環境係統分析教程（第2版） pdf epub mobi txt 電子書下載 2026

Name: 環境係統分析教程（第2版） pdf epub mobi txt 電子書 2026
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☆☆☆☆☆

程聲通著

圖書標籤:

環境科學
係統分析
環境工程
環境管理
生態學
建模
環境評價
可持續發展
環境係統
教程

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齣版社：化學工業齣版社

ISBN：9787122140081

版次：2

商品編碼：11054109

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2012-09-01

用紙：膠版紙

頁數：328

正文語種：中文

具體描述

內容簡介

　　環境係統分析是環境科學與工程專業基礎學科之一，主要研究對象是環境係統的模型化、最優化和決策科學化。《環境係統分析教程（第2版）》內容分為十二章，概述瞭係統分析的原理與方法，詳細論述瞭環境係統的模型化與最優化，並探討環境係統規劃與環境係統決策的基本方法。書中列入瞭較多的算例，每一章都附有習題與思考題，具有較強的知識性和參考價值。
　　《環境係統分析教程（第2版）》可作為高等學校環境科學與工程及相關專業的本科生、研究生教材，也可作為從事環境規劃、評價、設計等領域的技術人員、科研人員和管理人員的參考用書。

作者簡介

程聲通，清華大學環境學院教授，博士生導師、清華大學學術委員會委員、中國環境科學學會高級會員、中國社會發展研究會水專業委員會理事。在環境規劃與管理領域開展瞭多方麵的研究，主要領域在環境規劃、環境管理和環境信息係統等方麵。齣版專著5部，主編全國通用性教材2部，在國內外雜誌發錶論文數十篇；作為中方專傢，1991－1992年曾參與亞洲開發銀行項目，研究3個城市（上海、大連、南通）的信息係統建設；參與世界銀行技術援助項目，研究省級環境信息係統；作為谘詢顧問，參與香港策略性汙水排放計劃EIA研究；主持流域環境規劃管理和環境遙感方麵的研究。

第一章環境係統分析概論
第一節係統及其特徵
第二節係統分析
第三節環境係統分析
第四節係統的結構化
習題與思考題

第二章環境質量基本模型
第一節數學模型概述
第二節汙染物在環境介質中的運動特徵
第三節環境質量基本模型的推導
第四節非穩定源排放的解析解
第五節穩定源排放的基本模型解析解
第六節汙染物在均勻流場中的分布特徵
第七節環境質量基本模型的數值解
習題與思考題

第三章內陸水體水質模型
第一節基本水質問題
第二節湖泊水庫水質模型
第三節一維河流水質模型
第四節二維河流水質模型
第五節地下水水質模型基礎
第六節實用水質模型介紹
習題與思考題

第四章河口及近岸海域水質模型
第一節河口及近岸海域水文特徵
第二節汙染物在水體中的混閤稀釋
第三節河口水質模型
第四節近岸海域水質模型基礎
第五節實用模型介紹
習題與思考題

第五章流域非點源模型
第一節非點源汙染概述
第二節流域非點源的産生與特徵
第三節流域非點源模型
第四節非點源汙染控製措施
第五節流域非點源模型SWAT應用實例
習題與思考題

第六章大氣質量模型
第一節大氣汙染物擴散過程
第二節汙染源解析
第三節箱式大氣質量模型
第四節點源擴散模型
第五節綫源和麵源模型
第六節復雜邊界層的大氣質量模型
第七節大氣質量模型中的參數估計
第八節實用空氣質量模型介紹
習題與思考題

第七章環境質量評價方法與模型
第一節環境質量評價概述
第二節汙染源評價和預測
第三節環境質量評價模型
第四節環境影響評價
第五節環境風險評價
習題與思考題

第八章水環境規劃
第一節水環境功能區與水汙染控製區
第二節水環境容量與汙染物允許排放量
第三節係統的組成與分類
第四節最優規劃方法
第五節情景分析方法
第六節水資源-水質係統規劃
習題與思考題

第九章大氣環境規劃
第一節規劃原則和依據
第二節規劃內容與方法
第三節情景規劃方法
第四節比例下降規劃
第五節地麵濃度控製規劃
第六節空氣質量�簿�濟�材茉聰低徹婊�
第七節實用汙染物總量控製規劃方法（A.P值法）
習題與思考題

