第一章 流域非点源污染概述

 1.1 流域非点源污染成因分析

1.1.1 自然环境因素分析

1.1.2 人类活动因素分析

1.1.3 土地利用方式因素分析

 1.2 流域农业非点源污染

1.2.1 农业非点源污染的定义

1.2.2 农业非点源污染的特点

1.2.3 洱海流域农业非点源污染主要来源

1.2.4 洱海流域农业非点源污染现状分析

1.2.5 洱海流域农业非点源污染控制的主要措施

 1.3 流域城市非点源污染

1.3.1 污染研究的目的和意义

1.3.2 非点源污染研究进展

1.3.3 城市非点源污染的成因分析

1.3.4 洱海流域城市非点源污染现状调查

 1.4 流域非点源污染形成的链式驱动机制与概念模型

1.4.1 流域非点源污染形成的链式驱动机制

1.4.2 流域非点源污染形成的概念模型

 参考文献

第二章 流域非点源污染监测与模拟技术

 2.1 地理信息系统技术

2.1.1 地理信息系统技术的发展

2.1.2 地理信息系统的功能

2.1.3 地理信息系统的应用

2.1.4 地理信息系统技术的发展趋势

 2.2 遥感技术

2.2.1 遥感技术监测流域非点源污染

2.2.2 遥感技术提取非点源污染模拟模型参数

2.2.3 遥感技术在流域非点源污染监测方面存在的问题和展望

 2.3 智能体模型技术

2.3.1 智能体模型的定义

2.3.2 智能体模型的结构

 2.4 SWAT模型技术

2.4.1 SWAT模型发展概述

2.4.2 SWAT模型结构与基本原理

 2.5 SWMM模型技术

2.5.1 SWMM模型的功能

2.5.2 SWMM的典型应用

2.5.3 SWMM模型组织结构

2.5.4 可视化对象

2.5.5 非可视化对象

2.5.6 SWMM计算方法

 参考文献

第三章 流域非点源污染形成的时空信息表达与机理

 3.1 流域水文与氮磷循环空间信息流

3.1.1 洱海流域农业非点源污染特征

3.1.2 土壤中氮磷的迁移转化

 3.2 流域水文与氮磷循环空间信息流的形成机理

3.2.1 流域水文与氮磷循环空间信息流

3.2.2 流域水文与氮磷循环空间信息流的形成机制

 参考文献

第四章 流域土地利用变化的智能体模型及其与GIS的集成

 4.1 流域土地利用变化的智能体模型建立

4.1.1 智能体的定义与分类

4.1.2 智能体生存环境的定义

4.1.3 智能体的行为描述与表达

4.1.4 智能体行为影响下的LUCC状态转换规则构建及其时空表达

4.1.5 模拟平台及建模语言的选择

4.1.6 数据处理

4.1.7 模型构建及结果分析

 4.2 流域土地利用变化的智能体模型验证

4.2.1 模型检验概述

4.2.2 模型检验

 4.3 流域土地利用变化的智能体模型与GIS的集成原理与方法

4.3.1 智能体模型与GIS的松散集成

4.3.2 智能体模型与GIS的紧密集成

4.3.3 智能体模型与GIS的完全集成

4.3.4 基于栅格数据的ABM与GIS集成

4.3.5 基于矢量数据的ABM与GIS集成

4.3.6 基于矢栅数据综合的ABM与GIS集成

4.3.7 实例应用

4.3.8 总结

 参考文献

第五章 流域农业非点源污染模拟模型及其与GIS的集成

 5.1 流域农业非点源污染模拟模型建立

5.1.1 数据准备

5.1.2 模型构建

 5.2 流域农业非点源污染模拟参数率定和模型验证

5.2.1 模型的适应性评价

5.2.2 SWAT-CUP简介

5.2.3 模型参数敏感性分析

5.2.4 模型校准与验证

 5.3 流域农业非点源污染模拟模型与GIS的集成原理与方法

5.3.1 松散集成

5.3.2 紧密集成

5.3.3 完全集成

 参考文献

第六章 流域城市非点源污染模拟模型及其与GIS的集成

 6.1 流域城市非点源污染模拟模型建立

6.1.1 模拟情景概述

6.1.2 系统表示

6.1.3 模型设置

6.1.4 模拟结果

6.1.5 总结

 6.2 流域城市非点源污染模拟模型验证

 6.3 流域城市非点源污染模拟模型与GIS的集成原理与方法

 6.3.1 SWMM模型与GIS空间分析模型的比较

 6.3.2 SWMM模型与GIS集成目标

