方法》这本书,主要是被其中“非线性系统”这几个字所吸引。在我以往的学习和工作中,接触到的很多水文模型都倾向于采用线性假设,这在处理一些简化场景时或许是有效的,但在面对现实世界中复杂多变的水文现象时,其局限性显而易见。比如,一场持续数日的温和降雨,可能只会导致平缓的河道径流变化;而一场突如其来的强降雨,则可能在短时间内引发洪水的爆发,这种反应速度和规模的巨大差异,很难用简单的线性关系来解释。我坚信,水文系统本质上是非线性的,它的行为是由许多相互关联、相互影响的因素共同决定的,并且这些因素之间的关系是非线性的。因此,我非常期待这本书能够系统地介绍非线性系统在水文学中的应用,从理论层面解释为什么水文系统具有非线性特征,以及这些非线性特征是如何表现出来的。更重要的是,我希望它能提供一套完整的方法论,指导读者如何识别、分析和模拟这些非线性系统。我希望能学到如何构建更贴近现实的水文模型,如何利用非线性分析工具来揭示水文过程的内在规律,例如混沌行为、分形特征等,并期待这些理论和方法能够在我未来的研究中,尤其是在应对气候变化带来的水文风险时,提供更强大的分析和预测能力。

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我选择《水文非线性系统理论与方法》这本书,是因为我一直对水文过程中的“复杂性”感到好奇,并试图寻找理解这种复杂性的理论框架。我注意到,很多时候,即使输入条件略有改变,水文系统的输出也会发生显著差异,这种“放大效应”或“敏感性”是线性系统难以解释的。因此,我坚信非线性理论是理解水文系统行为的关键。我希望这本书能够为我提供一个系统的学习路径,从基础的非线性概念入手,逐步深入到在水文领域中的具体应用。我期待书中能够解释“混沌”在水文系统中的表现形式,比如降雨-径流关系中的混沌吸引子,以及“分形”在描述流域形态、降雨空间格局等方面的作用。我尤其希望能学习到如何利用这些非线性理论来构建更真实的模拟模型,例如如何处理水文时间序列中的非线性依赖关系,如何分析水文系统中的吸引子和分岔点,以及如何基于非线性理论来进行水文预报。这本书如果能提供一些算法或模型的伪代码,或者对常用软件的介绍,就更具实践价值了,这样我就可以尝试将学到的知识应用于实际的数据分析和模型构建中,从而更深刻地理解水文系统的复杂世界。

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购买《水文非线性系统理论与方法》这本书,是源于我一直以来对水文现象背后复杂机制的好奇心。在我看来,水文过程绝非简单的输入输出关系,它牵扯到大气、土壤、植被、地貌等诸多要素的动态交互,这些交互往往是非线性的,微小的变化可能导致系统行为的巨大转变。过去,我接触到的水文研究更多地集中在线性模型和统计方法上,虽然在某些方面取得了显著成果,但对于解释诸如极端降雨事件的突发性、干旱的持久性以及水体污染的扩散机制等复杂现象,总感觉有些力不从心。因此,当我在书店看到这本书时,它的标题立刻引起了我的注意。我希望这本书能够为我打开一扇新的大门,让我系统地了解非线性系统理论的基本概念,如混沌、分形、吸引子等,并学习如何将这些理论应用于水文系统的分析。我特别期望书中能够包含具体的案例研究,展示如何利用非线性方法来建立更精确的水文模型,如何进行水文预测,以及如何评估和管理水资源系统中的不确定性。这本书如果能提供一些实用的计算方法和软件工具的介绍,那就更好了,这样我就可以将学到的知识直接应用到我的实际工作中。

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《水文非线性系统理论与方法》这本书,在我看来,是一把能够解锁水文领域深层奥秘的钥匙。我一直觉得,我们对水文系统的理解,常常被简化和线性化所束缚,而忽略了其固有的复杂性和非线性特征。想想看,一次小小的土地利用变化,有时可能触发河流生态系统的连锁反应;一场看似普通的降雨,在特定的初始条件下,可能演变成一场破坏性的洪水。这些现象都表明,水文系统并非简单的因果关系链,而是充满了非线性的反馈和耦合。我购买这本书,是希望能够系统地学习非线性系统理论,并了解其在水文学中的具体应用。我期待书中能够详尽地介绍混沌动力学、分形理论、突变论等核心概念,并提供相应的数学工具和分析方法。更重要的是,我希望能够看到书中包含实际的水文案例研究,展示如何利用这些非线性理论来建立更精确、更具预测能力的水文模型,例如如何模拟降雨-径流的非线性关系,如何分析水体污染物扩散的复杂路径,以及如何评估极端水文事件的发生概率。我希望这本书能够帮助我建立起一种全新的、更符合自然规律的水文认知框架。

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对于我这样一名长期在水文领域深耕的科研人员来说,《水文非线性系统理论与方法》这本书的出现,无异于一次理论上的“启蒙”。我深切地感受到,传统的基于线性假设的水文模型,在面对日益复杂和剧烈变化的水文现象时,其预测精度和解释能力都受到了严峻的挑战。尤其是在气候变化的大背景下,极端水文事件的发生频率和强度都在增加,而这些现象往往是高度非线性的,其演变过程充满了混沌和突变。我迫切需要一套更先进的理论工具来理解和应对这些挑战。这本书的标题,正是直指我最关心的核心问题。我期待书中能够系统地介绍非线性动力学在水文学中的应用,包括但不限于混沌吸引子、分岔分析、相空间重构等关键概念,并提供相应的数学推导和理论框架。同时,我也希望书中能够给出具体的案例分析,演示如何将这些理论应用于水文数据的分析,如何识别水文系统中的非线性模式,以及如何构建能够捕捉系统复杂动态行为的预测模型。我希望这本书能够为我的研究方向提供新的思路和方法,帮助我更深入地揭示水文系统的内在规律,并为水资源的可持续管理提供更科学的支撑。

