分布式水文模型理论与方法

作者: 郝振纯著 , 李丽著 , 王加虎著 , 罗健著

出版社: 科学出版社

出版时间: 2010-05

版次: 2

ISBN: 9787030275950

定价: 78.00

装帧: 平装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 302页

正文语种: 简体中文

分类: 工程技术

4 张插图图片

　　《分布式水文模型理论与方法》为作者多年从事水文规律模拟及分布式水文模型研究过程中所积累的一些研究成果总结，研究内容涉及分布式水文模拟的空间信息提取、尺度、资料时空分布的影响等问题，以及产汇流过程自身的一些理论研究。全书共十三章，可分为三大部分，一部分主要介绍基于DEM的流域特征提取研究，涉及单一信息和复合信息的流域特征提取、集水面积阈值确定等内容；第二部分针对分布式水文模型中的尺度问题和资料空间分布情况对水文过程的影响进行了初步的研究；第三部分主要介绍了分布式模型的结构，针对土壤水再分布、土壤热传导、蒸发、产流、汇流等分布式水文模拟中的细节进行了描述和研究。
　　《分布式水文模型理论与方法》可供水文学、水资源、气象、水利工程等学科的科研人员、从事水资源管理的技术人员以及高等院校相关专业的师生参考。　　郝振纯（1958.3-），博士，教授，博士生导师。1982年毕业于华东水利学院陆地水文专业，获学士学位。1984年毕业于该校工程水文水资源专业，获硕士学位，同年留校任教。1989年获河海大学工学博士学位。1989-2003年参加水资源开发利用国家专业实验室的建设和管理工作，任实验室副主任，2004-2006年担任河海大学水资源环境学院副院长。现任全球变化与水循环研究中心常务副主任，河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室学术带头人。主要研究方向为水文物理规律及流域水文模拟、大尺度水文及数字水文、前言
第1章绪论
1.1流域水文模型
1.2分布式水文模型
1.3全球变化与分布式水文模型
1.3.1气候变化与分布式水文模型
1.3.2LUCC研究与分布式水文模型
1.3.3PUB研究与分布式水文模型
1.4关键技术和科学问题
1.4.1数字流域的构建
1.4.2物理过程的描述
1.4.3水文要素时空变化的精确描述
1.4.4水量、能量耦合计算
1.4.5空间尺度问题
1.4.6降尺度分析技术
1.5本书研究内容和结构

第2章空间数据分析方法
2.1空间数据的统计特征描述
2.1.1空间数据的传统统计学特征
2.1.2数据的空间统计学特征
2.1.3精度统计
2.2空间数据插值技术
2.2.1插值方法
2.2.2由插值技术带来的不确定性及评价方法
2.3空间数据的聚合方法
2.4实例研究
2.4.1DEM的聚合
2.4.2DEM插值
2.4.3降雨插值

第3章基于DEM的流域特征提取
3.1数字高程模型
3.1.1数字高程模型的定义
3.1.2DEM数据源及格式
3.2基本地形因子的数学计算方法
3.2.1坡度和坡向
3.2.2地形起伏特征
3.2.3地形曲面
3.3数字流域地形特征提取
3.3.1水流流向判断
3.3.2数字水系提取
3.3.3分布式子流域统计特征
3.4基于ArcHydro的数字河网提取
3.4.1ArcHydro模块及工具集
3.4.2ArcHydro水文模块命令
3.4.3ArcHydro数字流域信息提取实例

第4章多源信息提取流域特征方法研究
4.1标量河道法理论
4.2标量河道矢量化方法研究
4.2.1源头追索模型
4.2.2深泓演进模型
4.2.3两种方法比较
4.3标量河道法的应用与比较
4.3.1引入自然水系前后比较
4.3.2同类方法比较
4.4小结

第5章集水面积阈值研究
5.1流域汇流对阈值的敏感性
5.1.1汇流时间对阈值的敏感性
5.1.2流域坦化作用对阈值的敏感性
5.2常用阈值确定方法分析
5.3根据数字化的实际水系确定阈值
5.3.1河网密度和河源密度
5.3.2水系分形和分维数
5.3.3实际水系处理
5.3.4阈值选取
5.4阈值空间分布规律的初步分析
5.5小结

第6章空间分辨率与取样方式对DEM流域特征提取的影响
6.1流域特征的提取
6.2空间分辨率对DEM流域特征提取的影响
6.2.1平均取样的空间分辨率分析
6.2.2中心取样的空间分辨率分析
6.3取样方式对DEM流域特征提取的影响
6.4DEM的信息熵评价
6.5分辨率改变与信息损失
6.6小结

