数字流域理论与实践：从建模到系统实现

"这是一份关于数字流域的讲义，涵盖了数字流域的基础理论、二元结构体系、地理信息系统集成、数字流域模型以及原型系统的实现。" 数字流域是现代水文学和地理信息系统（GIS）结合的产物，主要用于模拟和管理流域的水文过程和环境变化。这份讲义由王船海撰写，旨在深入探讨数字流域的原理和建模方法。 在第一章“绪论”中，讲义阐述了数字流域研究的目的与意义，包括提高流域管理和决策的科学性和准确性。同时，它回顾了国内外的研究进展，分别对数字流域、GIS与水文模型集成以及分布式水文模型的发展进行了综合概述。 第二章“数字流域的二元结构体系”介绍了数字流域的基本概念，定义了其二元结构体系，即物理空间和信息空间的结合。这一部分强调了数字流域的核心概念，包括流域的数字化表示、数据组织和模型集成。 第三章“二元结构地理信息系统”深入讨论了GIS在数字流域中的应用，分析了GIS集成的问题，并提出了二元结构GIS的核心结构。此外，它还涉及了复杂地理对象的研究、可扩充对象结构以及地理对象库和模型对象库的管理。 第四章“数字流域模型”详细讲解了模型分类与组成，包括流域水系生成模型和分布式架构的水循环与水环境模型。这些模型涵盖了山丘区和平原区的非点源污染模型、河道污染物对流输运模型、湖泊、水库等水体的污染物对流输运模型，以及闸坝工程单元的污染物输运模型，最后构建了全流域水环境耦合模型。 第五章“数字流域原型实现”则转向实践层面，介绍了数字流域系统的结构开发，包括系统架构、模块设计、复杂地理对象的共享机制以及各功能模块的界面和功能。这些功能包括流域水信息管理、GIS可视化建模、软件模型库管理、实时监控与分析、防洪规划、水资源调度管理以及实时决策支持。 这份讲义全面地探讨了数字流域的理论基础、技术实现和实际应用，为理解和掌握数字流域提供了详实的资料，对于水文学、GIS科学和环境管理领域的学者和从业者具有重要的参考价值。