第十章城市垃圾處理係統規劃
第一節概述
第二節城市垃圾産生量預測
第三節城市垃圾處理係統的總體布局
第四節垃圾處理係統設施規劃
第五節城市垃圾處理係統的環境影響
分析
習題與思考題

第十一章能源·經濟·環境係統分析
第一節3E係統概述
第二節3E係統的協調性分析
第三節3E係統模擬預測模型
第四節3E係統優化決策模型
習題與思考題

第十二章環境決策分析
第一節概述
第二節常用的環境決策分析技術
第三節多目標環境決策分析技術
第四節環境決策支持係統
習題與思考題

參考文獻

精彩書摘

　　一、非點源汙染定義非點源汙染（non-point source pollution）是指時空上無法定點監測的，與大氣、水文、土壤、植被、地質、地貌、地形等環境條件和人類活動密切相關的，可隨時隨地發生的，直接對大氣、土壤、水構成汙染的汙染物來源。它包括大氣環境的非點源、土壤環境的非點源和水環境的非點源。與水環境有關的非點源汙染主要包括大氣乾濕沉降、暴雨徑流、底泥二次汙染和生物汙染等。狹義的非點源汙染即暴雨徑流，地錶水非點源汙染是指在降雨一徑流的淋溶和衝刷作用下，大氣中、地麵和地下的汙染物進入江河、湖泊和海洋等水體而造成的水體汙染。除瞭沒有明確的汙染發生地以外，非點源汙染物與點源汙染物沒有什麼不同。來源於非點源的汙染物進入水體後，和點源排放的汙染物一樣會造成河流、湖庫等水體的汙染，如引起水體渾濁、溶解氧減少、有毒有害物質濃度增加、富營養化等一係列問題。非點源汙染的定義是由點源汙染（point source pollution）引齣來的。點源汙染往往來源於某一固定地點，如工業企業排汙口、城市下水道齣口（包括雨水和汙水）、城市集中汙水處理廠齣口等。而非點源汙染則是在流域空間範圍上各處發生的，即在流域的任何一塊土地上（包括農業用地、城鎮用地等）都可能産生非點源汙染。二、非點源汙染物的種類和來源非點源汙染物主要包括泥沙、營養物（氮和磷）、可降解有機物（BOD、COD）、有毒有害物質（包括重金屬、閤成有機化閤物）、溶解性固體、固體廢棄物等。1.泥沙泥沙是流入河流、湖庫等受納水體中總量（無論體積或質量）最大、最廣泛的非點源汙染物，其主要來源於地錶徑流對土壤的侵蝕，如對陸地錶麵的破壞、河岸的侵蝕、人類放牧和建設活動等。泥沙流失對水生生態係統的汙染主要包括：①降低水體的透明度，增加渾濁度；②夾帶某些汙染物一起遷移，如閤成有機化閤物等；③破壞水生棲息地；④降低水體的美學質量；⑤造成河道和湖庫的淤積等。

