21世纪中国水文科学研究的新问题新技术和新方法 (平装) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:刘昌明编

出品人:

页数:218 页

译者:

出版时间:2001年

价格:38.0

装帧:平装

isbn号码:9787030096302

丛书系列:

图书标签:

• 科普
• 实用
• 水文科学
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• 平装本

《21世纪中国水文科学研究的新问题新技术和新方法》 这是一部深入探讨21世纪中国水文科学前沿领域的重要学术著作。本书聚焦于当前水文科学面临的重大挑战，并系统性地介绍了为应对这些挑战而涌现的新理论、新技术和新方法。作者们凭借深厚的学术积累和丰富的实践经验，为读者呈现了一幅中国水文科学发展壮丽的画卷。 核心内容概述： 本书主要围绕以下几个核心方面展开： 新问题： 21世纪以来，全球环境变化、社会经济发展以及科技进步，给中国的水文科学研究带来了前所未有的新挑战。这些新问题涵盖了： 气候变化的影响： 极端天气事件频发（如特大干旱、洪涝）、降雨格局改变、冰川融化加速、海平面上升等，对流域水文循环、水资源量、水环境产生了深刻而复杂的影响。如何准确评估和预测这些变化，如何制定适应性策略，是当前水文科学的重中之重。 人类活动的干扰： 快速的城市化、工业化、农业现代化以及大规模的水利工程建设（如水库、调水工程），极大地改变了地表径流、地下水补排、蒸发蒸腾等自然过程。如何量化这些干扰，如何研究人水和谐共生，成为亟待解决的难题。 水环境安全与生态健康： 水污染加剧、水体富营养化、地下水超采与污染、河流湖泊萎缩退化等问题，严重威胁着水生态系统的健康和人类饮用水安全。水文科学需要更有效地监测、诊断和治理这些问题。 跨界与区域水问题： 区域间水资源配置、流域水管理、跨界河流的协同管理等，涉及复杂的社会、经济、政治因素，需要新的研究思路和方法来解决。 数据稀缺与不确定性： 尽管观测手段日益先进，但在许多地区，特别是欠发达地区，高质量的水文数据仍然稀缺，同时，模型预测的不确定性也给决策带来挑战。 新技术： 为了应对上述新问题，水文科学研究的工具箱也日益丰富。本书详细介绍了： 遥感技术： 卫星遥感（光学、雷达、热红外等）在区域尺度水文要素（降雨、地表温度、植被覆盖、土壤湿度、积雪、冰川等）的监测方面发挥着越来越重要的作用。多源遥感数据的融合应用，极大地拓展了水文信息的获取能力。 地理信息系统（GIS）与空间分析： GIS技术为水文数据的管理、分析和可视化提供了强大的平台，使得对水文过程的空间变异性进行深入研究成为可能。 大数据与云计算： 海量的水文观测数据、模型输出数据以及相关的地理、气象、社会经济数据，需要大数据技术来存储、处理和挖掘。云计算则提供了强大的计算资源，支持复杂的水文模型运行和多情景模拟。 数值模拟与模型方法： 从传统的流域模型到集成化的、考虑多物理过程的复杂模型，以及机器学习、人工智能在水文预测中的应用，都为理解和模拟水文过程提供了新的途径。例如，深度学习模型在降雨径流预测、洪水预警等方面的潜力正在被积极探索。 同位素水文学： 稳定同位素和放射性同位素技术在示踪水循环过程、确定地下水来源、追溯水污染路径等方面具有不可替代的作用。 物联网（IoT）与传感器网络： 部署大量新型传感器，实现对水文要素（水位、流量、水质、地下水等）的实时、高频监测，构建智能化的水文观测网络。 新方法： 结合新技术，研究方法也在不断革新： 多尺度、多过程耦合研究： 认识到水文过程的复杂性，研究越来越注重将不同尺度（从地表到地下，从点到流域）和不同过程（水、热、物质迁移）进行耦合研究，以更全面地理解水循环。 数据驱动与模型驱动的结合： 既利用数据挖掘和机器学习的强大能力，也强调基于物理过程的水文模型，将两者有机结合，实现更准确、更鲁棒的预测和分析。 集成化与系统化方法： 将水文科学与其他学科（如生态学、社会学、经济学）相结合，进行跨学科研究，以应对复杂的水问题。例如，水资源管理与生态需水、社会经济发展需求的协调。 不确定性分析与风险评估： 更加重视对模型和预测结果的不确定性进行量化和评估，并将其纳入水资源管理和决策过程中，以提高应对风险的能力。 情景分析与适应性管理： 针对未来气候变化和人类活动情景，开展情景分析，并提出适应性的水资源管理策略。 本书的价值与意义： 《21世纪中国水文科学研究的新问题新技术和新方法》不仅是对中国水文科学领域最新研究成果的系统梳理和总结，更是一份面向未来的发展蓝图。本书的出版，对于： 推动水文科学理论创新： 帮助研究人员把握学科发展前沿，激发新的研究思路和方向。 提升水文研究技术水平： 推广先进的观测、模拟和分析技术，提高研究的科学性和效率。 解决中国水安全挑战： 为应对气候变化、水资源短缺、水污染等严峻挑战提供有力的科学支撑。 培养新一代水文人才： 为相关专业的学生和青年学者提供宝贵的学习资料和参考。 促进学科交叉与国际交流： 推动水文科学与其他相关学科的融合，并为国际水文科学研究提供中国视角和中国方案。 本书内容详实，逻辑清晰，论述严谨，是水文学、水资源、环境科学、地理学以及相关领域研究人员、工程师、决策者和高等院校师生不可多得的参考书。通过对本书的学习，读者将能够深刻理解21世纪中国水文科学面临的机遇与挑战，掌握解决这些挑战的先进工具与方法，从而为中国乃至全球的水安全与可持续发展贡献智慧和力量。

