具體描述
《分布式水文模型理論與方法》為作者多年從事水文規律模擬及分布式水文模型研究過程中所積纍的一些研究成果總結，研究內容涉及分布式水文模擬的空間信息提取、尺度、資料時空分布的影響等問題，以及産匯流過程自身的一些理論研究。全書共十三章，可分為三大部分，第一部分主要介紹基於DEM的流域特徵提取研究，涉及單一信息和復閤信息的流域特徵提取、集水麵積閾值確定等內容；第二部分針對分布式水文模型中的尺度問題和資料空間分布情況對水文過程的影響進行瞭初步的研究；第三部分主要介紹瞭分布式模型的結構，針對土壤水再分布、土壤熱傳導、蒸發、産流、匯流等分布式水文模擬中的細節進行瞭描述和研究。
《分布式水文模型理論與方法》可供水文學、水資源、氣象、水利工程等學科的科研人員、從事水資源管理的技術人員以及高等院校相關專業的師生參考。
現代水利工程中的復雜係統分析與決策支持 圖書簡介 本書旨在深入探討現代水利工程領域中復雜係統的建模、分析與決策支持方法。在當前全球氣候變化加劇、水資源供需矛盾日益突齣的背景下，傳統的水文水資源管理方法已難以適應復雜多變的水文過程與工程實踐需求。本書聚焦於如何運用先進的計算科學、數據科學以及係統工程的理念，構建能夠準確模擬、有效預測並指導優化水利基礎設施運行的理論框架與實用技術。 第一部分：復雜水文係統理論基礎與建模範式 本部分首先迴顧瞭傳統水文模型（如概念性模型、集總式模型）的局限性，並引入瞭復雜係統科學在水文領域的核心概念，包括非綫性、不確定性、突現性以及多尺度特徵。 水文過程的復雜性： 詳細闡述瞭地錶徑流、地下水與地錶水交互、以及人與自然相互作用（如城市化、土地利用變化）如何共同構成瞭高度非綫性和耦閤的復雜係統。 數據驅動與機理結閤的建模範式： 批判性地分析瞭純粹的物理機製模型和純粹的黑箱數據模型各自的優缺點。重點介紹瞭混閤模型（Hybrid Modeling）的構建策略，即如何利用機理知識構建模型骨架，再通過觀測數據和機器學習算法來校準和增強模型對特定區域復雜過程的刻畫能力。 時空尺度問題的處理： 探討瞭如何在不同尺度的水文現象之間進行有效的信息傳遞和尺度轉換。這包括如何將高分辨率的流域尺度信息集成到區域乃至國傢尺度的決策支持係統中，以及如何處理模型輸入和輸齣中的空間異質性。 第二部分：高性能計算與大規模水文數據處理技術 隨著觀測網絡密度的增加和遙感技術的發展，水文研究麵臨海量、高維數據的挑戰。本部分專注於利用高性能計算（HPC）和先進的數據處理技術來應對這些挑戰。 麵嚮大規模模擬的數值方法： 詳細介紹瞭幾種前沿的偏微分方程求解算法在水文過程模擬中的應用，特彆關注如何優化計算網格劃分、提高求解器的並行效率，以支持準實時或實時的流域尺度模擬。 遙感與同化技術： 深入探討瞭衛星遙感數據（如降雨、地錶蒸散發、土壤濕度）在水文模型輸入和狀態校正中的應用。重點講解瞭數據同化技術（Data Assimilation），特彆是卡爾曼濾波及其變種（如Ensemble Kalman Filter, EnKF）如何有效地融閤觀測數據到模型運行中，從而提高短期水文預報的準確性和長期模擬的可靠性。 不確定性分析與量化： 鑒於水文係統的內在隨機性和模型結構誤差，本部分強調瞭對模型輸齣不確定性的係統性量化。內容涵蓋敏感性分析、參數校準中的多目標優化、以及基於濛特卡洛模擬和貝葉斯推斷的整體不確定性傳播分析。 第三部分：水利係統優化、風險評估與決策支持 水文模型輸齣的最終目的是為水資源管理、防洪抗旱和工程調度提供科學依據。本部分將重點放在模型結果嚮實用決策轉化的橋梁——優化理論和風險評估方法。 水資源係統優化調度： 針對水庫群優化調度、跨流域調水工程、以及城市供水係統的動態管理問題，本書引入隨機規劃（Stochastic Programming）和魯棒優化（Robust Optimization）方法。這使得調度決策能夠在充分考慮未來水文情景不確定性的前提下，實現目標函數（如發電量最大化、供水可靠性最大化）的最優或次優配置。 極端事件風險評估與韌性設計： 結閤氣候變化情景，本書探討瞭如何構建多重水文災害（如洪水、乾旱、泥石流）耦閤的風險評估框架。重點介紹基於場景的風險分析，並引入水利基礎設施的係統韌性（Resilience）指標，指導工程設計從傳統的“安全係數”設計轉嚮適應未來不確定性的“韌性”設計。 人機交互式決策支持係統（DSS）構建： 闡述瞭如何將復雜的模型、大量的計算結果、以及不確定性評估集成到一個用戶友好的決策支持平颱中。強調可視化技術在復雜信息傳達中的作用，確保管理者能夠快速理解模型輸齣的含義，並有效地支持多部門、多目標的決策製定過程。 目標讀者與價值 本書麵嚮水利工程、水文科學、環境科學、地理信息係統（GIS）以及相關領域的高年級本科生、研究生、科研人員以及一綫工程技術人員。它不僅提供瞭深入的理論基礎，更注重前沿計算技術與實際工程問題的緊密結閤，是理解和應用現代水利係統科學方法的關鍵參考資料。
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