水文科学研究中的方法学(杨大文)演示幻灯片.ppt

水文研究中的方法学 探 讨;报告内容;一、哲学方法;1.1 实践论的方法;达尔文的科学巨著《物种起源》就是来自对自然的观测，它为生物进化论奠定了基础。;1.2 现象→规律→理论;1.3 简单→复杂→简单;还原论（reductionism）：强调认识整体必须认识部分，认识了局部特征可以据之把握整体特性。还原论方法最大的成功之处在于，用这种方法建立起来的科学理论，不仅具有精确严密的逻辑，还具有强大的预测能力，这种预测经得起实验的检验。还原论的另一个优点是，每当预测失败时，或者理论计算与实验结果发生重大偏差时，人们能够根据逻辑和理论推导上溯到起点，调整理论假定，从而建立起新的理论，做出新的预测，实现理论创新。 ;整体论（holism）：还原论的科学所能够认识的世界，只是世界的一部分，而且是一小部分。于是，科学开始补充整体的观念。首先，系统科学提供了一种从整体出发思考和解决问题的观点，引导人们将事物视为一个有机的整体，充分考虑它所有的因素之间那种相互关联、不断变化的复杂关系。其后，研究复杂性现象的混沌学更是通过“蝴蝶效应”这样生动的比喻，强调混沌系统中充满活力的相互作用，强调系统与环境的复杂关系。 ;二、思维方法;2.1 归纳推理;气候水文学：采用归纳推理方法建立了气候水文分类，如湿润、半湿润、半干旱、干旱等 生态学：采用归纳推理建立了生态（动物和植物）分类体系； Dunne（1978）对流域的产流进行了分类：超渗产流和蓄满产流。;光学最优性原理 → 植冠的形状 力学最优性原理 → 叶面积、叶倾角 热力学最优性原理 → 叶片温度等于光合作用的最适宜温度 水文最优性原理 → 包含气候、土壤和植被状况的水量平衡方程 生态最优性原理：自然选择使植被达到生物气候的最优状态。;生态学研究对水文学的启发;2.3 创造性思维方法;三、研究手段;3.1 实验研究手段;现代水文观测与实验技术;Remote Sesing for Water Energy Cycle ;3.2 计算机数值模拟手段;3.3 卫星遥感和地理信息系统;四、发展历史;4.1 水文科学的发展;4.2 水文科学的变化;1950;五、发展趋势; 科学兴趣驱动的基础理论研究 - 长期的观测和基础数据积累 - 不同地区的比较 - 学科交叉研究; 社会需求驱动的应用研究 - 发现生产中存在的关键科学问题 - 结合水文科学发展的必威体育精装版理论 - 提出解决问题的可行方案;5.3 建立水文学新理论的机遇;5.4 全球水循環研究的趋势;六、总结;谢谢大家！