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这本《21世纪中国水文科学研究的新问题新技术和新方法》的书名本身就充满了对时代脉搏的精准把握。初拿到手，就被其厚重的质感和扎实的学术气息所吸引。我一直关注着水资源管理和气候变化对水文系统的影响，总觉得传统的教科书内容更新速度跟不上现实的挑战。这本书的出现，似乎就是为我们这些在实际工作中摸索前行的人准备的导航灯。尤其让我期待的是，它能否深入剖析当前中国特有的水文难题，比如西南地区的喀斯特地貌水文响应，或者北方平原地区地下水超采与地表水系统的耦合关系。我希望书中能有对新型遥感技术在水文监测中应用的具体案例分析，而不只是理论的堆砌。例如，如何利用高分辨率的卫星数据反演土壤湿度梯度，并将其有效地融入到流域尺度的产流模型中，这才是真正具有实践价值的内容。如果能对“海绵城市”建设中水文过程的模拟优化提出创新的量化指标和方法，那就更好了。总之，我对它能否提供一套完整的、面向未来的研究框架抱有极高的期望。

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拿到样书后，我主要快速浏览了引言和结论部分，从中能感受到作者团队对当前水文科学瓶颈的清醒认识。这本书的价值，我认为在于它是否能为解决“最后一公里”的问题提供可操作的方案。研究做得很漂亮，但如果不能转化为实际的工程措施或政策建议，其影响力就会大打折扣。例如，在极端干旱事件的应对上，我们不仅需要知道什么时候会发生，更需要知道如何最优地调度现有水利基础设施来延缓或减轻影响。书中是否有关于“基于风险和韧性”的水文管理新范式的探讨？这可能涉及到对水文不确定性的量化表达，以及在不确定性下进行动态决策的方法。我特别希望看到对脆弱性评估体系的构建，它应该能综合考虑气候冲击、工程限制和社会经济敏感性等多重因素，从而为水利规划提供一个更具前瞻性和适应性的评估框架。如果这本书能提供这类综合性的、跨尺度的分析工具和案例，那将是极具开创性的。

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翻开扉页，目录部分的专业术语就展现了本书的深度。我特别留意了“新方法”这三个字，因为在科研领域，方法论的革新往往比单纯的观测数据更有价值。我希望这本书能够涵盖目前国际上最前沿的水文模拟技术，比如基于人工智能和深度学习的极端水文事件预测模型。现有的物理模型虽然基础扎实，但在处理非线性和突变性方面总有局限。如果作者能分享一些利用机器学习处理历史水文数据，识别潜在的混沌模式的实战经验，那无疑是巨大的收获。此外，跨学科的融合也是我非常看重的部分。水文不再是孤立的自然科学，它与社会经济、政策制定紧密相连。书中是否有探讨如何将水资源承载能力与区域经济发展规划进行耦合分析的案例？比如，如何构建一个能够反映多目标冲突的水资源优化配置模型，从而指导地方政府做出更科学的决策，而不是停留在理论推演层面。这本书如果能在这方面有所突破，就超越了一般的专业书籍的范畴。

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从装帧设计来看，这本书显然是面向专业研究人员和高年级研究生的。这种严谨的风格让人相信内容的可靠性。我个人对“新问题”的探讨最为敏感。当前中国水文面临的最大挑战之一，是区域水循环的复杂性变化。气候变化带来的降雨格局重塑，使得流域的产汇流机制不再稳定可循。我期待书中能够详细阐述如何构建更能反映这种非平稳性的水文模型，比如如何将气候模型的输出更有效地嵌入到区域水文响应分析中，并对未来几十年不同情景下的水资源安全进行情景分析。另外，对“人水关系”的重新审视也是必不可少的。随着城镇化和水利工程的广泛建设，河流的自然形态和水文过程已被深度改造。书中是否探讨了对人工化水文系统（如水库群、人工湿地）进行水文过程模拟和生态服务功能评估的新思路？这需要更精细的、考虑多尺度相互作用的理论工具，而不是简单地套用自然流域的模型。

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这本书的标题暗示了一种系统性的知识更新，这对于需要跟上国际前沿的科研人员来说至关重要。我关注的重点之一是数据的质量控制与同化技术。在中国广袤的地域上，不同区域的水文观测数据质量参差不齐，数据稀疏性也是常态。书中是否有关于如何利用同化技术，特别是融合多源异构数据的先进算法，来提高模型初始条件和参数估计的精度？比如，如何有效融合地下水位观测、土壤墒情卫星数据和气象再分析资料，以提升流域尺度的地下水补给和蒸散发的估算准确性。此外，对水文过程的机理认识的深化也令人期待。是否超越了传统的集总式或半分布式模型，开始深入探讨地下水与地表水相互作用的非线性机制，或者在冻融作用下的水文过程模拟的新模型？如果能提供一些经过严格验证、能在中国典型复杂水文条件下表现出优越性能的数学框架，这本书的学术贡献将是无可估量的。

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