《地球科學前沿探索：復雜係統的建模與模擬》導讀：本書深入剖析瞭當前地球科學領域中最前沿、最具挑戰性的課題——復雜係統的建模與模擬。隨著觀測技術的飛速發展和計算能力的顯著提升，我們正站在一個全新的視角審視地球的運行機製。本書旨在為相關領域的科研人員、研究生以及高級工程師提供一個係統且深入的理論框架和實踐指南，以應對氣候變化、生態係統演變、地質災害預測等重大科學問題。全書內容聚焦於如何利用跨學科的知識體係，構建能夠準確反映真實世界復雜非綫性和不確定性的數學模型，並通過先進的數值方法進行高效、可靠的模擬。第一部分：復雜係統理論基礎與數學構建本部分奠定瞭理解和構建地球係統模型的理論基石。我們首先迴顧瞭經典物理學、化學和生物學定律在描述地球過程中的局限性，進而引齣瞭復雜性科學的核心概念，如自組織臨界性、混沌動力學和突現現象。第一章：從簡化到復雜：建模哲學的轉變本章探討瞭科學建模的本質與目的。我們不再僅僅追求描述性的模型，而是強調預測性和解釋性。詳細討論瞭模型簡化（如均化、參數化）的閤理性邊界，以及在多尺度、多因素耦閤係統中如何恰當地選擇模型的結構。重點分析瞭綫性與非綫性係統在地球科學中的區彆，例如水循環中的湍流過程與地幔對流中的粘滯流動，並介紹瞭描述這些過程所需的張量分析和非綫性微分方程組的初步構建方法。第二章：概率、不確定性與貝葉斯框架地球係統本質上是開放且充滿不確定性的。本章係統介紹瞭處理模型輸入數據、過程參數以及模型結構本身不確定性的方法。首先，對經典統計學在地球科學中的應用進行瞭梳理，特彆是誤差傳播理論。隨後，本書的核心之一——貝葉斯推理（Bayesian Inference）被詳細闡述。我們不僅介紹瞭馬爾可夫鏈濛特卡洛（MCMC）方法在參數校準中的應用，還深入討論瞭順序貝葉斯方法在實時數據同化中的潛力。內容涵蓋瞭高維參數空間中的采樣效率優化和後驗分布的有效錶徵。第二章附錄：信息論在模型選擇中的應用簡要介紹瞭赤池信息準則（AIC）和貝葉斯信息準則（BIC）在評估不同復雜程度模型擬閤優度方麵的應用。第三章：尺度分離與多尺度耦閤方法地球過程發生在從微觀分子尺度到宏觀行星尺度的廣闊範圍內。本章專注於如何有效地在不同尺度間進行信息傳遞和能量交換。內容包括： 1. 宏觀化（Homogenization）技術：如何在不損失關鍵物理信息的前提下，將小尺度過程（如土壤孔隙水流動）轉化為大尺度模型中的有效參數（如滲透率）。 2. 嵌套網格與自適應網格加密（AMG）：在數值模擬中，如何針對特定區域（如鋒麵、斷裂帶）局部加密網格以提高分辨率，同時保持全局計算的效率。 3. 多尺度建模框架（例如，混閤耦閤方法）：介紹瞭如何設計模型接口，實現並行處理不同尺度的子模型（如將大氣模型與地錶水文模型進行雙嚮耦閤）。第二部分：核心地球係統過程的先進模擬技術本部分將理論應用於具體的地球科學領域，重點介紹當前研究熱點中的計算挑戰及相應的先進數值技術。第四章：氣候與水文係統的非均勻流體動力學模擬本章聚焦於大氣、海洋和地錶水體的三維、非均勻、高雷諾數流動模擬。 1. 高階有限體積法（FVM）與有限元法（FEM）：對流項的穩定化處理是關鍵。詳細討論瞭迎風格式（Upwinding）、Lax-Friedrichs和Roe格式在處理激波和強梯度時的性能比較。 2. 地錶水文模型的耦閤與洪水預報：結閤水動力學方程（如淺水方程）與集總式水文模型，構建一體化的流域響應模型。特彆關注瞭時間步長選擇和地形數據（DEM）處理的精度要求。 3. 海洋環流的慣性與非慣性區域模擬：介紹瞭分層模型和混閤層參數化的最新進展，以及如何有效處理科裏奧利力在極地和赤道區域的特殊效應。第五章：岩石圈動力學與斷層活動建模本章深入探討瞭地殼和地幔的長期演化過程，這些過程通常涉及極高壓力、溫度和非牛頓流體的行為。 1. 本構方程的復雜性：詳細分析瞭粘塑性、粘滯性（Creeping Flow）和脆性破裂（Coulomb-Mohr準則）在不同地質環境下的數學描述。 2. 有限元方法在變形模擬中的應用：重點介紹瞭如何使用高階或次協調有限元公式來解決由大變形引起的網格扭麯問題。討論瞭應力鬆弛與應變積纍的數值穩定算法。 3. 斷層帶的離散化與速率與狀態摩擦定律（RSF）：介紹瞭如何通過界麵單元或非連續化方法（如XFEM）來精確模擬斷層麵的滑移啓動和演化，並將其與地震周期性的物理機製相結閤。第六章：生物地球化學循環的動態模擬生命活動與地球物理過程的反饋是地球係統科學的核心挑戰之一。本章關注碳、氮、磷等關鍵元素的循環模擬。 1. 反應傳輸方程的構建：建立包含生物化學反應速率（如光閤作用、微生物降解）和物理傳輸（擴散、對流）的偏微分方程組。 2. 生物過程的參數化與劑量效應：討論瞭如何將生態學實驗數據轉化為模型中的速率常數，以及環境因子（如溫度、pH值）對生物速率的非綫性影響。 3. 土壤微生物群落的動態演化模擬：引入群體動力學模型（Population Dynamics）來描述不同微生物群落在有機質分解中的相對貢獻和競爭關係，實現更真實的土壤碳存儲模擬。第三部分：模型評估、數據同化與高性能計算強大的模型需要可靠的評估和高效的運行平颱。本部分關注模型驗證和實際應用中的計算效率問題。第七章：模型性能評估與後驗分析一個復雜的模型隻有經過嚴格的驗證和確認（V&V）纔能被信任。 1. 敏感性分析與不確定性量化（UQ）：介紹瞭Sobol指數等全階敏感性分析方法，用於識彆模型中最關鍵的輸入變量。 2. 數據同化技術（Data Assimilation）：重點闡述瞭集閤卡爾曼濾波（EnKF）及其變體（如EnRML）在實時修正模型狀態嚮量中的優勢。討論瞭在因果關係復雜的地球係統中，如何有效區分觀測誤差和模型誤差。 3. 模型校準與再現性：討論瞭多目標優化算法在校準過程中，平衡不同觀測數據（如氣溫、徑流、地錶形變）的矛盾性時的策略。第八章：麵嚮大規模地球係統的並行計算現代地球係統模擬要求在數萬個計算核心上高效運行。本章專注於高性能計算（HPC）策略。 1. 域分解與負載均衡：詳細介紹瞭MPI（消息傳遞接口）在劃分和管理大規模網格數據方麵的應用。重點討論瞭如何處理因地理邊界或動態過程導緻的不均勻計算負載問題。 2. GPU加速與異構計算：介紹瞭CUDA/OpenCL編程範式，以及如何將模型中的核心計算密集型模塊（如綫性方程組求解器、輻射傳輸計算）移植到圖形處理器（GPU）上以獲得數量級的加速。 3. 存儲策略與I/O優化：討論瞭如何利用並行文件係統和時間窗管理策略來有效處理PB級彆模擬輸齣數據的讀寫效率瓶頸。總結與展望：本書最後總結瞭當前地球係統模擬麵臨的挑戰，特彆是如何將快速發展的機器學習（ML）技術（如深度學習驅動的參數化方案）與傳統的、基於物理原理的數值模型進行有效融閤，以期在不犧牲物理基礎的前提下，提升模型的預測能力和計算效率。本書為讀者提供瞭駕馭下一代地球係統模擬工具的堅實基礎。

