| 摘要 | 第4-7页 |
| Abstract | 第7-10页 |
| 1 绪论 | 第21-31页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第21-24页 |
| 1.2 研究内容与日标 | 第24-25页 |
| 1.2.1 研究内容 | 第24-25页 |
| 1.2.2 研究目标 | 第25页 |
| 1.3 研究方法与技术路线 | 第25-29页 |
| 1.3.1 研究方法 | 第25-26页 |
| 1.3.2 研究技术路线 | 第26-29页 |
| 1.4 论文结构 | 第29页 |
| 1.5 小结 | 第29-31页 |
| 2 相关研究综述 | 第31-55页 |
| 2.1 流域水沙模型研究 | 第31-36页 |
| 2.1.1 国外流域水沙模型研究进展 | 第31-34页 |
| 2.1.2 国内流域水沙模型研究进展 | 第34-36页 |
| 2.2 流域水沙模型框架研究 | 第36-40页 |
| 2.2.1 国外流域水沙建模框架研究进展 | 第37-38页 |
| 2.2.2 国内流域水沙建模框架研究进展 | 第38-39页 |
| 2.2.3 现有流域水沙建模框架的结构及组件粒度分析 | 第39-40页 |
| 2.3 GIS与流域水沙模型集成研究 | 第40-52页 |
| 2.3.1 GIS与流域水沙模型的集成方式 | 第40页 |
| 2.3.2 GIS与流域水沙模型的连接 | 第40-45页 |
| 2.3.3 GIS与流域水沙模拟的"共享数据模型" | 第45-50页 |
| 2.3.4 插件式GIS软件框架研究 | 第50-52页 |
| 2.4 流域水沙模拟的尺度效应及DEM尺度变换 | 第52-53页 |
| 2.4.1 流域水沙模拟的DEM尺度效应 | 第52页 |
| 2.4.2 DEM尺度变换 | 第52-53页 |
| 2.5 小结 | 第53-55页 |
| 3 流域水沙过程建模 | 第55-71页 |
| 3.1 流域水沙过程概述 | 第55页 |
| 3.2 主要的流域水文过程 | 第55-56页 |
| 3.3 主要的流域泥沙过程 | 第56页 |
| 3.4 流域水沙过程的数学建模 | 第56-65页 |
| 3.4.1 流域产流与汇流过程的数学描述 | 第56-60页 |
| 3.4.2 流域产沙与泥沙输移过程的数学描述 | 第60-64页 |
| 3.4.3 流域水沙过程模型的可变对象 | 第64-65页 |
| 3.5 流域水沙过程的主要影响因子与过程概化 | 第65-67页 |
| 3.5.1 降水因子与植被覆盖因子 | 第65页 |
| 3.5.2 土壤特性因子 | 第65-66页 |
| 3.5.3 地形因子 | 第66页 |
| 3.5.4 人类活动因子 | 第66页 |
| 3.5.5 水沙过程模型的概化 | 第66-67页 |
| 3.6 流域水沙模拟的数据获取与数据精度 | 第67页 |
| 3.7 流域水沙过程的建模问题 | 第67页 |
| 3.8 流域水沙过程模拟的不确定性问题 | 第67-68页 |
| 3.9 小结 | 第68-71页 |
| 4 流域水沙过程模型的细粒度分解与封装 | 第71-91页 |
| 4.1 流域水沙模型分解 | 第71-75页 |
| 4.1.1 模型分解基础 | 第71-72页 |
| 4.1.2 模型中对象的粒度 | 第72页 |
| 4.1.3 对象粒度对流域水沙建模的影响 | 第72页 |
| 4.1.4 细粒度的界定 | 第72-73页 |
| 4.1.5 流域水沙模型结构的细粒度分解 | 第73-74页 |
| 4.1.6 流域水沙模型参数的细粒度分解 | 第74-75页 |
| 4.2 流域水沙过程模型中可变对象的分离与封装 | 第75-76页 |
| 4.2.1 水文过程模拟中的可变对象 | 第76页 |
| 4.2.2 流域侵蚀输沙过程模拟中的可变对象 | 第76页 |
| 4.2.3 可变对象的封装 | 第76页 |
| 4.3 流域水沙过程的面向对象建模 | 第76-77页 |
| 4.4 流域水沙模型的细粒度组件封装 | 第77-81页 |
| 4.4.1 组件的粒度与细粒度组件 | 第78页 |
| 4.4.2 流域水沙过程模型细粒度对象的抽象 | 第78-79页 |
| 4.4.3 模拟方法的细粒度封装 | 第79-80页 |
| 4.4.4 细粒度组件间的连接关系 | 第80-81页 |
| 4.5 流域水沙物理模型CASC2D-SED的细粒度分解与封装 | 第81-90页 |
| 4.5.1 CASC2D-SED模型开发背景 | 第81页 |
| 4.5.2 CASC2D-SED模拟的水沙过程及数值解决方案 | 第81-85页 |
| 4.5.3 CASC2D-SED模型的细粒度分解与封装 | 第85-87页 |
| 4.5.4 CASC2D-SED模型中组件间的关系与连接 | 第87-90页 |
| 4.6 小结 | 第90-91页 |
| 5 流域水沙过程的细粒度建模核心框架 | 第91-133页 |
| 5.1 流域水沙过程细粒度建模框架的基础结构 | 第91-92页 |
| 5.2 流域水沙过程建模的数据框架 | 第92-109页 |
| 5.2.1 水利数据框架-ArcHydro的特征 | 第92-93页 |
| 5.2.2 流域水沙模拟中的描述方法及与GIS的集成 | 第93-94页 |
| 5.2.3 流域水沙数据的概念分类与数据再组织 | 第94-97页 |
| 5.2.4 GIS与流域水沙过程模拟的"共享数据模型" | 第97-100页 |
| 5.2.5 "共享数据模型"的设计与实现 | 第100-109页 |
| 5.3 流域水沙过程建模的模型引擎框架 | 第109页 |
| 5.4 流域水沙细粒度建模框架的面向对象设计原则 | 第109-111页 |
| 5.4.1 面向对象设计原则 | 第109-110页 |
| 5.4.2 流域水沙过程建模框架的面向对象设计 | 第110-111页 |
| 5.5 流域水沙建模框架的核心设计模式 | 第111-114页 |
| 5.5.1 依赖注入模式 | 第111页 |
| 5.5.2 框架的依赖注入模式设计 | 第111-114页 |
| 5.6 流域水沙细粒度建模框架的核心组件库 | 第114-119页 |
| 5.6.1 框架中的组件分类 | 第114-115页 |
| 5.6.2 框架中的组件及组合关系 | 第115-118页 |
| 5.6.3 上下文组件(语境组件) | 第118-119页 |
| 5.7 模型引擎框架容器、协议与组件间通讯 | 第119-121页 |
| 5.7.1 模型引擎框架容器 | 第119-120页 |
| 5.7.2 模型引擎框架协议 | 第120-121页 |
| 5.7.3 组件间通讯 | 第121页 |
| 5.8 基于反射和XML的框架动态扩展机制 | 第121-123页 |
| 5.8.1 反射机制 | 第121-122页 |
| 5.8.2 XML概述 | 第122页 |
| 5.8.3 框架的动态扩展机制 | 第122-123页 |
| 5.9 模型引擎框架的物理设计与实现 | 第123-132页 |
| 5.9.1 细粒度组件的设计与实现 | 第124-127页 |
| 5.9.2 子过程组件的设计与实现 | 第127-131页 |
| 5.9.3 上下文组件的设计与实现 | 第131-132页 |
| 5.10 小结 | 第132-133页 |
| 6 流域水沙过程细粒度建模框架的扩展 | 第133-163页 |
| 6.1 框架在模型结构方面的扩展 | 第133-136页 |
| 6.1.1 坡面径流侵蚀计算方法 | 第133-135页 |
| 6.1.2 框架在坡面径流侵蚀计算方面的扩展 | 第135-136页 |
| 6.2 框架在模型参数方面的扩展 | 第136-159页 |
| 6.2.1 土壤特性数据变换扩展 | 第136-137页 |
| 6.2.2 坡度参数变换扩展 | 第137-139页 |
| 6.2.3 分形与地统计基础 | 第139-140页 |
| 6.2.4 坡度分形降尺度方法的改进 | 第140-149页 |
| 6.2.5 坡度分形降尺度的算法与实现 | 第149-156页 |
| 6.2.6 坡度分形降尺度方法的结果分析与评价 | 第156-159页 |
| 6.3 坡面流模拟的自适应性探讨与框架扩展 | 第159-161页 |
| 6.3.1 坡面流模拟动力方程的选择 | 第159-160页 |
| 6.3.2 坡面流模拟中的坡度分区及分区间的参数传递 | 第160页 |
| 6.3.3 框架在坡面流模拟自适应性方面的扩展 | 第160-161页 |
| 6.4 小结 | 第161-163页 |
| 7 流域水沙过程细粒度建模框架与GIS的集成及应用 | 第163-191页 |
| 7.1 建模框架与GIS的集成 | 第163-170页 |
| 7.1.1 插件模型与集成思想 | 第163页 |
| 7.1.2 框架的插件式GIS集成技术 | 第163-164页 |
| 7.1.3 基于FSFM框架的ArcGIS插件的总体结构设计 | 第164-166页 |
| 7.1.4 细粒度建模框架的ARCGIS插件设计与实现 | 第166-170页 |
| 7.2 流域水沙过程细粒度建模框架的应用 | 第170-190页 |
| 7.2.1 顾及坡度尺度效应的流域水沙过程模拟 | 第170-183页 |
| 7.2.2 径流输沙能力描述不同导致的水沙模型结构的不确定性探讨 | 第183-189页 |
| 7.2.3 FSFM框架的适用性评价 | 第189-190页 |
| 7.3 小结 | 第190-191页 |
| 8 结论与展望 | 第191-195页 |
| 8.1 主要工作 | 第191-192页 |
| 8.2 主要结沦 | 第192-193页 |
| 8.3 创新之处 | 第193页 |
| 8.4 进一步研究与展望 | 第193-195页 |
| 参考文献 | 第195-209页 |
| 致谢 | 第209-211页 |
| 攻读博士学位期间主要的科研工作 | 第211-212页 |
