水文地质学课件——影响地下水形成及变化的自然地理因素
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8.1 系统概述一、系统概念的提出贝塔朗菲(1901~1972),美籍奥地利生物学家,一般系统论和理论生物学创始人,50年代提出抗体系统论以及生物学和物理学中的系统论,并倡导系统、整体和计算机数学建模方法和把生物看作开放系统研究的概念,奠基了生态系统、器官系统等层次的系统生物学研究。
系统论系统概念系统思想与方法系统思想与方法的核心是:把研究的对象看成一个有机整体(系统),并从整体的角度去考察、分析与处理事物。
二、系统相关概念(钱学森,1978年)系统结构:系统内部各要素相互联系和作用的方式便是系统的结构。
系统方法认为:不应当将系统理解为各组成部分(要素)的简单集合,而应将其理解为诸要素以一定规则组织起来并共同行动的整体。
系统:由相互作用和相互依赖(联系)的若干组成部分结合而成的具有特定功能的(有机)整体。
系统的概念所涉及的范围广泛1+1=21+1>21+1<2三、系统与环境一个系统不仅内部各个要素间存在相互作用,而且整个系统与外部环境之间还存在相互作用,即系统接受环境的物质、能量、信息的输入,然后经过系统变换,再向环境输出物质、能量和信息。
即系统与环境间存在物质、能量、信息的交换。
环境对系统的作用称之为激励;系统在接受激励后对环境的反作用称之为响应;环境的输入(激励)经过系统的变换而产生对环境的输出(响应),这种变换取决于系统的结构:S=f(I,O)(INPUT,OUTPUT)在此提供了一种研究系统内部结构的方法,即通过输入、输出研究系统内部结构例如,在同等降水条件下,不同的地下水系统,由于其岩层、构造、地貌乃至分布范围大小不同,泉流量的变化各不相同。
系统分析的意义:一方面,分析系统输入与输出(激励与响应)的对应关系有助于了解系统结构;另一方面,对系统结构的了解有助于我们预测“激励——响应”关系。
再如,在不同的地下水系统中,以同种方式开采同样数量的地下水,地下水位的降低也有很大差别。
HS W ∆⋅⋅=μ四、系统分类1)按照自然属性:自然系统和人工系统2)按照物质属性:实体系统和概念系统3)按照运动属性:静态系统和动态系统4)按照系统与环境的关系:开放系统和封闭系统5)按照反馈的属性系统的输出反过来影响系统的输入时,称该系统具有“反馈”。