农业资源系统耦合模拟与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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朱鹤健，何绍福，姚成胜 著

图书标签:

• 农业资源
• 系统耦合
• 模拟
• 应用
• 农业生态
• 资源管理
• 模型
• 可持续农业
• 环境科学
• GIS

店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030245717

商品编码：29729648655

包装：平装

出版时间：2009-05-01

基本信息

书名:农业资源系统耦合模拟与应用

：49.00元

售价：33.3元,便宜15.7元,折扣67

作者:朱鹤健,何绍福,姚成胜

出版社：科学出版社

出版日期：2009-05-01

ISBN：9787030245717

字数：258000

页码：158

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.322kg

编辑推荐

内容提要

本书全面论述了农业系统耦合的结构、功能和特点，提出了农业系统耦合的基本理论体系。以我国南方地区近郊农村典型的马坪镇为案例，研究该区域农业资源系统耦合的模式，从农业资源系统耦合的资源背景、结构合理化和系统耦合度三个方面，综合分析与评价了农业资源系统耦合模式，并定量评价了农业资源系统耦合的经济效益和生态效益。运用GIS与系统动力学相结合的方法，对马坪镇农业资源系统耦合进行了动态模拟，为其农业结构的调整提供了优化方案，并建立了马坪镇农业资源管理信息系统。从时空两方面定量分析了福建省农牧系统的耦合协调度的变化。书中展示了农业资源系统耦合研究的薄弱点、难点和生长点。根据研究成果，提出了推动农业资源系统耦合利用的策略。
本书可供农业科学、资源科学、地理学、环境科学和生态学等领域的科技与教育工作者参考。

目录

作者介绍

文摘

序言

复杂系统动力学前沿探索：非线性模型的构建、分析与工程实践 图书简介 本书聚焦于复杂系统动力学的前沿研究，深入剖析了在高度耦合、非线性特征显著的工程与自然系统中，如何有效地构建数学模型、进行深入的动态分析，并最终实现这些模型的工程化应用。全书以系统思维为指导，旨在为读者提供一套从理论建模到实际操作的完整方法论框架，尤其侧重于处理传统线性方法难以有效描述的系统行为，如突变、振荡、混沌等复杂现象。 第一部分：复杂系统建模的理论基石 本部分奠定了理解复杂系统动态行为的理论基础。我们首先回顾了经典动力学系统理论，并迅速过渡到适用于现代复杂系统的非线性动力学基础。 第一章：复杂系统的特征识别与建模范式转换 本章详细阐述了复杂系统的核心特征：多尺度性、反馈机制的普遍性、非线性和自组织现象。重点探讨了从还原论方法向系统论方法的范式转变，强调了“整体大于部分之和”的哲学指导思想在模型构建中的体现。我们引入了定性分析工具，如相平面分析、李雅普诺夫稳定性理论的基础概念，为后续的定量建模做铺垫。 第二章：微分方程组在多维度系统中的应用 本章深入探讨了常微分方程组（ODE）作为主要建模语言的应用。内容涵盖了状态空间表示法，针对具有时滞效应的系统，引入了延迟微分方程（DDE）的建模技巧。此外，针对具有随机扰动的系统，本章引入了随机微分方程（SDE）的基本框架，重点阐述了如何根据系统特性选择合适的随机过程模型（如维纳过程、泊松过程）。本章特别关注如何将物理学、化学或生物学机制转化为可解的动力学方程。 第三章：基于代理（Agent-Based Modeling, ABM）的微观模拟方法 当系统的复杂性源于大量相互作用的离散单元时，基于主体的建模成为必要。本章系统介绍了ABM的构建流程，包括代理的行为规则设计、空间交互机制的设定以及宏观现象的涌现机制。通过经典案例分析，如交通流或社会扩散模型，展示了ABM如何揭示自下而上的复杂性。 第二部分：非线性动力学分析与控制 第二部分是本书的核心，聚焦于如何从建立的复杂模型中提取有意义的动态信息，并探索干预和控制的策略。 第四章：系统的稳定性与分岔分析 稳定性是系统科学中最核心的概念之一。本章深入讲解了平衡点的局部稳定性分析（特征值法），并扩展到全局稳定性概念。分岔理论作为研究系统参数变化时定性结构改变的关键工具，被详细阐述。内容包括鞍结分岔、超临界/亚临界霍普夫分岔，并辅以数学推导和软件模拟实例，展示了系统如何从稳定状态过渡到周期振荡或更复杂的运动形式。 第五章：混沌现象的识别与量化 混沌系统以其对初始条件的极端敏感性而著称。本章详细介绍了识别混沌的方法，包括庞加莱截面构造、吸引子的可视化（如洛伦兹吸引子）。关键的量化指标——李雅普诺夫指数（Lyapunov Exponents）的计算和意义被透彻分析，用以衡量系统的“不可预测性”程度。 第六章：复杂系统的反馈控制设计 针对不稳定的或期望进入特定稳定状态的系统，本章探讨了高级控制策略。内容覆盖了线性二次型调节器（LQR）在局部线性化系统中的应用。随后，重点讲解了智能控制和鲁棒控制方法，如滑模控制（SMC）和自适应控制，用以应对模型不确定性和外部扰动对系统动态的影响。特别讨论了基于状态观测器的设计，以解决系统状态完全可测的难题。 第三部分：模型验证、仿真与工程应用 本部分将理论分析与工程实践紧密结合，关注模型的可靠性和其实际部署问题。 第七章：数值求解技术与高精度仿真 精确的数值求解是分析复杂系统的基础。本章对比了经典的欧拉方法、龙格-库塔（RK）方法，并重点介绍了求解高斯点和半隐式（如BDF）方法的优势，特别是在处理刚性（Stiff）系统时的效率和稳定性。讨论了如何进行仿真参数的敏感性分析，以评估模型输出对输入设定的依赖程度。 第八章：模型校准、识别与验证 一个成功的复杂系统模型必须能够准确反映真实世界。本章系统介绍了系统辨识的基本流程，包括数据的预处理、参数估计（如最小二乘法、最大似然估计）。模型验证（Validation）部分强调了在不同工况下对模型预测能力进行严格检验的重要性，并介绍了交叉验证技术在动力学模型评估中的应用。 第九章：案例研究：集成系统的动态优化 本章通过一个跨学科的综合性案例——例如大型能源网络的动态优化或复杂化学反应器过程控制——来整合前述所有知识。案例分析将涵盖从初始物理建模、引入非线性约束、进行分岔分析以识别潜在的失稳点，到最终设计并实施鲁棒控制器的全过程。这部分旨在展示如何将抽象的数学工具转化为解决实际工程难题的有效方案。 本书特色： 本书的结构设计力求逻辑严密，从现象观察到理论构建，再到量化分析和工程实践，形成一个完整的闭环。它不仅适合动力学、控制理论、系统工程等领域的硕士和博士研究生，也为需要处理非线性、高维耦合系统的研究人员和工程师提供了深入、实用的参考。书中包含了大量的数学推导和图表分析，旨在培养读者深刻的系统直觉和解决复杂问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是一本“思想的宝藏”，它让我从一个全新的视角审视农业生产。我一直认为农业是一个复杂的工程，但这本书让我看到了其背后隐藏的更深层的“系统性”和“耦合性”。作者并没有停留在对单一技术或元素的描述，而是将农业生产的各个子系统——如土地、水、肥、气、生等——有机地联系起来，并深入探讨了它们之间的相互作用和动态平衡。我尤其喜欢书中对“反馈机制”的详细解读，它揭示了农业系统内部的自我调节能力以及外界扰动对其产生的影响。例如，书中通过模拟研究，展示了过度化肥使用如何破坏土壤微生物群落，进而影响土壤的固氮能力，最终导致作物对外部施肥的依赖性增加，形成一个难以打破的恶性循环。这种对系统内部“因果链”的深入剖析，让我对农业的可持续发展有了更深刻的理解。书中的案例研究也十分精彩，通过对不同地区、不同生产模式的模拟，直观地展示了系统耦合分析的价值。这本书的深度和前沿性，对我这样一个对农业系统工程充满好奇的读者来说，无疑是一次精神的盛宴。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我量身定做的！作为一名刚入行的农业技术推广人员，我常常在面对实际问题时感到力不从心，总觉得知识点是零散的，应用起来不够系统。而这本书恰恰弥补了我的这一短板。它以一种非常清晰、逻辑性极强的结构，将农业生产的各个要素“串联”起来，让我看到了它们之间千丝万缕的联系。书中关于不同农业生产模式对生态环境影响的对比分析，让我印象深刻。比如，书中对比了传统粗放式农业和精细化、智能化农业在水土流失、化肥农药残留、温室气体排放等方面的差异，并给出了量化的评估结果。这让我能够更直观地理解不同技术选择背后的环境代价和收益。此外，书中关于“反馈循环”的讲解也让我受益匪浅。它解释了为什么看似微小的改变，在经过一系列的反馈后，可能会引发巨大的后果。这一点在理解极端天气事件对农业生产的影响时尤为重要。书中的案例研究也很有代表性，涵盖了不同地区、不同作物类型的情况，让我能够将理论知识与实际场景联系起来。虽然书中涉及一些复杂的数学模型和计算方法，但我发现作者的讲解非常耐心，并提供了大量的辅助材料，帮助我逐步理解和应用。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容实在是太“硬核”了，我完全沉浸在其中，仿佛进行了一场深度脑力瑜伽。作者以一种极其严谨的学术态度，构建了一个庞大而精密的农业资源系统模型。我尤其惊叹于书中对“耦合”概念的深入剖析，它并非简单的要素叠加，而是对各个子系统之间相互作用、相互制约、相互促进的机制进行了细致入微的刻画。例如，书中对水资源利用效率和土壤有机质含量之间关系的建模，就揭示了高强度灌溉如何可能导致土壤盐碱化，进而降低作物产量，形成一个恶性循环。这种对系统内在逻辑的深刻洞察，让我看到了作者深厚的功底。书中引用的数据和案例也极具说服力，都是基于真实世界的观测和实验结果，使得模型推演的结果更具可信度。我特别关注了书中关于如何通过模拟来优化农业结构、提高资源利用率，以及应对气候变化挑战的部分。这些内容对于制定长期的农业发展战略和应对全球性的环境问题具有重要的指导意义。虽然书中的一些模型推导过程对于我来说有些吃力，但我愿意花费更多的时间去钻研，因为我深信，掌握了这些工具和方法，就能更好地理解和改造我们所处的农业世界。

评分☆☆☆☆☆

我是一位对农业技术发展的前沿动态保持高度关注的科技爱好者，偶然翻阅了这本书，立刻被它所呈现出的宏大叙事和深刻洞察所吸引。书中并非简单罗列农业生产的各个要素，而是将其视为一个有机、动态的“系统”，并着重探讨了这些系统之间的“耦合”关系。我最欣赏的是书中关于“动态反馈”的阐释，它生动地展示了农业生产的各个环节并非孤立存在，而是相互影响、相互制约，并随着时间推移而发生演变。例如，书中通过对某种新作物引入后，对当地水资源、土壤养分以及生物多样性产生连锁反应的模拟分析，让我清晰地看到了一个决策背后可能引发的复杂生态后果。这种系统性的思考方式，让我对农业生产的认识从“点”跃升到了“面”，甚至“体”。书中对不同情境下的模拟结果的呈现也极其详尽，包括了对各种参数变化的敏感度分析，这为我们理解和预测农业系统的未来发展提供了非常有力的工具。尽管书中涉及一些专业的建模软件和算法，但作者的讲解清晰易懂，并提供了相关的参考文献，方便我进一步探索。

评分☆☆☆☆☆

作为一个农业领域的爱好者，我最近拜读了一本令我颇受启发、甚至可以说是“醍醐灌顶”的书籍。这本书的深度和广度都超出了我之前的想象。书中详细阐述了如何将农业生产的各个环节——从土地利用、水资源管理，到肥料投入、病虫害防治，再到气候变化的影响和生物多样性保护——用一种系统性的、相互关联的方式进行建模和模拟。我尤其被书中关于“耦合”的理念所吸引，它不仅仅是将这些元素简单地堆砌在一起，而是深入探讨了它们之间错综复杂的反馈机制和动态交互。例如，书中通过生动的案例分析，展示了不当的水资源利用如何影响土壤肥力，进而影响作物产量，最终又可能加剧区域内的气候变化。这种“牵一发而动全身”的思维方式，让我对农业的可持续发展有了全新的认识。书中提供的模型工具和分析方法，虽然对于初学者来说可能有些挑战，但一旦掌握，其在实际问题解决中的威力便显而易见。我尤其关注了书中关于如何利用这些模型来优化资源配置、预测潜在风险以及制定应对策略的部分，这对于我未来在农业项目规划和管理中具有极高的参考价值。总而言之，这本书不仅是一部学术专著，更是一本实践指南，为我们理解和应对现代农业面临的复杂挑战提供了强有力的支持。