 6.3.3 SWMM模型与GIS集成原理

 6.3.4 SWMM模型与GIS集成方式

 6.3.5 SWMM模型与GIS集成实现

 参考文献

第七章 流域非点源污染防治的反馈调控机制及决策模型

 7.1 流域非点源污染防治的反馈调控机制

 7.2 流域非点源污染防治的反馈调控指标

7.2.1 反馈调控指标选取原则

7.2.2 反馈调控指标体系构建

7.2.3 反馈调控标准

 7.3 流域非点源污染防治的决策模型

 参考文献

第八章 洱海流域非点源污染情景模拟及空间决策支持信息系统的设计与实现

 8.1 洱海流域水环境概况

8.1.1 洱海流域概况

8.1.2 洱海流域土地利用／覆盖变化现状

8.1.3 洱海水资源现状

8.1.4 非点源污染现状

 8.2 洱海流域非点源污染模拟模型数据的获取与处理

8.2.1 数据来源

8.2.2 数据预处理

8.2.3 分类过程

8.2.4 分类结果

 8.3 洱海流域农业非点源污染情景模拟与形成机理

8.3.1 土地利用／覆被变化的农业非点源污染效应模拟

8.3.2 土地利用／覆被变化的农业非点源污染效应分析

 8.4 洱海流域城市非点源污染情景模拟与形成机理

 8.5 空间决策支持信息系统的设计与实现

8.5.1 总体设计

8.5.2 数据库设试

8.5.3 接口设请

8.5.4 系统功能模块设计

 参考文献

土地利用／覆盖变化（LUCC）研究发现，土地利用规模、结构和布局对水文、水质、土壤及生态系统都有影响。湖泊流域是社会经济最活跃的区域，人类活动改变土地利用状况，用地变化，尤其是城镇发展过程中不透水表面的增加对水质和水量的变化有明显作用。基于上述研究背景，由杨昆、杨林、许泉立和彭双云所合著的《流域非点源污染模拟与空间决策支持信息系统（精）》一书以洱海流域系统非点源污染作为研究对象，从土地利用变化出发，研究和模拟农业和城市面源污染的形成机理。通过集成智能体模型（ABM）与GIS来模拟人地交互作用机制，预测未来土地利用在人类活动作用下的时空演变过程，结合水文与水质模型计算不同土地利用情景下流域内主要污染指标氮、磷、COD及水土流失的产出量和时空分布，进而用（3IS模拟流域系统土地利用影响下非点源污染形成的时空过程与分布。在技术上集成GIS与ABM、SWAT和SWMM模型，基于组件GIS和空间数据库技术，开发流域非点源污染形成时空过程动态模拟信息平台，为政府选择湖泊水环境污染防治的调控策略提供决策支持，为湖泊水污染治理提供新的理论和技术方法。本书的特色是在国内首次提出了流域非点源污染形成的人类活动－＞土地利用变化－＞水文生态环境变化－＞非点源污染产生这一链式驱动机制及概念模型，并基于人地交互作用机制和智能体模型的洱海流域非点源污染自然与人文过程，构建了该链式驱动过程的综合模拟模型及其模型验证方法，为流域水环境模拟提供了一种新的思路和技术。同时，在2000年－2010年实际数据的支撑下，基于该模型进行了洱海流域用地变化的模拟和预测，并利用2000、2010和2020年的用地情景，模拟了流域过去和未来10年的非点源污染负荷的产量与时空分布。

本书适合于从事GIS及其应用的高校教师与学生以及科研院所研究人员，尤其适合于从事利用GIS进行水环境模拟与定量计算的相关科研人员与研究生。

由杨昆、杨林、许泉立和彭双云所合著的《流域非点源污染模拟与空间决策支持信息系统（精）》一书较好地体现了当前地理环境过程建模与模拟领域的理论与技术前沿，系统地提出了流域非点源污染的链式驱动机制及其模拟方法，技术上综合集成了土地利用动态变化、流域非点源污染以及调控反馈机制等模型，并以可量化的空间变量为调控指标，针对洱海流域非点源污染现状和特点构建非点源污染的空间信息情景模拟平台，在理论上具有一定的创新性，技术上具有一定的可操作性，应用上具备一定的可推广性。

本书一共有八章，其中第一章、第二章和第三章主要系统地介绍了非点源污染的概念及其在洱海流域形成的特点与现状，并就其形成的链式驱动模型与时空信息表达机制进行了理论阐述。第四章、第五章、第六章和第七章详细地介绍了土地利用动态变化智能体模型、农业非点源污染模型、城市非点源污染模型以及调控机制与决策支持模型的构建原理、方法与验证等过程。最后，第八章从空间信息技术的角度，系统地介绍了利用地理信息技术集成上述模型的空间信息综合模拟平台的研发过程，并图文并茂地展示了相关研究成果。