第7章DEM分辨率的变化对径流模拟的影响
7.1研究进展
7.2不同分辨率DEM对提取的流域水文特征的影响
7.3基于DEM的分布式水文模型
7.3.1模型结构
7.3.2分布式水文模型中网格划分和数据资料、参数的处理
7.3.3模型参数的率定和验证
7.4DEM分辨率对径流模拟的影响
7.4.1水文参数相同时DEM分辨率变化对径流模拟的影响
7.4.2水文参数变化时DEM分辨率变化对径流模拟的影响
7.5小结

第8章降雨的时间和空间变化对径流模拟的影响
8.1相关研究
8.1.1降雨的空间变化
8.1.2雷达应用
8.2水文模型
8.3数据资料和研究方法
8.3.1流域和输人数据
8.3.2降雨特征分析
8.3.3降雨资料处理
8.4降雨空间变化对模拟结果的影响
8.4.1雨量计密度变化的影响
8.4.2雷达测雨空间变化的影响
8.5降雨时间分辨率变化对径流模拟的影响
8.6小结

第9章考虑土壤水再分布的混合产流模型
9.1产流模型
9.1.1入渗研究概述
9.1.2土壤水及其数学描述
9.1.3模型设计方案
9.2土壤水垂向运动数学模型
9.2.1差分方案
9.2.2三对角方程组的自动求解
9.2.3土壤特性
9.2.4四种边界条件
9.3蓄满／超渗混合产流模型
9.3.1冠层截留计算
9.3.2产流计算
9.3.3敏感土层厚度与空间步长
9.3.4模型产流特性分析
9.4模型检验
9.4.1数学模型的定性检验
9.4.2数学模型的定量检验
9.5小结

第10章土壤热传导模型
10.1土壤热特性描述
10.1.1比热容
10.1.2热导率
10.1.3导温率
10.2土壤热流及求解
10.2.1解析解与土壤温度变化特性
10.2.2数值解概述
10.2.3求解方法的选择
10.2.4上边界条件
10.2.5模型验证
10.3关于水热耦合的讨论
10.3.1温度对土壤水的影响
10.3.2土壤水对温度的影响
……
第11章流域蒸散发分布式计算
第12章概念性逐网格汇流模型
第13章基于圣维南方程组的逐网格汇流演算
参考文献
内容简介:
　　《分布式水文模型理论与方法》为作者多年从事水文规律模拟及分布式水文模型研究过程中所积累的一些研究成果总结，研究内容涉及分布式水文模拟的空间信息提取、尺度、资料时空分布的影响等问题，以及产汇流过程自身的一些理论研究。全书共十三章，可分为三大部分，一部分主要介绍基于DEM的流域特征提取研究，涉及单一信息和复合信息的流域特征提取、集水面积阈值确定等内容；第二部分针对分布式水文模型中的尺度问题和资料空间分布情况对水文过程的影响进行了初步的研究；第三部分主要介绍了分布式模型的结构，针对土壤水再分布、土壤热传导、蒸发、产流、汇流等分布式水文模拟中的细节进行了描述和研究。
　　《分布式水文模型理论与方法》可供水文学、水资源、气象、水利工程等学科的科研人员、从事水资源管理的技术人员以及高等院校相关专业的师生参考。
作者简介:
　　郝振纯（1958.3-），博士，教授，博士生导师。1982年毕业于华东水利学院陆地水文专业，获学士学位。1984年毕业于该校工程水文水资源专业，获硕士学位，同年留校任教。1989年获河海大学工学博士学位。1989-2003年参加水资源开发利用国家专业实验室的建设和管理工作，任实验室副主任，2004-2006年担任河海大学水资源环境学院副院长。现任全球变化与水循环研究中心常务副主任，河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室学术带头人。主要研究方向为水文物理规律及流域水文模拟、大尺度水文及数字水文、
目录:
前言
第1章绪论
1.1流域水文模型
1.2分布式水文模型
1.3全球变化与分布式水文模型
1.3.1气候变化与分布式水文模型
1.3.2LUCC研究与分布式水文模型
1.3.3PUB研究与分布式水文模型
1.4关键技术和科学问题
1.4.1数字流域的构建
1.4.2物理过程的描述
1.4.3水文要素时空变化的精确描述
1.4.4水量、能量耦合计算
1.4.5空间尺度问题
1.4.6降尺度分析技术
1.5本书研究内容和结构

