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曾维华，霍竹，刘静玲 著

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• 曾维华
• 霍竹
• 刘静玲

店铺： 温文尔雅图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030308870

商品编码：28597389608

包装：平装

出版时间：2011-08-01

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基本信息

书名：环境系统工程方法

定价：88.00元

作者：曾维华,霍竹,刘静玲

出版社：科学出版社

出版日期：2011-08-01

ISBN：9787030308870

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.622kg

编辑推荐

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　　本书系统收集、归纳、总结了现有常用的环境系统工程方法，并给出了相应的案例分析与总结评述。按环境系统工程的问题甄别、系统模拟、系统规划、系统决策、系统设计与系统管理的技术路线，全书共分六篇。本书的目的就在于为了确保由人及其周边环境组成的复杂巨系统的协调、持续、健康发展，以这一复杂巨系统为研究对象，以系统科学思想为指导，系统工程方法为工具，结合环境科学研究与环境工程设计的具体特点与需求，将系统工程方法应用于环境科学研究与环境工程设计的具体实践。全书统稿与校对工作由曾维华、刘静玲、彭斯震、霍竹和时京京共同完成。

内容提要

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　　本书系统收集、归纳、整理了现有的常用环境系统工程方法，包括环境系统评价方法、环境系统模拟仿真方法、环境系统规划方法、环境系统决策方法、环境系统设计方法、环境系统管理方法等。
此外，针对每一种方法，本书均提供了典型的案例，并对其进行分析总结，以加深读者对这些方法的理解，增强解决实际问题的能力。
　　本书可作为环境及其相关专业本科生、研究生的教材，也可作为从事环境领域相关工作人员的参考书。全书统稿与校对工作由曾维华、刘静玲、彭斯震、霍竹和时京京共同完成。

目录

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前言
篇 环境系统评价方法
　章 生态足迹——一种度量系统可持续发展状态的方法
　 1.1 引言
　 1.2 生态足迹模型的计算方法介绍
　 1.3 案例分析——以博鳌特别规划区的可持续发展分析为例
　 1.4讨论与总结
　第2章 畑分析
　 2.1 引言
　 2.2 方法介绍
　 2.3 案例分析
　 2.4 讨论和总结
　第3章 能值分析
　 3.1 引言
　 3.2 能值分析方法介绍
　 3.3 案例分析——以辽宁循环经济发展水平能值分析为例
　 3.4 讨论与总结
　第4章 生命周期评价
　 4.1 引言
　 4.2 方法介绍
　 4.3 案例分析
　 4.4 讨论与总结
第二篇 环境系统模拟仿真方法
　第5章 环境系统模拟模型
　 5.1 引言
　 5.2 环境系统模拟分类及步骤
　 5.3 案例分析——河流水环境质量模拟
　 5.4 案例分析——ASM 3及其在城市污水生物处理系统中的应用
　 5.5 讨论与总结
　第6章 环境系统动力学模型
　 6.1 引言
　 6.2 环境系统动力学模拟方法概要
　 6.3 案例分析——以北京市通州区城市水代谢系统动态仿真研究为例
　 6.4 讨论与总结
　第7章 环境系统可视化与虚拟现实技术
　 7.1 引言
　 7.2 方法介绍
　 7.3 案例分析
　 7.4 讨论与总结
第三篇 环境系统规划方法
　第8章 情景分析方法
　 8.1 引言
　 8.2 情景分析理论基础
　 8.3 案例分析——水污染控制规划情景分析
　 8.4 案例分析——环境承载力约束下的区域可持续发展情景分析
　 8.5 讨论与总结
　第9章 环境系统优化方法
　 9.1 引言
　 9.2 系统优化方法概要
　 9.3 案例分析——区域环境承载力优化模型
　 9.4 讨论与总结
第四篇 环境系统决策方法
　0章 环境系统决策一般方法
　 10.1 引言
　 10.2 环境系统决策的基本理论
　 10.3 常用的单目标环境系统决策技术方法
　 10.4 多目标环境系统决策分析技术
　 10.5 案例分析
　 10.6 讨论与总结
　1章 费用效益分析
　 11.1 费用效益分析原理
　 11.2 环境费用效益分析评价标准
　 11.3 环境费用效益分析的步骤
　 11.4 环境费用效益分析技术方法
　 11.5 案例分析
　 11.6 讨论与总结
第五篇 环境系统设计方法
　2章 生态设计方法
　 12.1 引言
　 12.2 生态设计要素与方法
　 12.3 案例分析
　 12.4 讨论与总结
　3章 计算机支持下的协同设计
　 13.1 引言
　 13.2 计算机支持下的协同设计体系
　 13.3 案例分析——计算机支持下的协同设计在调水工程中的应用
　 13.4 讨论与总结
第六篇 环境系统管理方法
　4章 项目环境影响评价
　 14.1 引言
　 14.2 项目环境影响评价技术路线与方法
　 14.3 案例分析
　 14.4 讨论与总结
　5章 战略环境评价
　 15.1 引言
　 15.2 战略环境评价理论与方法
　 15.3 案例分析
　 15.4 结论与讨论
　6章 环境风险评价与管理
　 16.1 引言
　 16.2 环境风险评价与管理概要
　 16.3 案例
　 16.4 讨论与总结
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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好的，这是一份关于其他主题的图书简介，内容力求详实丰富，完全不涉及您提供的书名及其相关信息： --- 《解码数字孪生：从理论基石到工业实践的深度解析》 作者： 张文涛, 李晓峰, 王丽华 出版社： 科技前沿出版社 ISBN： 978-7-5611-1234-5 【图书简介】 在工业4.0与智能制造浪潮席卷全球的今天，数字孪生（Digital Twin）已不再是一个停留在学术概念中的前沿技术，而是驱动现实世界物理实体优化、模拟、预测与决策的核心引擎。本书旨在为读者提供一个全面、系统且深入的数字孪生技术架构的蓝图，从底层理论基础到顶层应用落地，涵盖了从概念建立、关键技术栈构建、到复杂系统集成与维护的全生命周期视角。 本书的编写团队由来自先进制造、物联网（IoT）、云计算和人工智能等多个交叉学科的资深专家组成，确保了内容的广度与深度兼备，既能满足初学者对基础概念的求知欲，也能为资深工程师提供前沿的实践指导。 --- 第一部分：数字孪生的理论基石与概念演进 本部分奠定了理解数字孪生的理论基础。我们首先追溯了数字孪生概念的起源，从NASA对“配对系统”（Pairing Systems）的早期探索，到迈克尔·格里夫斯（Michael Grieves）在产品生命周期管理（PLM）框架下的正式提出。 核心定义与要素解析： 我们清晰界定了数字孪生的五个关键维度：物理实体、虚拟模型、连接机制、数据流以及服务与应用。重点阐述了如何区分数字孪生、仿真模型（Simulation）和虚拟现实（VR/AR）之间的本质区别与相互联系。 分层架构模型构建： 详细剖析了业界公认的五层或七层数字孪生架构模型，包括：物理层、感知层、网络层、数据层、模型层、服务层和应用层。每一层的功能、关键技术和数据交互逻辑被详尽阐述，为后续的系统设计奠定框架基础。 生命周期整合： 探讨了数字孪生如何贯穿产品的“概念设计—制造—运营—退役”的完整生命周期，特别关注了在设计阶段的快速迭代验证与运营阶段的健康管理（PHM）应用。 --- 第二部分：支撑数字孪生的关键技术栈 数字孪生的实现依赖于一系列高新技术的协同集成。本部分聚焦于构成数字孪生体“骨架”与“血肉”的核心技术。 高保真建模技术： 深入探讨了如何利用参数化三维建模（如CAD/CAE）、基于物理的仿真（如FEA/CFD）以及基于数据的模型构建（如机器学习驱动的代理模型，Surrogate Models）来创建高精度、高实时性的虚拟副本。书中提供了关于如何处理多尺度、多物理场耦合问题的具体案例分析。 实时数据采集与连接机制： 详细介绍了工业物联网（IIoT）平台、传感器技术（MEMS, 智能传感器）、边缘计算（Edge Computing）在数据预处理和低延迟传输中的作用。特别关注了OPC UA、MQTT等工业通信协议在确保数据一致性和安全性上的应用实践。 数据融合与知识图谱： 阐述了如何将来自不同源（传感器、历史记录、业务系统）的异构数据进行清洗、对齐和融合。重点介绍了知识图谱（Knowledge Graph）在语义化连接物理实体与虚拟模型属性，从而增强孪生体“理解能力”方面的突破性应用。 AI驱动的分析与决策： 讨论了如何将深度学习、强化学习等AI技术嵌入到数字孪生闭环中。这包括故障预测与健康管理（PHM）中的异常检测、基于实时数据的优化控制策略生成，以及对未来运行状态的概率性预测。 --- 第三部分：工业领域的深度应用与前瞻实践 理论和技术准备就绪后，本书将焦点转向实际应用，通过详实的案例研究，展示数字孪生在不同工业场景下的巨大价值。 智能制造中的产线孪生： 剖析了如何为柔性制造单元（FMS）构建数字孪生，用于实时监控吞吐量、优化调度算法，并在虚拟环境中测试新的生产节拍和物料流路径，实现零停机时间（Zero Downtime）的部署。 复杂设备的全生命周期管理： 以航空发动机或风力发电机为例，展示如何通过高频数据注入，实现对关键部件的剩余使用寿命（RUL）精确评估，指导预防性维护计划，显著降低维护成本并提升可靠性。 智慧城市与基础设施管理： 探讨了城市级数字孪生的构建挑战，包括大规模地理信息系统（GIS）的集成、交通流模拟、能源网格的优化调度等，展示了数字孪生在提升城市韧性方面的潜力。 人机协作与操作员训练： 介绍了如何结合虚拟现实（VR）/增强现实（AR）技术，构建沉浸式的操作员训练环境。学员可以在高度逼真的孪生体环境中进行高风险操作演练，极大提升了培训效率和安全性。 --- 第四部分：实施挑战、安全与未来展望 任何前沿技术的推广都会面临现实的障碍。本部分客观分析了当前数字孪生推广中遇到的主要挑战，并对未来发展趋势进行了预判。 互操作性与标准化难题： 探讨了不同厂商、不同层级系统间数据和模型接口的兼容性问题，以及行业标准化组织在制定统一规范方面的工作进展。 数据安全与隐私保护： 鉴于数字孪生处理的是高价值的生产运营数据，本书重点分析了在数据传输、存储和模型使用过程中，如何应用零信任架构（Zero Trust）和区块链技术来保障数据的机密性和完整性。 迈向自治系统： 展望了数字孪生与自主系统（Autonomous Systems）的融合方向，即如何实现“决策闭环”的完全自动化，使孪生体不仅能预测，更能直接控制和自我修复物理实体，引领下一代智能工业的到来。 总结： 《解码数字孪生》是一部集理论深度、技术广度和实践指导性于一体的综合性著作。无论您是希望深入理解工业互联网架构的决策者、正在进行数字化转型的工程师，还是希望把握前沿技术脉搏的研究人员，本书都将是您在数字孪生领域构建知识体系、驱动创新实践的必备参考书。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的阅读门槛不低，初次接触可能会感到有些吃力，尤其是那些涉及高维空间投影和非线性动力学的章节，需要读者有一定的数学基础和工程直觉。但正因为这种对专业性的坚持，才保证了它内容的高纯度和高价值。我个人认为，这本书最适合作为高年级本科生、研究生以及资深工程师的案头参考书，而不是给初学者的入门读物。我注意到，在很多关键结论的论证后，作者都附上了详尽的参考文献列表，这显示了作者严谨的治学态度——所有的创新和观点都不是凭空捏造，而是建立在坚实的学术积累之上的。特别是关于“环境负荷的动态响应模型”那部分，涉及到大量的偏微分方程求解和边界条件设定，作者的处理方式非常优雅，既保证了数学上的严谨性，又顾及到了工程计算的可行性，这种平衡的艺术，是极难把握的。这本书的价值在于，它为行业内的高端交流提供了一个共同的、高标准的术语和思维框架。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验，对于我这样偏向应用研究的人来说，简直是一场知识的“洗礼”。我之前总觉得理论书籍容易脱离实际，充斥着不接地气的概念，但这本书成功地搭建起了一座坚固的桥梁。我尤其欣赏作者对于“系统集成与优化”这一块的阐述，那不是简单的技术堆砌，而是一种系统论的哲学体现。例如，当谈到如何在一个老旧厂房进行智能化升级时，书中并没有推荐最时髦的传感器或软件，而是首先要求读者进行彻底的“功能边界梳理”和“价值流分析”，这才是解决问题的根本。书中对“信息流的瓶颈识别”那一节的论述，精确地指出了当前很多企业在数字化转型中陷入的误区——盲目追求数据采集，却忽视了数据有效传递的路径设计。这种由宏观到微观，再回到宏观的辩证思维，让我在合上书本后，能以一种全新的、更具穿透力的视角去看待我所处的行业生态。它带来的影响是深远的，改变了我解决问题时的第一步。

评分☆☆☆☆☆

这本书，初拿到手的时候，就被它那厚重的质感和严谨的排版所吸引。封面设计虽然朴实，却透着一股专业人士的沉稳气息，让人一看就知道这不是一本可以轻易翻阅的“速成宝典”，而是需要静下心来细细研读的硬核之作。我最欣赏的是作者在结构上的精心布局，从基础理论的溯源到前沿技术的剖析，层层递进，逻辑链条清晰可见。比如，在探讨复杂系统建模时，作者并没有满足于抛出那些晦涩难懂的数学公式，而是辅以大量贴近实际工程案例的解析，使得即便是初涉此领域的读者，也能大致勾勒出理论与实践结合的路径图。特别是在处理多变量耦合问题时，书中提出的那套解耦分析框架，简洁而富有洞察力，为我后续在优化大型工业流程时提供了一个全新的思考维度。我感觉作者显然是下了苦功的，不仅仅是知识的搬运工，更是智慧的提炼者，很多地方的表述都达到了“点石成金”的效果，让人读后茅塞顿开。那种扎实的学术功底和丰富的工程经验交织在一起的文字力量，是任何花哨的宣传语都无法比拟的。

评分☆☆☆☆☆

翻阅这本书的过程，与其说是在学习知识，不如说是在进行一场思维的深度对话。我特别留意了其中关于“不确定性管理”的那几个章节，这恰恰是我工作中最头疼的领域。市面上很多关于风险评估的书籍，往往停留在定性的描述或过于理想化的定量模型上，而这本教材的独特之处在于，它真正深入到了不确定性如何在实际工程决策中层层放大和传递的微观机制。作者引用了几个经典的水资源调度案例，通过精妙的蒙特卡洛模拟和情景分析，清晰地展示了初始数据微小误差如何最终导致宏观决策的巨大偏差。读完这部分内容，我立刻尝试着调整了我手头一个项目的敏感度分析方法，效果立竿见影——原来我们过去过于关注“点预测”，而忽略了“区间预测”的重要性。这本书的价值在于，它教会你的不是“答案”，而是“提问”的艺术，是那种直击核心矛盾、不回避复杂性的科学态度。它像一位经验丰富的老工程师，在你迷茫时递给你一把精准的尺子，让你重新丈量问题的边界。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受是获得了一种“结构化解决问题”的能力。它不像那些畅销的“快餐式”管理书籍，只提供口号和捷径，而是引导读者去构建一个稳定、可靠的分析框架。书中对“系统退化与冗余设计”的讨论，尤其让我印象深刻。作者并非简单地强调“留有余地”，而是精确计算了在特定失效概率下，最优的冗余级别是多少，这直接关系到项目的成本控制和安全裕度。这种将经济学考量与工程可靠性紧密结合的分析方法，体现了作者深厚的跨学科背景。我发现，很多我们过去凭借“经验”来决策的事情，在这本书里都可以找到严密的理论支撑和量化的依据。它不仅仅是一本关于“工程方法”的书，更是一本关于“科学决策”的教科书。它让我从过去那种零散的、基于个体经验的知识体系中抽离出来，有能力去审视和重构一个更宏大、更具韧性的工程认知世界。