地學(xué)建模

　　本書介紹了地學(xué)諸學(xué)科（地理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、大氣科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等）在實際研究中常用的穩(wěn)定性基本理論、人（蟲）口—資源—環(huán)境動力模型、時間序列建模、地學(xué)規(guī)劃、決策與優(yōu)化模式、地學(xué)現(xiàn)象的空間統(tǒng)計分析與建模，以及統(tǒng)計—動力建模，同時還介紹了這些理論和模式在地學(xué)研究中的應(yīng)用實例。本書內(nèi)容全面，論述透徹，方法嚴(yán)謹(jǐn)。在內(nèi)容的敘述上力求做到深入淺出，易于讀者掌握和應(yīng)用。本書適合地學(xué)類各學(xué)科、各專業(yè)的本科學(xué)生。也可作為地學(xué)類各學(xué)科的研究生和教師科研參考書和工具書。本書前言近幾十年來，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，特別是電子計算機(jī)的誕生和不斷完善，數(shù)學(xué)的應(yīng)用已不再局限于物理、天文學(xué)等傳統(tǒng)領(lǐng)域，地球科學(xué)、生態(tài)科學(xué)、環(huán)境科學(xué)，信息科學(xué)甚至哲學(xué)、醫(yī)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等一些非理工科學(xué)科和一些交叉學(xué)科都提出了大量有待進(jìn)行定量分析和定量預(yù)測的實際研究課題。要解決這些實際問題，十分關(guān)鍵而又十分困難的一步就是要建立恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型。1974年世界氣象組織（WMO）和國際科學(xué)聯(lián)盟理事會（ICSU）在瑞典聯(lián)合召開了國際討論會，明確提出了氣候系統(tǒng)由是水圈、大氣圈、冰雪圈、巖石圈、生物圈之間相互作用構(gòu)成的一個非常復(fù)雜的整體，并由此延伸了地球系統(tǒng)的科學(xué)概念，明確了地球科學(xué)是以水圈、大氣圈、冰雪圈、巖石圈、生物圈之間相互作用以及有關(guān)的物理過程、化學(xué)過程和生物過程為研究對象。從而開始了全球多學(xué)科合作的共同研究。地學(xué)研究的主要對象是人類賴以生存、生活和影響所及的地球系統(tǒng)。很顯然，地學(xué)的發(fā)展是要受到數(shù)學(xué)、物理學(xué)發(fā)展水平的制約和推動，在數(shù)學(xué)和非線性科學(xué)取得重大發(fā)展的背景下，我們應(yīng)該也有必要將數(shù)學(xué)、非線性科學(xué)、和地理科學(xué)結(jié)合起來，從而開辟地學(xué)的新領(lǐng)域。有關(guān)數(shù)學(xué)建模的書已出版了不少。但在實際教學(xué)中，我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的有關(guān)數(shù)學(xué)建模的教材不是數(shù)學(xué)太難就是有關(guān)地學(xué)的應(yīng)用太少了，而且內(nèi)容也過于陳舊。為了加強(qiáng)地學(xué)研究的手段，從表現(xiàn)研究拓寬到數(shù)理分析，并適應(yīng)當(dāng)前地學(xué)研究的機(jī)理化和模式化，我們在南京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院開設(shè)了地學(xué)建模，并編寫了講義。在兩年的教學(xué)中，該講義不僅受到地理科學(xué)學(xué)院師生的歡迎，還受到地學(xué)其它學(xué)科的有關(guān)師生的歡迎。考慮到地學(xué)不同學(xué)科之間的通融性，我們在原有講義的基礎(chǔ)上補(bǔ)充了一些非地理學(xué)科的應(yīng)用例子，并將書名定為地學(xué)建模。該書有兩個特點(diǎn)：一是充分考慮到地學(xué)類學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)；二是講究實用性。其中有一些內(nèi)容是作者近年來的研究成果，做到融教、學(xué)、研、用為一體。編寫此書的目的是希望提高來自環(huán)境科學(xué)、生態(tài)資源科學(xué)和地學(xué)的廣大本科生和研究生的數(shù)理演繹和量化研究的能力。本書共七章，其中第一、第二和第五章由林振山編寫，第三和第四章由衷林旺編寫，第六、第七章由吳得安編寫。全書由林振山修改定稿。管衛(wèi)華、齊相貞、劉會玉、謝正磊等研究生參加了校稿工作。由于編作者水平所限，難免有許多謬誤與不當(dāng)之處，敬請讀者不吝賜教，不勝感激。有必要指出，本書是教材而不是學(xué)術(shù)專著，本書涉及到的許多建模方法和理論，均為前（他）人的成熟方法和理論，故未在參考文獻(xiàn)里一一列出，望有關(guān)的作者見諒。在本書的撰寫過程中，得到了劉澤純先生、沙潤教授以及南京師范大學(xué)教務(wù)處有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的大力支持。謹(jǐn)此，作者向他們表示衷心的感謝。本書是南京師范大學(xué)重點(diǎn)規(guī)劃教材，由國家“21l”工程重大項目“不同時空尺度環(huán)境演變和生態(tài)建設(shè)”、江蘇省“333工程”和南京師范大學(xué)聯(lián)合資助出版。特此說明。

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