Recent Advances in Modeling and Simulation Tools for Communication Networks and Services pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Ince, A. Nejat (EDT)/ Bragg, Arnold (EDT)

出品人:

页数:488

译者:

出版时间:2007-11

价格:$ 224.87

装帧:

isbn号码:9780387739076

丛书系列:

图书标签:

• 通信网络
• 模拟仿真
• 建模工具
• 无线通信
• 网络协议
• 性能评估
• 网络安全
• 5G
• 物联网
• 云计算

图书简介：新兴技术在地球科学与可持续发展中的应用 作者： [此处可插入几位不同领域专家的名字，例如：张伟、李明、艾米莉亚·罗德里格斯] 出版社： [此处可插入一个专业学术出版社的名称，例如：环球科学出版社] 出版年份： 2024年 --- 概述：跨学科视野下的地球系统变革 本书深入探讨了近年来在地球科学、环境工程以及可持续发展领域中涌现出的前沿技术和创新方法。在全球气候变化日益严峻、自然资源管理需求不断增长的背景下，我们迫切需要更精确的监测、更可靠的预测和更有效的干预策略。本书汇集了来自遥感、计算模拟、人工智能、物联网（IoT）以及新材料科学等多个领域的权威见解，旨在为研究人员、政策制定者和行业专业人士提供一个全面而深入的视角，理解如何利用这些新兴工具来应对复杂的地球系统挑战。 全书结构清晰，从基础的地球观测技术升级，过渡到复杂系统的建模与数据驱动决策，最终聚焦于具体的应用案例，如水资源管理、生态系统健康评估以及城市韧性建设。我们摒弃了对传统方法的简单罗列，而是着重分析了新技术如何从根本上改变我们对地球过程的认知深度和预测精度。 第一部分：高精度地球观测与数据融合 本部分奠定了理解现代地球科学研究的基础，即如何获取高质量、高时空分辨率的数据。 第一章：下一代卫星遥感技术与深度学习解译 本章详细介绍了高光谱成像、合成孔径雷达（SAR）干涉测量（InSAR）在监测地表形变、植被健康和水体动态方面的最新进展。重点讨论了如何利用卷积神经网络（CNN）和循环神经网络（RNN）来处理海量的卫星数据，实现对地表特征的自动化识别与分类，尤其是在极端天气事件（如洪水、山火）发生后的快速响应能力评估。探讨了从多源异构数据（光学、雷达、激光雷达）中提取一致性信息的挑战与突破。 第二章：物联网（IoT）驱动的地面传感网络与实时监测 本章聚焦于低功耗广域网（LPWAN）技术在环境监测中的应用，如LoRaWAN和NB-IoT。我们考察了部署在偏远或难以到达区域（如冰川边缘、深层土壤、大气边界层）的智能传感器网络，它们如何提供前所未有的实时、原位（in-situ）数据流。讨论了传感器校准的挑战、数据质量控制机制，以及如何将这些高频地面数据与遥感数据进行有效的时空配准，构建“天空地一体化”的监测框架。 第三章：无人机（UAS）在精细化环境调查中的角色转变 超越传统的航拍应用，本章分析了配备多光谱、热红外和激光雷达传感器的无人机系统如何赋能精准农业、基础设施安全检查以及小型流域的水文研究。重点剖析了边缘计算（Edge Computing）在无人机平台上的集成，使得数据处理和初步决策能够在飞行中即时完成，极大地缩短了从数据采集到行动的时间间隔。 第二部分：复杂地球系统的计算模拟与预测 本部分着眼于如何利用高性能计算（HPC）和新型算法来模拟和预测涉及多尺度、非线性和反馈机制的地球系统行为。 第四章：基于物理信息神经网络（PINN）的气候模型加速 传统的地球系统模型（ESM）计算成本极高，限制了情景分析的深度和广度。本章深入探讨了物理信息神经网络（PINN）作为一种新兴的混合建模范式。PINN通过将已知的物理定律（如纳维-斯托克斯方程、能量守恒定律）作为约束条件嵌入到深度学习框架中，从而在数据稀疏的区域或长期预测中，显著提高模型的泛化能力和物理一致性。分析了PINN在海洋环流和大气湍流模拟中的实际性能。 第五章：城市水文与水资源动态的数字孪生构建 本书详细阐述了“数字孪生”（Digital Twin）技术如何应用于管理高度城市化地区的复杂水循环系统。这包括整合地下水模型、地表径流模型与实时管网传感器数据，创建一个与物理系统实时同步的虚拟副本。讨论了如何利用该孪生系统进行洪水预警优化、供水管网漏损检测以及雨洪管理设施的动态调度。 第六章：极端事件的概率风险评估与不确定性量化 面对不确定性，本章侧重于先进的蒙特卡洛方法、贝叶斯方法以及基于机器学习的概率预测框架。我们探讨了如何量化模型结构误差、参数不确定性以及输入数据误差对长期预测结果的影响，特别是在评估未来几十年内重大地质灾害（如地震、火山喷发）或气候阈值突破的风险时，提供更具操作性的置信区间。 第三部分：技术驱动的可持续发展解决方案 本部分将理论与技术应用于解决现实世界中紧迫的环境和社会挑战。 第七章：可持续能源基础设施的选址优化与环境影响评估 随着可再生能源（风能、太阳能、地热能）的快速部署，优化其选址至关重要。本章介绍了一种多标准决策分析（MCDA）框架，该框架整合了地理信息系统（GIS）、高分辨率土地覆盖数据和能源产出预测模型。探讨了如何平衡能源效率、生态敏感性（如鸟类迁徙路线、生物多样性热点）和社会公平性等相互冲突的目标。 第八章：新型材料在碳捕获、利用与封存（CCUS）中的创新应用 环境工程领域正经历材料科学的革命。本章聚焦于新型吸附剂和膜分离技术在工业废气处理中的突破。详细分析了金属有机框架（MOFs）和共价有机框架（COFs）的结构设计如何实现对二氧化碳的高选择性捕获，以及这些材料在提升能效和降低捕获成本方面的潜力。同时，探讨了地下CO2封存过程的地质稳定性监测方法。 第九章：生态系统服务评估与自然资本核算 为了实现联合国可持续发展目标（SDGs），将生态系统服务量化为可交易的“自然资本”至关重要。本章介绍了一种结合遥感植被指数、生物声学监测和水文模型的方法论，用于量化森林的碳汇能力、湿地的水净化服务以及授粉服务的经济价值。强调了如何利用这些量化指标来指导土地利用规划和生态修复投资决策。 结论：迈向智慧地球管理 本书的结论部分总结了这些新兴技术融合所展现出的巨大潜力，同时也坦诚地指出了当前面临的挑战，包括数据治理、模型互操作性以及跨学科人才培养的紧迫性。我们展望了一个未来：通过集成高保真数据、先进的计算模型和强大的决策支持系统，人类将能够实现对地球系统的精细化管理，确保全球环境的可持续性和韧性。 --- 本书特色： 深度技术剖析： 并非泛泛而谈，而是深入探讨了PINN、数字孪生、边缘计算等具体技术在地球科学中的实施细节和数学基础。 跨学科整合： 成功连接了信息技术（IT）、计算科学与传统地球科学的实践前沿。 面向实践： 每一章节都以解决现实世界的环境或资源管理问题为导向。 前瞻性视野： 重点关注未来五年内可能成为行业标准的关键技术趋势。

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