用戶評價

評分☆☆☆☆☆

這本書在我的案頭躺瞭快半年瞭，說實話，一開始我是帶著點“試試看”的心態買的，畢竟環境科學這個領域，理論和實際操作的鴻溝往往比想象中要大。我最想從教材裏找到的，是那種能把我從枯燥的公式和定義中解脫齣來，真正帶我進入“現場”的視角。很幸運，這本書在這方麵做得相當到位。它沒有一股腦地堆砌那些晦澀難懂的專業術語，而是通過大量的、貼近實際工程案例的分析，把復雜的環境問題拆解成瞭可以理解的小模塊。比如，它對水文循環和汙染物遷移的建模部分，講解得極為細緻，不是那種教科書式的泛泛而談，而是深入到數據采集、模型選擇和結果校準的全過程。我特彆欣賞作者在介紹不同分析方法時，總是會附帶說明其適用邊界和潛在的局限性，這對於我們這些剛入門，很容易迷信某種“萬能”模型的初學者來說，簡直是醍醐灌頂。這本書真正教會我的，是如何帶著批判性的眼光去看待那些所謂的“最佳實踐”，理解在特定地理和人文背景下，隻有最適閤的方案，沒有絕對完美的解決方案。這種注重實踐和批判性思維的培養，遠比記住幾個公式來得有價值。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的另一個深刻感受是其對前沿技術融閤的開放態度。在環境科學日益受到遙感技術、大數據和人工智能影響的當下，如果一本教材仍然固守傳統的地麵監測和基礎統計方法，那無疑是落伍的。這本書在這方麵展現瞭極佳的前瞻性。它沒有將新興技術視為可有可無的補充，而是將其深度融入到核心的分析流程中。例如，在探討大氣汙染源解析時，它詳盡地介紹瞭如何結閤高光譜遙感數據進行空間插值和特徵提取，這比我以往見過的任何材料都更具操作性和時效性。它似乎在鼓勵讀者不斷更新自己的知識庫，提醒我們環境係統的復雜性要求我們必須利用一切可用的先進工具去捕捉和理解這些動態變化。對於希望在這個快速發展的領域保持競爭力的學習者而言，這種對技術融閤的重視和引導，是這本書無法替代的價值所在。

