Chapter 3 研究生培养计划

3.1 研究方向

本研究组总体科研方向请参看：1.1.1节。

本组各成员的研究方向都应当是显著不同的。

学生的研究方向主要有两个因素确定：

  1. 学生个人兴趣；
  2. 本组项目状况。

对于“科研方向选择”的几条建议：

  1. 选择和放弃之前，一定要充分了解它。
  2. 难易是相对的。例如：有的领域没人做，A觉得是因为难而无人做，B觉得无人做才容易出结果。有的领域已经有很成熟的分析/模拟流程，A觉得好上手容易做，B觉得已经做烂的事情，再怎么深入也只能是步人后尘，难以独树一帜。
  3. 热情是好事，但必须脚踏实地一步一步走出来。
  4. 空话、大话很容易说，但是科研要求你知道研究内容中几乎所有细节。你要做到每个细节都计算过、了解过、思考过。

3.2 时间表

时间点 学业时间 任务 任务目标
-12个月 入学前一年 文献阅读；参与项目；补课；学软件 熟悉科研环境和流程
-6个月 入学前半年 文献阅读；参与项目；补课；学软件 掌握软件
0-6月 入学 文献阅读；完成必修课；参与项目 充分了解研究方向
7-12月 入学1年 文献阅读；完成必修课；参与项目 确认研究方向
13-18月 入学1.5年 研究综述；试验设计 形成综述文章
19-24月 入学2年 开展研究、试验、分析；撰写论文 完成试验，发表论文
25-30月 入学2.5年 总结试验，撰写论文；开展改进试验 毕业论文
31-36月 临近毕业 完成毕业论文、送审、答辩 学位:-)

3.2.1 培养指标

  1. 英文文献汇报100篇。导师负责推荐其中50篇，学生自己自行阅读50篇。
  2. 公众号论文阅读笔记，15篇。
  3. 一篇一作SCI论文
  4. 完成毕业论文。

3.3 课程推荐

  • 地理信息系统导论
    • 掌握有关空间栅格/矢量数据的区别、格式和读写方法；
    • 熟练掌握空间数据处理、数据分析、数据投影；
    • 熟练掌握水文有关的空间数据；
    • 能够利用DEM生成流域边界和河网，了解D8等算法。
  • 水文学导论
    • 深入理解流域水循环；
    • 掌握降雨、蒸散发、入渗、产流、汇流和地下水为物理过程；
    • 了解水文统计和水文模型；
    • 掌握水文分析的基本方法和流程。
  • 地下水力学
    • 掌握基本的地下水的基本概念，如土壤孔隙度、含水量、水力学传导度、承压/非承压地下水、Duipuit Assumption；
    • 掌握地下水力学的重要公式，贝努力方程、达西定律、理查兹方程、van Genuchten方程；
    • 能够熟练建立/推导承压和非承压地下水的控制方程。
  • 地学中的数值方法（有限差分、有限元）
    • 掌握数值方法的基本原理；
    • 掌握从泰勒展开式到一阶、二阶精度有限差分方法的推导/证明过程；
    • 明确理解数值方法的稳定性、收敛性、一致性的含义和影响；
    • 掌握CFL条件的计算和证明方法；
    • 能够编程数值方法求解简单的对流扩散方程。
  • 气象与气候学
    • 了解基本的气象要素的含义和观测方法；
    • 理解水和能量在气候/气象过程中的运动规律；
    • 熟练掌握气象和气候学的基础控制方程。
  • R/Python
    • 基本操作(安装、扩展包安装)
    • 能够使用R/Python读取各种类型数据(shapefile, GeoTiff，HDF, NetCDF等)；
    • 熟练掌握数据分析功能(基本统计、数据挖掘、空间数据处理/分析、简单爬虫)；
    • 熟练掌握做图功能（ggplot, rgl等）。

3.4 必读书籍

  • Beven, K., 2012. Rainfall-Runoff Modelling: The Primer: Second Edition, John Wiley & Sons, Ltd, Chichester, UK. https://doi.org/10.1002/9781119951001
  • Sorooshian, S., Hsu, K.-L., Coppola, E., Tomassetti, B., Verdecchia, M., Visconti, G. (Eds.), 2008. Hydrological Modelling and the Water Cycle, Water Science and Technology Library. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-540-77843-1
  • 威尔·布鲁萨 著，王忠静，梁友，耿国婷 译. 2017. 水文学导论. 气象出版社. 北京
  • 徐宗学, 2009. 水文模型. 科学出版社, 北京.
  • 贾仰文, 王浩, 倪广恒, 2005. 分布式流域水文模型原理与实践. 中国水利水电出版社, 北京.
  • Kang-tsung Chang 著，陈健飞 等 译. 2019. 地理信息系统导论. 科学出版社. 北京.
  • McDonnell, J.J., 2019. Navigating an Academic Career, Special Publications. Wiley. https://doi.org/10.1002/9781119642206

3.5 必读文献