本书从陆面数据同化理论和陆面过程模型切入，提炼数据同化的“一个框架、四个基本要素”架构，在选择可变渗透能力模型（VIC模型）的基础上开展数据同化算法实验，实现了三维变分算法、四维变分算法和集合卡尔曼滤波算法等三种经典数据同化算法，以及粒子滤波算法和层状贝叶斯方法等两种智能数据同化算法的研发与实验，并且通过具体实例详细介绍各个算法的研发、实验步骤以及算法结果的分析评价。最后，介绍了作者课题组开发的数据同化集成软件系统。