第2章空间数据分析方法
2.1空间数据的统计特征描述
2.1.1空间数据的传统统计学特征
2.1.2数据的空间统计学特征
2.1.3精度统计
2.2空间数据插值技术
2.2.1插值方法
2.2.2由插值技术带来的不确定性及评价方法
2.3空间数据的聚合方法
2.4实例研究
2.4.1DEM的聚合
2.4.2DEM插值
2.4.3降雨插值

第3章基于DEM的流域特征提取
3.1数字高程模型
3.1.1数字高程模型的定义
3.1.2DEM数据源及格式
3.2基本地形因子的数学计算方法
3.2.1坡度和坡向
3.2.2地形起伏特征
3.2.3地形曲面
3.3数字流域地形特征提取
3.3.1水流流向判断
3.3.2数字水系提取
3.3.3分布式子流域统计特征
3.4基于ArcHydro的数字河网提取
3.4.1ArcHydro模块及工具集
3.4.2ArcHydro水文模块命令
3.4.3ArcHydro数字流域信息提取实例

第4章多源信息提取流域特征方法研究
4.1标量河道法理论
4.2标量河道矢量化方法研究
4.2.1源头追索模型
4.2.2深泓演进模型
4.2.3两种方法比较
4.3标量河道法的应用与比较
4.3.1引入自然水系前后比较
4.3.2同类方法比较
4.4小结

第5章集水面积阈值研究
5.1流域汇流对阈值的敏感性
5.1.1汇流时间对阈值的敏感性
5.1.2流域坦化作用对阈值的敏感性
5.2常用阈值确定方法分析
5.3根据数字化的实际水系确定阈值
5.3.1河网密度和河源密度
5.3.2水系分形和分维数
5.3.3实际水系处理
5.3.4阈值选取
5.4阈值空间分布规律的初步分析
5.5小结

第6章空间分辨率与取样方式对DEM流域特征提取的影响
6.1流域特征的提取
6.2空间分辨率对DEM流域特征提取的影响
6.2.1平均取样的空间分辨率分析
6.2.2中心取样的空间分辨率分析
6.3取样方式对DEM流域特征提取的影响
6.4DEM的信息熵评价
6.5分辨率改变与信息损失
6.6小结

第7章DEM分辨率的变化对径流模拟的影响
7.1研究进展
7.2不同分辨率DEM对提取的流域水文特征的影响
7.3基于DEM的分布式水文模型
7.3.1模型结构
7.3.2分布式水文模型中网格划分和数据资料、参数的处理
7.3.3模型参数的率定和验证
7.4DEM分辨率对径流模拟的影响
7.4.1水文参数相同时DEM分辨率变化对径流模拟的影响
7.4.2水文参数变化时DEM分辨率变化对径流模拟的影响
7.5小结

第8章降雨的时间和空间变化对径流模拟的影响
8.1相关研究
8.1.1降雨的空间变化
8.1.2雷达应用
8.2水文模型
8.3数据资料和研究方法
8.3.1流域和输人数据
8.3.2降雨特征分析
8.3.3降雨资料处理
8.4降雨空间变化对模拟结果的影响
8.4.1雨量计密度变化的影响
8.4.2雷达测雨空间变化的影响
8.5降雨时间分辨率变化对径流模拟的影响
8.6小结

第9章考虑土壤水再分布的混合产流模型
9.1产流模型
9.1.1入渗研究概述
9.1.2土壤水及其数学描述
9.1.3模型设计方案
9.2土壤水垂向运动数学模型
9.2.1差分方案
9.2.2三对角方程组的自动求解
9.2.3土壤特性
9.2.4四种边界条件
9.3蓄满／超渗混合产流模型
9.3.1冠层截留计算
9.3.2产流计算
9.3.3敏感土层厚度与空间步长
9.3.4模型产流特性分析
9.4模型检验
9.4.1数学模型的定性检验
9.4.2数学模型的定量检验
9.5小结

第10章土壤热传导模型
10.1土壤热特性描述
10.1.1比热容
10.1.2热导率
10.1.3导温率
10.2土壤热流及求解
10.2.1解析解与土壤温度变化特性
10.2.2数值解概述
10.2.3求解方法的选择
10.2.4上边界条件
10.2.5模型验证
10.3关于水热耦合的讨论
10.3.1温度对土壤水的影响
10.3.2土壤水对温度的影响
……
第11章流域蒸散发分布式计算
第12章概念性逐网格汇流模型
第13章基于圣维南方程组的逐网格汇流演算
参考文献

查看详情

分布式水文模型理论与方法

内容简介:

作者简介:

目录: