水文学的现状及未来

分析水文现象的复杂性及还原论的缺陷,探讨水文学发展的动力,总结现行水文学的理论基础及局限性,指出流域水文模型发展中可能存在的误区。最后,对水文学必须从"线性"向"非线性"拓展进行了初步讨论。     

数据密集范式与水文学的未来

讨论了水文实验客观上的局限性及进一步发展的困难,论述了提升水文观测技术和方法的重要性及重点发展的若干方面。在分析科学研究数据密集范式产生背景及其强大生命力的基础上,指出水文学研究适合应用数据密集范式的理由,并提出了初步设想。呼吁水文学家应抓住机遇,在大力、深入发展水文遥感的同时,将发展数据水文学提上议事日程,摆到重要位置。展望未来,水文学将是在数据密集范式驱动下,物理水文学、随机水文学、仿真水文学和数据水文学相互补充、融合发展的水文学。     

工程水文学在中国的发展

17世纪前,中国先祖对水文现象的观察和对水文循环的理解都处于同时代的世界领先水平。在定量水文学时期,由于未能及时注重并吸取促使科学快速发展的实验范式和理论范式,水文学在中国失去了与世界同步发展的机会。1949年以后,随着中国经济社会的蓬勃发展,特别是大规模水利建设和现代生态文明建设的驱动,在日新月异的现代科技支撑下,中国水文学不仅基本上实现了与世界同步发展,而且在流域水文模型、设计洪水理论和方法等领域取得了一些创新成果。当今正值深度信息化、大数据和智能化时代,仿真范式和数据密集范式正在引发新的科技革命,水文学的发展也进入佳境。未来水文学将是物理水文学、随机水文学、仿真水文学和数据水文学互相补充、融合发展的水文学,其对经济社会发展的支撑作用将会更加凸现。     

水文学前沿科学问题之我见

认为水文时间序列年际演变、降雨空间分布及动态变化、水文现象与下垫面的关系、优先流、坡面流、水文尺度转换、水文模型的"异参同效"、水文非线性等问题是当前面临的主要水文学前沿科学问题。论述这些问题的科学内涵、突破的可能切入点,以及对水文学进一步发展的推动作用。指出水文学的前沿科学问题应与时俱进。期待有更多的学者,尤其是青年学者来关心、发现、探讨水文学前沿科学问题。     

深度学习水文预报研究进展综述Ⅰ——常用模型与建模方法

数据密集研究范式主导的数据水文学正在成为水文研究的一个重要方向,而善于从大量数据中挖掘规律的深度学习理论推动了近年来数据驱动水文预报的研究热潮,并不断和水文学科融合,逐步成为数据水文学的重要研究方法体系。从深度学习与水文预报学科交叉的角度,简要介绍水文领域常用深度学习模型的原理与结构及其应用于水文预报中的一般建模方法,在此基础上进一步介绍深度学习与水文物理机制整合的基本方法,以期为相关研究人员开展深度学习水文预报研究提供有益参考。     

《现代水文学》一书出版发行

一本反映水文学最新研究进展的学术专著———《现代水文学》 ,近日由黄河水利出版社正式出版发行。《现代水文学》以现代新技术新理论应用为支撑 ,系统阐述了现代水文学的理论、方法及应用 ,为水问题研究提供了水文方面的基础研究。全书系统阐述了水循环的概念、原理及研究进展 ,水文不确定性问题、非线性问题和尺度问题的研究意义与基本方法 ,水文系统识别的概念、原理和方法 ,“3Ｓ”技术及在水文学中的应用 ,水资源可再生性研究和可持续水资源管理量化研究 ,还介绍了代表水文模型发展方向的分布式水文模型、水文—生态耦合系统模型等。…     

对流域水文模型的再认识

讨论了流域水文模型的本质,指出模型只是原型的近似,不可能反映原型的一切特征,尤其像流域降雨径流形成这样复杂的现象。诠释了"分解"与"集成"的科学思维在流域水文模型建模中的作用。认为只有产汇流理论和集成基本水文现象为流域水文模型的方法有所突破,才会有流域水文模型的实质性进步。分析了流域水文模型反问题不适定的原因,提出了直接最优化方法用于解决流域水文模型反问题时应注意的事项,以及用"大数据"方法解决流域水文模型反问题的设想和初步思路。认为随着水文观测手段的进一步精准,"大数据"方法在解决流域水文模型反问题和正问题中均有美好的应用前景。     

从《水文学与水资源》看水文学的学科发展与实际应用

<正>随着水文学研究体系的不断深化,水文学已成为研究地球水资源运动机理的基础性自然学科和广泛应用于生产生活实际的综合性学科,如可为水资源开发利用、生态环境保护、城市建设等提供水文数据、预报服务。与此同时,随着科学技术的快速发展,水文学科的科技含量逐渐提升,并且由此衍生出部分分支学科,例如遥感水文学、同位素水文学、随机水文学等。     

应用地理信息系统建立水文模型的方法

地理信息系统（ＧＩＳ）春强大的地理数据管理和空间分析操作能力，为水文学提供了辅助建模工具，本文讨论了应用ＧＩＳ建立水文模型的些基本问题，包括水文地理数据描述和存储方式、水文遥感监测数据的应用、水文模拟机制及水文模型的系统集成方式。     

遥感技术在水文学中的应用前景

和其他方法相比，遥感技术在收集自然数据方面具有速度快，宏观性强，精度高，可重复等明显优势，而大部分自然地理数据都可用于水文分析和计算，因此，随着遥感技术实用性的日益提高，它正逐步成为水文工作者收集数据的重要工具，本文概括地介绍了与水文学有关的遥感平台，传感器，电磁波段，遥感解释等基本概念和遥感数据在水文学中应用的特点，以Ｊ．Ｐ．富廷模型为例，展示了以遥感数据为基础的降雨径流模型的设计思路和基本结构     

基于云计算架构的水文大数据云平台建设

随着信息技术的应用发展,水文行业在水情采集、分析、业务处理等方面产生的数据量急剧膨胀,突发性汛灾情的频发使得各水文领域应用系统对调用数据的时效性和并发性要求越发严苛,现代高效的水文数据中心的建设需求随之变得更加迫切。大数据技术与云计算技术在海量异构数据的高效存储、处理、数据挖掘等方面具有天然优势,在气象、国土等行业已落地应用,但水文行业目前尚未有大数据和云计算技术的应用先例。综合水文大数据的特点和目前浙江省水文中心私有云建设现状,创造性提出基于云计算与大数据技术的混合云水文数据中心架构设计,以满足海量水文数据高效分布式采集、融合与分发,同时为水文数据的挖掘分析提供操作平台。     

Present and future of hydrology

The complexities of hydrological phenomena, the causes that lead to these complexities, and the essences and defects of reductionism are analyzed. The driving forces for the development of hydrology and the formation of branch subjects of hydrology are discussed. The theoretical basis and limitations of existing hydrology are summarized. Existing misunderstandings in the development of the watershed hydrological model are put forward. Finally, the necessity of the expansion of hydrology from linear to nonlinear is discussed.     

三地理信息系统中的水文数据模型研究与探讨

地理信息系统（GIS）中的水文数据模型是GIS在水文水资源应用中的核心和基础。结合GIS在水文水资源中应用的现状与需求,分析和总结了2种GIS水文数据模型;从构造GIS水文地理空间数据库的角度出发,对与水文现象相关的各种地理特征进行深刻认识和理解,在此基础上提出了面向对象的GIS水文数据模型设计的结构和要点。     

雷达测雨在水文学中的应用--影响预报精度的因素分析

雷达测雨的误差以及水文模型自身的结构和尺度问题等的复杂性，导致了水文预报的精度不理想、这在一定程度上阻碍了雷达测雨技术在水文学中的应用、文中在回顾雷达测雨技术在水文学中已发挥的重要作用的同时，着重对预报精度影响较大的若干因素进行探讨和分析，并就将来雷达测雨技术更好地应用于水文学的研究提出几点建议．     

基于GIS的分布式流域水文模型

分布式流域水文模型比较客观地描述实际水文过程,但需要强大的数据库支持。这一特点为地理信息系统(G IS)在分布式流域水文模型的研究与应用提供了可能,反过来又推动水文模型的发展。目前,基于G IS的分布式流域水文模型的研究已成为水文学研究的热点。本文总结了分布式流域水文模型的优越性,综述了G IS在分布式流域水文模型中的应用及二者集成方式研究与应用的进展,讨论了当前研究中存在的问题,指出了今后的研究方向。