自20世紀80年代特別是90年代以來，世界上許多發(fā)達國家的流域管理都逐步實現了數字化。目前，我國的流域管理在這方面也作了不少工作，就工作深度而言，也從簡單的數據管理發(fā)展到通過數學模型進行系統(tǒng)模擬實現信息化管理。例如進入21世紀以來，我國先后提出了“數字黃河”、“數字長江”、“數字海河”等一系列數字流域建設工程規(guī)劃，中國科學院南京地理與湖泊研究所等單位相繼成立了流域模擬實驗室等研究機構：從研究領域來說，也從經驗預測模擬發(fā)展到基于地理信息系統(tǒng)的分布式水動力學數值模擬。
　　流域土壤侵蝕與產沙預測數學模型是實現流域科學管理的重要工具之一。從模擬方法上劃分，可將土壤侵蝕模型分為集總式參數模型（Iumped parameter models）和分布式參數模型（dist ributed parameter models）。集總式參數模型（簡稱集總式模型）把整個流域當成一個整體，用一系列的參數反映全流域的各種下墊面條件和水流泥沙物理過程，各因素的輸入參數取值通常為流域平均值，因而，其計算效率相對較高，可以滿足流域侵蝕產沙總的變化趨勢預測、江河水沙預估等流域管理層面上的宏觀需求。但是，集總式模型并沒有考慮流域內部各地理因素的空間變化。分布式參數模型（簡稱分布式模型）通常將流域分成一些小的地域單元，這些地域單元可以是格網也可以是子流域，通常假設這些地域單元內部是均一的，各地理要素具有相應的模型輸入參數，地域單元之間有一定的拓撲關系，通過這種拓撲關系能夠說明物質的傳輸方向。分布式模型在每個地域單元上運行，輸出結果通過尋徑的方法將水沙輸至流域出口。分布式模型考慮了流域內部各地理因素的空間可變性，比集總式模型具有更高的空間分辨率，可以更方便地滿足水土保持治理措施空間布置的規(guī)劃、設計及效果評價等技術層面上的中觀與微觀需求。如果僅從計算域劃分的意義上說，集總式模型與分布式模型也是相對而言的。對一個大流域，若以支流流域為計算域，建立每個支流流域出口斷面的輸出模型，則這些模型就是集總式的，但若將每一個支流流域作為一個計算子域，則多個模型耦合后所形成的大流域模型就又可視為分布式模型，但從嚴格意義上說，這類模型僅能稱之為半分布式模型。
　　分布式模型是隨著地理信息系統(tǒng)技術的發(fā)展而逐步發(fā)展起來的。
　　由加拿大人率先建立的地理信息系統(tǒng)（geographical information system，GIS）為數學模擬技術的快速發(fā)展提供了極為重要的支撐平臺。由于地理信息系統(tǒng)具有強大的信息處理和表達功能，不僅能夠存儲、分析和表達現實世界中各種對象的屬性信息，而且還能夠處理其空間定位信息，將空間和屬性信息有機地結合起來，從空間和屬性兩個方面對現實對象進行查詢、檢索和分析，并將結果以各種形式直觀地、精確地表達出來。因而，目前GIS已在諸多領域中得到廣泛應用，尤其在水土保持監(jiān)測及土壤流失評價預測預報中有著更為獨特的作用。
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