ArcGIS中每小时SWAT模型亚小时率定研究

资源摘要信息:"SWAT-CUP亚小时率定 SWAT-CUP-Hourly" 一、SWAT模型与ArcGIS SWAT（Soil and Water Assessment Tool）模型是一种连续时间的流域级水文模型，广泛用于评估流域的管理实践对水、 sediment和化学物质在农业流域中的长期影响。ArcGIS是一款强大的地理信息系统（GIS）软件，用于创建、管理、分析和地图制作。通过ArcGIS环境运行SWAT模型，可以实现在复杂的地理背景下进行空间分析和数据管理。 二、SWAT模型的时间步长与输出 SWAT模型通常设置以日、月或年为时间步长进行模拟。在这个案例中，模型被设置为每小时15分钟的时间步长，这意味着模型将按照比常规更细的时间分辨率进行模拟。传统的输出文件格式是以每日时间步长表示的，对于更细致的时间步长（如亚小时），模型默认输出并不包含这些信息。因此，对输出文件进行修改，以包含亚小时输出是本研究的关键步骤。 三、SWAT-CUP版本与修改 SWAT-CUP（Sequential Uncertainty fitting version 2）是一种用于自动校准和不确定分析的参数优化工具，与SWAT模型配套使用。研究中使用的SWAT-CUP版本为*.*.*.*，它原本是为处理每日、每月和每年时间步长设计的。虽然SWAT-CUP对亚小时的输入数据有读取和处理的能力，但是为了使模型能够处理亚小时的数据，必须对SWAT项目中的TXINOUT文件夹中的fig.fig文件进行小幅度的修改。这包括添加了一个新的saveconc命令，该命令能够将特定点的流量、沉积物和水质数据保存至SWAT中一个专门的文件，供SWAT-CUP直接使用。 四、案例研究与SUFI-2校准 案例研究是一种在特定研究条件下，针对特定研究问题进行深入探讨和研究的方法。在本研究中，设计了一个案例研究，并使用了SUFI-2（Sequential Uncertainty Fitting version 2）校准方法。SUFI-2校准方法是一种常用在SWAT模型中的参数校准技术，它通过对模型输出和实际观测值之间的差异进行最小化，来调整模型参数。不确定度分析也是SUFI-2的一个重要组成部分，它评估了模型预测的不确定性，从而提供对模型可靠性的估计。 五、不确定度分析 不确定度分析在模型建立和验证中起着至关重要的作用。SWAT模型的不确定度分析可以帮助识别模型中的不确定来源，并量化模型预测结果的置信区间。在本研究中，通过SWAT-CUP的不确定度分析，不仅可以完成参数的校准工作，还可以评估模型预测结果的可靠性，并对模型进行改进。校准和不确定度分析有助于提高模型的适用性和准确性，确保模型输出数据的可信度。 总结而言，本次研究通过修改ArcGIS环境中运行的SWAT模型，实现了每小时15分钟时间步长的亚小时输出。并对SWAT-CUP软件进行了小幅修改，以适应亚小时数据处理的需要，同时运用SUFI-2校准技术进行了模型的校准和不确定度分析，提升了模型对流域水文过程模拟的准确性。这些调整和应用不仅增加了模型的实用性，还为水文模型在更高时间分辨率下的应用提供了重要的技术支持和方法论参考。