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我之所以会选择《水文非线性系统理论与方法》这本书,很大程度上是因为我对自然界中那些看似混乱却又暗藏规律的现象深感着迷。水文系统,在我看来,就是这样一种典型的复杂系统。它不像一个简单的开关,输入某种信号,就会得到确定的输出。相反,水文过程充满了不确定性、反馈回路和突变的可能性,这些都是非线性系统所特有的表现。我过去的学习和工作接触到的一些水文模型,虽然在一定程度上能够模拟水流的运动,但在解释极端水文事件的发生机制、预测长期气候变化对水文循环的影响时,常常显得力不从心。因此,我非常渴望能够通过这本书,深入了解非线性系统理论如何应用于水文学领域。我希望书中能够清晰地解释混沌理论、分形几何等概念,以及它们在水文研究中的具体应用。例如,我希望能学习到如何识别水文时间序列中的混沌特征,如何利用分形方法来描述流域地貌或降雨的空间分布,以及如何构建能够捕捉水文系统非线性行为的预测模型。我期待这本书能够为我提供一套系统的方法论,帮助我更深入地理解水文系统的内在动力学,并为解决现实世界中的水文挑战提供科学的指导。

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在信息爆炸的时代,寻找一本能够真正启发思考、拓展视野的书籍并不容易。《水文非线性系统理论与方法》这本书,正是这样一本让我眼前一亮的著作。我一直认为,水文过程的复杂性远远超出了简单的线性关系所能描述的范畴。想想看,同样一场降雨,在不同的季节、不同的地貌、不同的土壤湿度条件下,产生的径流模式会大相径庭;一个微小的环境变化,有时会引发水文系统一系列连锁反应,甚至导致整个系统的行为模式发生根本性转变,这其中蕴含的正是深刻的非线性原理。我购买这本书,正是希望能够系统地学习非线性系统理论在水文学中的应用。我期待书中能够详细阐述混沌、分形、突变等非线性概念,并结合水文实践,解释这些理论如何帮助我们理解和预测水文现象。更重要的是,我希望这本书能提供一套实用的方法论,包括如何识别水文系统中的非线性特征,如何构建和求解非线性水文模型,以及如何利用这些模型来解决实际的水文问题,例如洪水预警、水资源管理和生态系统恢复等。我希望这本书能够成为我学习水文科学道路上的重要引路人,帮助我构建更全面、更深刻的认知体系。

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我一直对水文系统的复杂性感到着迷,尤其是在经历了近年来一些极端水文事件后,更加深刻地认识到传统线性模型在描述这些现象时的不足。我总觉得,水文过程的许多奥秘隐藏在非线性的反馈机制和耦合作用之中,而这些恰恰是线性方法难以捕捉的。《水文非线性系统理论与方法》这本书的标题,无疑正是我一直在寻找的宝藏。我非常期待这本书能够为我提供一个坚实的理论基础,让我能够理解非线性系统是如何在水文中运作的,比如,为什么同样的降雨量会导致截然不同的径流响应?为什么水体中的污染物扩散路径如此难以预测?我希望书中能够详细介绍一些关键的非线性概念,如混沌动力学、分形几何在水文研究中的应用,以及如何利用这些理论来分析水文数据的复杂性和不规则性。同时,我也希望书中能够提供一些实际可行的研究方法和技术,指导我如何构建非线性水文模型,如何进行模型的参数优化和验证,以及如何利用这些模型来进行更可靠的水文预测和风险评估。我期待这本书能帮助我超越传统的线性思维,更深入地理解水文系统的本质,并为应对未来的水资源挑战提供更有效的工具。

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说实话,拿到《水文非线性系统理论与方法》这本书的时候,我内心是怀揣着一种既兴奋又略带忐忑的心情的。兴奋在于,我对水文领域一直有着浓厚的兴趣,尤其是在接触到一些关于极端天气事件频发的报道后,更觉察到传统的水文模型可能存在局限性。非线性系统理论,这个概念本身就带着一种挑战和探索的意味。我一直觉得,大自然的神奇之处就在于它的复杂和不可预测性,而水文过程更是如此,它受到太多变量的相互作用,很难用简单的数学公式来概括。因此,当我知道有这样一本书,专门探讨如何运用非线性理论来研究水文系统时,我毫不犹豫地购买了。我期望这本书能够深入浅出地介绍非线性动力学在水文学中的基本原理,比如吸引子、分岔、李雅普诺夫指数这些我只在科普读物里模糊听过的概念,能够通过具体的案例和模型得到清晰的阐释。同时,我也希望书中能提供一些实际操作层面的方法和工具,比如如何构建非线性水文模型,如何利用数据分析技术来识别和量化系统的非线性特征,甚至是如何利用这些理论来辅助水旱灾害的预警和风险评估。毕竟,理论最终要服务于实践,我希望这本书不仅能提升我的理论认知,更能为我今后的学习和工作提供切实可行的指导。

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