| 致谢 | 第5-7页 |
| 摘要 | 第7-11页 |
| Abstract | 第11-14页 |
| 第一章 绪论 | 第20-40页 |
| 1.1 研究背景 | 第20-21页 |
| 1.2 目的与意义 | 第21-23页 |
| 1.3 流域产–汇流影响因素 | 第23-27页 |
| 1.4 水沙过程演变研究进展 | 第27-29页 |
| 1.4.1 生态恢复对水文过程的影响 | 第27-28页 |
| 1.4.2 水文过程变化的归因分析 | 第28-29页 |
| 1.5 水文尺度规律研究进展 | 第29-34页 |
| 1.5.1 水文过程研究中的时-空尺度问题 | 第30-32页 |
| 1.5.2 非线性与水文尺度规律 | 第32-33页 |
| 1.5.3 分形理论在水文尺度规律研究中的应用 | 第33-34页 |
| 1.6 存在的问题 | 第34-36页 |
| 1.6.1 生态水文过程演变的尺度问题 | 第34-35页 |
| 1.6.2 非线性分析与生态水文过程 | 第35-36页 |
| 1.7 研究内容 | 第36-40页 |
| 1.7.1 径流输沙时-空尺度变化 | 第36页 |
| 1.7.2 人类活动和气候变化对径流泥沙变化的贡献率 | 第36-37页 |
| 1.7.3 水文非线性尺度规律特征与变化 | 第37页 |
| 1.7.4 非线性在水文研究中的应用 | 第37-40页 |
| 第二章 研究区概况与研究方法 | 第40-60页 |
| 2.1 研究区概况 | 第40-46页 |
| 2.1.1 流域概况与地形地貌 | 第40-43页 |
| 2.1.2 小流域简介 | 第43-46页 |
| 2.2 气候特征及气候变化 | 第46-47页 |
| 2.3 流域下垫面变化 | 第47-52页 |
| 2.3.1 植被特征与植被变化 | 第47-49页 |
| 2.3.2 水土保持 | 第49页 |
| 2.3.3 其他人类活动 | 第49-52页 |
| 2.4 数据 | 第52页 |
| 2.4.1 数据来源 | 第52页 |
| 2.4.2 数据完整性与可靠性 | 第52页 |
| 2.5 研究方法 | 第52-58页 |
| 2.5.1 空间数据插值 | 第52-53页 |
| 2.5.2 变化趋势非参数检验 | 第53-55页 |
| 2.5.3 时间序列数据对比分析 | 第55-57页 |
| 2.5.4 人类活动和气候变化贡献率 | 第57-58页 |
| 2.5.5 水文非线性过程特征 | 第58页 |
| 2.5.6 非线性在水文研究中的应用 | 第58页 |
| 2.6 技术路线 | 第58-60页 |
| 第三章 流域径流过程演变及其尺度规律 | 第60-80页 |
| 3.1 研究方法 | 第61页 |
| 3.2 气候因子变化分析 | 第61-62页 |
| 3.3 径流变化的时间尺度效应 | 第62-70页 |
| 3.3.1 年径流趋势及跃变点分析 | 第62-67页 |
| 3.3.2 日尺度径流变化分析 | 第67-70页 |
| 3.3.4 次径流趋势及变化 | 第70页 |
| 3.4 径流变化的空间尺度规律 | 第70-74页 |
| 3.4.1 年径流变化空间尺度规律 | 第70-72页 |
| 3.4.2 日径流变化空间尺度规律 | 第72页 |
| 3.4.3 次径流变化空间尺度规律 | 第72-74页 |
| 3.5 不同地貌类型下的径流变化 | 第74-76页 |
| 3.6 讨论 | 第76-78页 |
| 3.6.1 径流过程变化的阶段特征 | 第76-77页 |
| 3.6.2 植被调洪补枯与径流稳定性 | 第77-78页 |
| 3.7 小结 | 第78-80页 |
| 第四章 流域水-沙过程演变及其尺度规律 | 第80-100页 |
| 4.1 研究区与数据 | 第81页 |
| 4.2 时间尺度降水-含沙-输沙量变化 | 第81-87页 |
| 4.2.1 输沙量/含沙量年尺度变化与跃变点 | 第81-84页 |
| 4.2.2 输沙量/含沙量日尺度变化 | 第84-86页 |
| 4.2.3 次降水事件输沙量/含沙量变化 | 第86-87页 |
| 4.3 降水-含沙-输沙量变化空间尺度效应 | 第87-92页 |
| 4.3.1 年输沙量/含沙量变化的空间尺度规律 | 第87-90页 |
| 4.3.2 次降水事件输沙量/含沙量变化 | 第90-92页 |
| 4.4 流域尺度径流输沙与水–沙关系变化 | 第92-96页 |
| 4.4.1 水–沙关系变化 | 第92-93页 |
| 4.4.2 径流和含沙量变化对输沙量变化的贡献 | 第93-96页 |
| 4.5 讨论 | 第96-99页 |
| 4.5.1 输沙变化的不确定性 | 第96-97页 |
| 4.5.2 输沙变化的阶段特征 | 第97-98页 |
| 4.5.3 土壤侵蚀恶化的阶段模式 | 第98-99页 |
| 4.6 小结 | 第99-100页 |
| 第五章 人类活动和气候变化对水–沙变化的贡献分析 | 第100-122页 |
| 5.1 水平衡原理回顾 | 第101页 |
| 5.2 基于Budyko假说的气候弹性理论 | 第101-108页 |
| 5.2.1 径流变化的气候弹性系数表达方式 | 第101-103页 |
| 5.2.2 径流弹性系数计算 | 第103-104页 |
