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目前，关于蒸散发的计算方法很多。主要有：经验公式法、微气象学方法（如能量平衡法，空气动力学法，能量平衡-空气动力学法和涡度相关技术等）和遥感法。其中，利用卫星遥感并结合模式模拟研究非均匀陆面上的蒸散发是一个新的趋势。该项技术在我国刚刚起步，还有待于进一步发展。因此，本文仍使用前两种较传统的方法。
下渗不仅直接决定地面径流量的大小，同时也影响土壤水分的增长，以及表层流与地下径流的形成。下渗的物理过程分为：渗润、渗漏和渗透三个阶段。其中前两个阶段属于非饱和水流运动，而渗透属于饱和水流的稳定运动。影响下渗的因素很多，主要有：土壤因素（包括土壤均质性、土壤质地和孔隙率等）、土壤初始含水率、地表结皮（表土结皮能减少入渗量达80 %左右，Morre，1982）、降雨因素（包括雨型、降雨强度等）和下垫面因素（包括植被、坡度、坡向、耕作措施等）。
土壤水模型主要用于模拟包气带中土壤水分的运动。包气带是土壤水分剧烈变化的土壤带，土壤含水量的大小直接影响到蒸发、下渗的大小，并决定了降雨中产生径流（地表径流、壤中流和地下径流）的比例，把降雨、下渗、蒸发及径流等水文要素在径流形成过程中有机地联系起来。因此，研究和模拟土壤水分的运动和变化，对认识水文循环、“四水”转化以及水资源再生与演化规律具有十分重要意义。
关于非饱和土壤水运动的模拟可以采用基于Rechards方程组的复杂方法，也可以采用简单的水量平衡方法。
重视生态系统基础研究，其主要目标是要充分了解生态系统的现状及未来变化趋势、水文学与生态学的联系、自然界的环境变化及人类活动对生态系统的影响。1986年国际科学联合会理事会(ICSU)组织了以研究全球变化为目的的国际地圈生物圈计划(IGBP)。该计划包括七个核心计划和两个技术支撑计划，其中一个核心计划是关于“全球变化与陆地生态系统(GCTE)”。 GCTE计划的目标是：预测气候、大气成分和土地利用等的变化对陆地生态系统的影响；确定这种影响如何导致对大气和物理气候系统的反馈。
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