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| 內容簡介： |
《智慧流域理论、方法与技术》分理论篇和技术篇，共24章。理论篇共9章，包括智慧流域的起源与时代背景，智慧流域的科学基础与理论框架，智慧流域智能感知技术体系，智慧流域水利大数据技术体系，智慧流域智能仿真技术体系，智慧流域水利模型网技术体系，智慧流域智能决策技术体系，智慧流域智能控制技术体系和智慧流域智能管服技术体系；技术篇共15章，包括面向智能感知的降水传感网节点布局优化技术，面向智能感知的水情测报遥测站网论证分析技术，面向智能感知的水质多参数监测设备研制技术，面向智能仿真的水动力水质三维虚拟仿真技术，面向智能仿真的河湖水动力水质实时模拟技术，面向智能诊断的水电机组健康评估与诊断技术，面向智能预警的基于二元水循环的干旱预警技术，面向智能预报的电站调蓄作用下径流预报技术，面向智能预报的流域水文过程实时动态预测技术，面向智能调度的梯级水电站智能优化调度技术，面向智能控制的长距离调水渠道运行控制技术，面向智能决策的水循环要素特性数据挖掘技术，面向智能决策的水利工程规划方案决策优化技术，面向智能管理的草型湖泊水质遥感动态监测技术和面向智能服务的基于云计算的水资源APP构建技术。
《智慧流域理论、方法与技术》可供水利工程、信息科学、测绘科学与技术、管理科学与工程等领域的研究人员和开发人员使用，亦可作为高等院校相关专业师生的教学参考用书。
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| 關於作者： |
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冶运涛，河南许昌人，中国水利水电科学研究院正高级工程师。分别在武汉大学和清华大学获学士和博士学位。主要从事水信息学与水资源学方面的研究。在智慧流域和水利大数据、水资源智能监控、水循环模型和虚拟仿真、水质遥感和模型数据同化、水循环状态诊断预警等方面取得一定创新性成果。已发表论文98篇，出版专著7部，授权发明专利21项、实用新型11项，获计算机软件著作权15项，获省部级一等奖1项、二等奖3项和三等奖1项，获中国水利水电科学研究院组建60周年优秀成果奖（基础类）1项、优秀论文奖4项，获2019年度生产力促进（服务精英）奖，入选水利部先进实用技术推广目录成果1项，参编行业标准1项、技术指导文件2项。
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| 目錄：
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前言
理论篇
第1章 智慧流域的起源与时代背景
1．1 智慧流域的发展基础
1．2 从数字流域到智慧流域
1．3 国内外研究应用现状
1．4 本书的主要内容
参考文献
第2章 智慧流域的科学基础与理论框架
2．1 智慧流域科学基础
2．2 智慧流域基础理论
2．3 智慧流域基础架构
2．4 智慧流域关键技术
2．5 智慧流域评估模型
2．6 智慧流域建设模式
2．7 本章小结
参考文献
第3章 智慧流域智能感知技术体系
3．1 引言
3．2 智慧流域智能感知对象
3．3 智慧流域智能感知体系构成
3．4 智慧流域智能感知体系优化
3．5 智能感知传感器资源描述模型方法
3．6 智能感知传感器服务技术
3．7 智能感知传感器管理与服务系统设计
3．8 本章小结
参考文献
第4章 智慧流域水利大数据技术体系
4．1 引言
4．2 对大数据的认知
4．3 水利大数据内涵特征
4．4 水利大数据基础架构
4．5 水利大数据关键技术
4．6 水利大数据标准体系
4．7 水利大数据应用场景
4．8 本章小结
参考文献
第5章 智慧流域智能仿真技术体系
5．1 引言
5．2 流域智能仿真平台建设需求
5．3 流域智能仿真平台开发基础
5．4 基于范式融合的流域智能仿真框架
5．5 流域智能仿真的虚拟仿真关键技术
5．6 流域智能仿真的实时模拟技术
5．7 流域智能仿真的实时交互技术
5．8 本章小结
参考文献
第6章 智慧流域水利模型网技术体系
6．1 引言
6．2 流域模型分类
6．3 流域模型特点、表示和组合
6．4 流域模型资源元模型
6．5 流域模型资源服务
6．6 流域模型管理与服务系统设计
6．7 本章小结
参考文献
第7章 智慧流域智能决策技术体系
7．1 引言
7．2 流域复合系统的开放复杂特征
7．3 综合集成方法是研究流域复杂系统的方法和工具
7．4 流域综合集成研讨厅的构建
7．5 本章小结
参考文献
第8章 智慧流域智能控制技术体系
8．1 引言
8．2 智能控制基本概念和原理
8．3 智能控制系统的特征和性能
8．4 智能控制系统的类型
8．5 基于智能控制的渠道运行控制技术体系
8．6 渠道运行智能控制面临问题和发展方向
8．7 本章小结
参考文献
第9章 智慧流域智能管服技术体系
9．1 引言
9．2 物联网服务新特征
9．3 基于物联网的精准服务框架
9．4 基于物联网的精准服务模型
9．5 精准服务模型信息化表示
9．6 流域决策信息精准服务流程
9．7 流域决策信息精准服务系统设计
9．8 本章小结
参考文献
技术篇
第10章 面向智能感知的降水传感网节点布局优化技术
10．1 引言
10．2 研究区与数据
10．3 研究方法
10．4 结果与讨论
10．5 本章小结
参考文献
第11章 面向智能感知的水情测报遥测站网论证分析技术
11．1 引言
11．2 流域概况
11．3 遥测站网分析目的、原则和方法
11．4 研究区遥测水文站网分析
11．5 本章小结
参考文献
第12章 面向智能感知的水质多参数监测设备研制技术
12．1 引言
12．2 新一代在线水质分析技术原理与性能分析
12．3 新一代在线水质监测系统架构
12．4 新一代在线水质监测硬件系统
12．5 新一代在线水质监测软件系统
12．6 新一代在线水质监测分析仪的实例应用
12．7 本章小结
参考文献
第13章 面向智能仿真的水动力水质三维虚拟仿真技术
13．1 引言
13．2 梯级水库群调控水动力水质虚拟仿真系统分析
13．3 梯级水库群调控虚拟环境建模方法
13．4 梯级水库群调控三维虚拟仿真平台
13．5 梯级水库群调控水动力水质仿真模拟技术
13．6 工程实例应用
13．7 本章小结
参考文献
第14章 面向智能仿真的河湖水动力水质实时模拟技术
14．1 引言
14．2 流域水量调控数值计算模型
14．3 基于自适应网格的水动力水质数值计算模型
14．4 本章小结
参考文献
第15章 面向智能诊断的水电机组健康评估与诊断技术
15．1 引言
15．2 基于大数据的水电机组健康评估与诊断
15．3 基于规则和故障树的水电机组智能诊断与故障识别
15．4 大型水电机组安全稳定运行分区准则
15．5 大型水电设备状态监测与诊断系统平台
15．6 本章小结
参考文献
第16章 面向智能预警的基于二元水循环的干旱预警技术
16．1 引言
16．2 评估指标计算与干旱等级划分
16．3 干旱模糊综合评估预警
16．4 干旱评估结果分析
16．5 干旱预警措施
16．6 本章小结
参考文献
第17章 面向智能预报的电站调蓄作用下径流预报技术
17．1 引言
17．2 流域暴雨洪水特性分析
17．3 水利工程及其对洪水预报的影响
17．4 总体设计与方法
17．5 预报方案编制
17．6 本章小结
参考文献
第18章 面向智能预报的流域水文过程实时动态预测技术
18．1 引言
18．2 基于支持向量机的径流预测数据同化方法
18．3 水文模型径流预测数据同化方法
18．4 本章小结
参考文献
第19章 面向智能调度的梯级水电站智能优化调度技术
19．1 引言
19．2 基于预报的水库调度研究回顾
19．3 工程概况和调度方式
19．4 优化调度模型与求解方法
19．5 结果与讨论
19．6 本章小结
参考文献
第20章 面向智能控制的长距离调水渠道运行控制技术
20．1 引言
20．2 渠道分水扰动可预知算法设计与仿真
20．3 扰动可预知算法在实际渠道上的应用
20．4 本章小结
参考文献
第21章 面向智能决策的水循环要素特性数据挖掘技术
21．1 引言
21．2 研究区域概况
21．3 数据资料与研究方法
21．4 结果与讨论
21．5 本章小结
参考文献
第22章 面向智能决策的水利工程规划方案决策优化技术
22．1 引言
22．2 基于Vague集评分函数的工程方案优选决策方法
22．3 基于可变集和云模型的河湖水系连通方案优选决策方法
22．4 本章小结
参考文献
第23章 面向智能管理的草型湖泊水质遥感动态监测技术
23．1 引言
23．2 材料和方法
23．3 结果与讨论
23．4 本章小结
参考文献
第24章 面向智能服务的基于云计算的水资源APP构建技术
24．1 引言
24．2 水资源智能APP系统总体架构
24．3 水资源智能APP应用平台研发
24．4 水资源智能APP系统功能实现
24．5 水资源智能APP系统应用
24．6 本章小结
参考文献
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| 內容試閱：
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随着社会经济的高速发展，中国正面临日益严峻的流域性水问题。它们突出表现为复合型水污染及其在流域内的转移，综合性水资源短缺与饮用水安全问题，水利水电等工程引发的生态破坏与经济损失，以及由水旱灾害和污染事件等构成的综合性流域涉水灾害。而全球变化的趋势和城市化率的提高加剧了上述问题，增加了未来的不确定性和风险。从流域系统的角度看，这些水问题特别是水污染不断加剧的一个主要原因是没有从流域尺度进行治理，而且这些水问题相互联系和制约，要更好地解决跨行业、跨部门的水问题，需要改善治理结构，必须实行全流域的综合管理。流域作为一个具有明确边界的地理单元，以水为纽带，将上游、中游、下游组成一个普遍具有因果联系的复合生态系统，是实现资源和环境管理的最佳单元。流域综合管理已经被普遍认为是实现资源利用和环境保护相协调的最佳途径。
流域综合管理的实施过程一般包含5个步骤：问题识别与目标确定、过程模拟与评估、评估结果综合分析、管理决策方案设计、决策方案的实施与调整。由流域综合管理的实施过程可以看出，针对某一流域问题，需要从与其联系的水、土、气、生、人等众多要素出发，既要分析和模拟单一流域过程，又要分析不同流域过程之间的联系及响应过程，这一过程一方面需要海量的流域信息支持；另一方面需要针对多学科流域问题的智能化综合决策技术。因此，流域信息化、流域过程分析模型化、综合决策智能化成为流域综合管理部门进行科学决策的保障。数字流域已为流域信息化提供了重要的技术支撑，在水管理中发挥了一定作用。但是由于入水系统的复杂性，现阶段的水治理无法满足人民群众对防洪保安全、优良水资源、宜居水环境、健康水生态的需求，仍然存在着巨大差距，亟须革新治水理念和治水方法。
随着新一代信息技术的飞速发展和新的治理理念的涌现，生态化和智慧化为水治理提供了双翼保障，生态流域和智慧流域应运而生，它们既是一种认识论，又是一种方法论。生态流域是对流域水物理空间的改造升级的理念和方法，而智慧流域是利用新一代信息技术，构建与流域水物理空间协同互动的流域水信息空间，通过优化流域水社会空间，促进流域水物理空间生态化的理念和方法。生态流域和智慧流域相互支撑、相互补充、共同演进。
从数字流域到智慧流域，不仅是水治理方法的进步，更是一种理念的创新。智慧流域不仅涵盖了数字流域的技术，而且涵盖了新一代新信息技术和新的治水理念，是新时期水治理现代化的引擎。但是目前阶段，智慧流域的认知还未达到统一认识，对智慧流域的技术体系还未完全解构，亟须通过对为什么建智慧流域智慧流域是什么智慧流域怎么建智慧流域关键技术有哪些等基础性问题的回答，为智慧流域规划和建设提供支撑。
本书围绕上述问题进行了探索研究，内容分理论篇和技术篇，共24章。
理论篇共9章：第1章是智慧流域的起源与时代背景；第2章是智慧流域的科学基础与理论框架；第3章是智慧流域智能感知技术体系；第4章是智慧流域水利大数据技术体系；第5章是智慧流域智能仿真技术体系；第6章是智慧流域水利模型网技术体系；第7章是智慧流域智能决策技术体系；第8章是智慧流域智能控制技术体系；第9章是智慧流域智能管服技术体系。
技术篇共15章：第10章是面向智能感知的降水传感网节点布局优化技术；第11章是面向智能感知的水情测报遥测站网论证分析技术；第12章是面向智能感知的水质多参数监测设备研制技术；第13章是面向智能仿真的水动力水质三维虚拟仿真技术；第14章是面向智能仿真的河湖水动力水质实时模拟技术；第15章是面向智能诊断的水电机组健康评估与诊断技术；第16章是面向智能预警的基于二元水循环的干旱预警技术；第17章是面向智能预报的电站调蓄作用下径流预报技术；第18章是面向智能预报的流域水文过程实时动态预测技术；第19章是面向智能调度的梯级水电站智能优化调度技术；第20章是面向智能控制的长距离调水渠道运行控制技术；第21章是面向智能决策的水循环要素特性数据挖掘技术；第22章是面向智能决策的水利工程规划方案决策优化技术；第23章是面向智能管理的草型湖泊水质遥感动态监测技术；第24章是面向智能服务的基于云计算的水资源APP构建技术。
特别感谢工程师潘汉青和霍健、教授级高级工程师潘罗平、孙金辉博士和教授吕海深等分别提供了面向智能感知的水质多参数监测设备研制技术面向智能诊断的水电机组健康评估与诊断技术面向智能预报的流域水文过程实时动态预测技术等有关材料，高级工程师刘德龙、高级工程师袁鹰、高级工程师夏瑞参与撰写相关章节，正是由于他们共同的贡献，使本书初步建立了较为完整的智慧流域理论技术体系。
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