本书采用野外采样与数值模拟相结合、机制分析与反演建模相匹配的研究思路。以赤水河流域为例，在局地尺度针对岩溶水系统的特点修正SWAT模型，建立适合岩溶流域非点源污染模拟方法，定量评估典型岩溶构造、降雨、植被覆盖及土地利用对氮、磷输移的影响，明确岩溶流域非点源污染的形成机制；在全局尺度利用野外采样调査、遥感跨时空特性、GIS空间分析、数理统计等技术手段，结合流域坡面景观时空变化研究，定量解析目标约束条件下的坡面景观组成变化、坡面景观格局变化、坡面景观强度变化对河流水质的影响，在神经网络模型支持下构建对岩溶流域解释能力更强的坡景观-水质响应模型。