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学、生态学、经济社会学、信息学、水科学的多学科交叉）。因此，这些学科的主要理论都应该纳入
长江模拟器的理论基础。当然，针对长江模拟器的特点，需要重点发展以下基本理论。
（１）地球系统科学理论。长江模拟器的核心基础是地球系统科学理论。近年来，地球科学学科的
基础研究无论在深度上、广度上均取得了快速的发展 ［１０］ 。长江模拟器涉及到的学科或理论包括大气科
学、海洋科学、陆地表层自然地理过程、陆地生态系统和生物地球化学过程、水文学、空间科学等。
（ ２）经济社会科学理论。自然系统和经济社会活动之间具有共同演进和相互依存的关系，经济社
会行为是自然生态系统不可缺少的组成部分并会重塑整个系统。长江模拟器需要加强经济社会科学及
其相关理论在地球科学、生物科学等领域的交叉应用与综合集成。
（ ３）信息科学理论。长江模拟器的感知体系、模拟体系、服务体系都需要大量的先进信息技术作
支撑；迫切需要将传统的水文、环境、地质等观测手段与当前的新技术，包括大量使用传感器网络及
不同尺度的信息观测技术相结合；需要基于先进模拟软件和精准快捷的系统平台。

４ 长江模拟器的方法体系

４．１ 方法体系概述 长江模拟器致力于解决流域复杂的自然过程与人文过程相互作用的系统问题，其
建设涉及到多学科的融合交叉，需要贯彻系统科学思想、学科交叉思想，需要以一系列的方法体系为
支撑，为长江模拟器的建设提供技术保障。从长江模拟器的概念和内涵出发，在长江模拟器的理论体
系和功能框架的基础上，分别从感知体系、模拟体系、服务体系研发的需求角度，提出了长江模拟器
的方法体系，包括五大类关键技术、四大类主要方法，如图 ２。

图 ２ 长江模拟器的理论方法体系

４．２ 五大类关键技术
（１）智能感知技术。面向长江流域水文、水环境、水生态、河道监测、水文预报、水库调度、水
资源配置、泥沙演变、产业布局、人口迁移、公共安全事件变化等多种现实需求，充分利用物联网、
大数据、云计算、遥测、遥感、５Ｇ加北斗等先进技术手段，构建长江模拟器的空 － 天 － 地一体化智能
感知平台，实现长江流域数据采集、传输、存储、分析、服务等的信息化、全面化、自动化发展 ［１１］ ，
实现监测自动化、资料数据化、模型定量化、决策智能化、管理信息化和政策制度标准化 ［１２］ 。
（ ２）数据融合技术。数据融合技术是指对各种信息源给出的数据进行采集、传输、综合、分析，
从中提取出表达准确、现势性好、精度高、内容全的要素进行整合，从而构建新的数据集，以便辅助
人们进行态势或环境判定、规划、探测、验证、诊断 ［１３ － １４］ 。数据融合技术主要包括数据层融合、特征

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