評分☆☆☆☆☆

從排版和可讀性上來說，這本書給我的閱讀體驗是非常順暢的，這在理工科教材中是難能可貴的。很多專業書籍為瞭追求內容的詳實，常常將圖錶和文字擠壓得密不透風，讓人望而生畏。但這本教程在視覺呈現上明顯下瞭功夫。圖錶的質量非常高，不僅清晰美觀，而且信息密度適中，關鍵的參數變化和趨勢對比一目瞭然。更讓我感到驚喜的是，作者在理論闡述和實際操作流程之間的切換非常自然流暢。當講到某個復雜的統計分析方法時，它會立刻提供一個詳盡的軟件操作步驟指南，甚至連輸入參數的意義都解釋得清清楚楚。這大大降低瞭自學門檻，讓我感覺自己不是在看一本高深的理論著作，而是在跟隨一位經驗豐富的導師進行實戰演練。這種“理論支撐實踐，實踐反哺理論”的結構，使得學習過程充滿瞭即時反饋的滿足感，有效避免瞭那種學完知識點後，卻不知道如何落地應用的睏境。

評分☆☆☆☆☆

我個人對量化分析和不確定性評估部分尤為關注，因為在環境決策中，“不確定性”是永恒的主題。這本書在風險評估和不確定性量化這一塊的處理，可以說是教科書級彆的嚴謹。它沒有迴避環境數據固有的噪音和模型假設的局限性，反而將濛特卡洛模擬、敏感性分析等高級工具作為核心內容進行講解。作者清晰地闡述瞭如何通過這些工具來量化模型預測結果的可靠區間，而不是僅僅給齣一個單一的預測值。這對於我們未來需要嚮決策者匯報分析結果時，提供瞭強有力的科學依據和溝通技巧。書中對不同情景（Scenarios）的構建和對比分析的案例，非常具有啓發性，它們展示瞭如何將科學預測轉化為可操作的政策選項。這本書讓我認識到，好的環境分析不僅僅是把數據算齣來，更重要的是如何科學地、負責任地嚮公眾和決策層傳達這些計算背後的意義和風險邊界。

評分☆☆☆☆☆

我之前接觸的幾本環境分析的書籍，大多在“係統”這個概念上停留於錶麵，總覺得缺少一種宏觀的統籌感，好像每部分知識都是孤立存在的，水處理、大氣監測、土壤修復，各自為政。然而，這本書最大的亮點，恰恰在於它成功地構建瞭一個完整的、動態的“環境係統”框架。它不是簡單地羅列各個子係統的知識點，而是著重強調瞭這些子係統之間錯綜復雜的反饋迴路和相互作用機製。舉個例子，書中關於城市化進程對區域氣候影響的章節，它不是簡單地計算熱島效應的強度，而是將土地利用變化、大氣顆粒物排放、植被覆蓋率下降以及水體蒸發模式的改變，編織成一張相互影響的網絡。讀完這部分，我纔真正理解瞭什麼是“係統思維”——認識到任何一個局點上的乾預措施，都可能在係統的其他環節引發連鎖反應，有時甚至是負麵效應。這種全局觀的培養，對於未來從事跨學科的環境規劃工作至關重要，它迫使我們必須跳齣單一專業的視角，從更廣闊的生態經濟地理尺度去審視問題。

評分☆☆☆☆☆

不錯

評分☆☆☆☆☆

有點瑕疵，估計是運輸弄得，拐角有點破瞭

評分☆☆☆☆☆

環境係統分析教程（第2版）

評分☆☆☆☆☆

不錯

評分☆☆☆☆☆

圖書到貨太慢，對京東的物流不滿意。

評分☆☆☆☆☆

不錯