| 5.2.3 径流系数弹性指数 | 第104-105页 |
| 5.2.4 常见的Budyko形式水热平衡方程 | 第105-108页 |
| 5.3 人类活动和气候变化对径流变化的贡献 | 第108-115页 |
| 5.4 基于分形方法的径流-泥沙关系变化评估 | 第115-118页 |
| 5.4.1 基本原理 | 第115页 |
| 5.4.2 气候变化背景下的降水–径流关系 | 第115-116页 |
| 5.4.3 实例分析 | 第116-118页 |
| 5.5 人类活动和气候因子对输沙变化的贡献 | 第118-120页 |
| 5.6 讨论 | 第120-121页 |
| 5.7 小结 | 第121-122页 |
| 第六章 基于非线性理论的水文尺度规律 | 第122-142页 |
| 6.1 标度与谱分析 | 第123-125页 |
| 6.2 多重分形消除趋势分析 | 第125-131页 |
| 6.2.1 MFDFA方法 | 第125-128页 |
| 6.2.2 MFDFA特征分析 | 第128-130页 |
| 6.2.3 水文过程演变下的标度特征 | 第130-131页 |
| 6.3 通用多重分形与级联结构特征分析 | 第131-138页 |
| 6.3.1 通用多重分形理论 | 第131-134页 |
| 6.3.2 通用多重分形参数估计 | 第134-137页 |
| 6.3.3 径流演变下的参数演变 | 第137-138页 |
| 6.4 极值幂律分布与自组织临界 | 第138-140页 |
| 6.5 小结 | 第140-142页 |
| 第七章 基于非线性理论的极端降水时-空演变分析 | 第142-158页 |
| 7.1 研究方法 | 第143-146页 |
| 7.1.1 降水的多重分形特征 | 第143-145页 |
| 7.1.2 方法与实例分析 | 第145-146页 |
| 7.1.3 极端降水指数计算 | 第146页 |
| 7.2 极端降水空间分布特征 | 第146-150页 |
| 7.2.1 极端降水阈值确定 | 第146-148页 |
| 7.2.2 极端降水阈值与空间分布 | 第148页 |
| 7.2.3 极端降水参数空间分布 | 第148-150页 |
| 7.3 极端降水时空变化特征 | 第150-152页 |
| 7.3.1 年降水时空变化趋势 | 第150页 |
| 7.3.2 极端降水时空变化特征分析 | 第150-152页 |
| 7.4 结果合理性验证 | 第152页 |
| 7.5 极端降水的大气循环成因 | 第152-154页 |
| 7.6 讨论 | 第154-156页 |
| 7.7 小结 | 第156-158页 |
| 第八章 基于分形理论的潜在极端事件预测与分析 | 第158-170页 |
| 8.1 理论原理 | 第159-162页 |
| 8.1.1 标度（scaling）与幂律谱 | 第159页 |
| 8.1.2 多重分形概述 | 第159-161页 |
| 8.1.3 多重分形基本特征 | 第161-162页 |
| 8.2 计算方法 | 第162-164页 |
| 8.2.1 极端事件预测 | 第162-163页 |
| 8.2.2 参数估计 | 第163-164页 |
| 8.3 极端事件估计的合理性分析 | 第164-166页 |
| 8.3.1 数据估计与观测数据对比 | 第164-165页 |
| 8.3.2 方法精度与序列长度 | 第165-166页 |
| 8.4 黄土高原极端降水空间分布 | 第166-168页 |
| 8.4.1 日极端降水估计 | 第166-167页 |
| 8.4.2 多日极端降水估计 | 第167-168页 |
| 8.5 讨论 | 第168-169页 |
| 8.6 小结 | 第169-170页 |
| 第九章 基于非线性的水文过程演变与模拟 | 第170-188页 |
| 9.1 连续尺度的通用多重分形级联过程：纯幂律标度偏差 | 第171-174页 |
| 9.1.1 级联基本统计特征 | 第171-172页 |
| 9.1.2 内部级联结构 | 第172-173页 |
| 9.1.3 基于修饰通量的矩分析 | 第173-174页 |
| 9.2 连续尺度多重分形仿真 | 第174-180页 |
| 9.2.1 方法回顾 | 第174-175页 |
| 9.2.2 连续尺度的级联过程 | 第175-178页 |
| 9.2.3 Lévy噪声的分形 | 第178-179页 |
| 9.2.4 非守恒多重分形的分数积分通量模型 | 第179-180页 |
| 9.3 降水–径流–输沙因果关系 | 第180-181页 |
| 9.4 因果仿真结果分析 | 第181-182页 |
| 9.5 径流过程演变与模拟 | 第182-183页 |
| 9.6 小结 | 第183-184页 |
| 附录 9A连续尺度多重分形仿真 | 第184-188页 |
| 第十章 结论、进展与需要进一步研究的问题 | 第188-192页 |
| 10.1 主要结论 | 第188-191页 |
| 10.2 主要进展与创新点 | 第191页 |
| 10.3 需要进一步研究的问题 | 第191-192页 |
| 10.3.1 存在的不足 | 第191页 |
| 10.3.2 需要进一步研究的问题 | 第191-192页 |
| 参考文献 | 第192-208页 |
| 个人简介 | 第208-209页 |