SWAT模型中文使用指南:从安装到流域分析

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"SWAT模型中文使用向导" SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型是一种广泛应用的水文和水质模拟工具,它主要用于理解和预测在大尺度地理区域内,土地利用变化、农业管理实践以及气候变化对水文过程和水质量的影响。这个模型能够处理复杂的流域特征,包括地形、土壤类型、植被覆盖、气候条件等,从而为水资源管理和环境规划提供科学依据。 该文档《SWAT模型中文使用向导》是针对SWAT学习者的指导材料,由用户根据官方网站的用户手册翻译制作,旨在帮助读者更好地理解和操作SWAT。文档中提到了以下几个关键知识点: 1. **ArcSWAT安装**:ArcSWAT是SWAT模型的一个图形用户界面,基于GIS软件ArcGIS。安装过程中需要满足特定的系统需求,包括对ArcGIS版本的要求。安装步骤包括下载安装包、执行安装程序,并了解安装目录结构。 2. **数据准备**:SWAT模型运行需要一系列的空间数据,如数字高程模型(DEM)、土地利用数据、土壤类型数据等。这些数据集是必要的,而一些其他数据集如土地覆盖数据则是可选的。此外,还需要特定的表格和文本文件来配置模型参数。 3. **启动ArcSWAT**:用户可以熟悉ArcSWAT的工具条,用于管理项目、获取帮助以及了解不同版本的差异。这有助于用户开始构建和运行模型。 4. **流域划分**:这是SWAT模型的关键步骤,涉及定义流域边界、设置DEM参数、确定河流网络、设置入口和出口点,以及子流域的划分和参数计算。这些步骤确保模型能准确地模拟水文过程。 5. **HRU分析**:HRU(Hydrologic Response Unit)是SWAT模型中的基本计算单元,包含了土地利用、土壤类型和坡度信息。这部分详细介绍了如何定义和处理这些数据,以反映实际地形和土地条件。 6. **输入气象数据**:SWAT需要多年的历史气象数据,包括降雨、温度、太阳辐射和风速等,这些数据可以从多种来源获取并导入模型。 7. **输入文件创建**:模型运行需要特定的输入文件,包括气候数据、土地利用数据、土壤数据等,这些文件需要按照SWAT的格式要求进行整理和创建。 8. **模型运行与结果解析**:虽然未在摘要中详述,但完整的使用向导应当会包含如何运行模型、解释输出结果以及如何调整参数以优化模型性能等内容。 通过这份中文使用向导,用户可以逐步学习如何设置和运行SWAT模型,从而在实际环境中应用该模型进行水文和水质的模拟研究。
2011-03-09 上传
SWAT模型中气象数据的计算翻译By:94527257 The Program pcpSTAT User’s Manual Stefan Liersch, Berlin, August 12, 2003 stliersch@freenet.de 下载地址:http://www.brc.tamus.edu/swat/pcpSTAT.zip 引言 pcpSTAT.exe 程序用来计算SWAT 模型气象发生器所需要的每日降水数据的统计 参数(userwgn.dbf)。表1 中列出的一些参数能毫不费力地利用MICROSOFT EXCEL 等 工具计算出来,而PR_W1 和 PR_W2 比较难计算。 表 1:SWAT 所用的降水统计参数 PCPMM(mon) = average or mean total monthly precipitation PCPSTD(mon) = standard deviation for daily precipitation in month PCPSKW(mon) = skew coefficient for daily precipitation in month PR_W1(mon) = probability of a wet day following a dry day PR_W2(mon) = probability of a wet day following a wet day PCPD(mon) = average number of days of precipitation in month 输入文件 存储着每日降水数据的输入文件必须是只有一列数字的 ASCII 码文本文件(图1)。 观测期必须是开始于1 月1 日,结束于12 月31 日。换句话说,第一个数据值是1 月1 日的,最后一个是12 月31 日的。虽然对利用的总年数没有限制,但每一次的计算都 必须是基于一整年。 若是有缺失的数据,需要用空值(必须是数字)来填充这些缺失的数据值。程序 会询问这些值,并用整个系列的平均值取代空值。 图1: Example of a Precipitation Input File 翻译By:94527257 创建输入文件 降水数据文件通常是文本文件,一列是日期,一列为降水值。用EXCEL 打开数据 文件,若有必要可以缩减日期,以使其从1 月1 日开始,12 月31 日结束。随后,删除 日期列,只剩降水数据列,并保存为文本文件(filename.txt)。 若是使用其它软件创建输入文件或是之后使用文本编辑器操作文件,确保最后存 在一个空行。若是没有空行或是超过一个空行,程序将会中断并弹出消息“End of file during read”,且将会产生错误的输出数据 运行 pcpSTAT.exe 程序 将程序和输入文件放在同一个目录,双击 pcpSTAT.exe 或是从DOS 窗口中启动程 序(图2)。键入输入、输出文件的名字(包括其扩展名),至于输出文件,可以任意命 名。下一步,需要输入起始年份,用来判断一个年份是否是闰年。只要键入第一年(4 位数字)回车。此后,需要输入无数据值,若降水数据有缺测,需要输入一个并不存 在的数字,例如“999”。 图2: Program pcpSTAT.exe 在计算结束后,输出文件(图3)会自动保存在程序目录中。此外,还会生成2 个文件:totalpcp.sta 和mean_pcp.sta。totalpcp.sta(图4)包含了每年每个月的总降水, mean_pcp.sta 则包含每年每个月的平均每日降水。 翻译By:94527257 图3: Example of an Output File 翻译By:94527257 图4: Example of the File totalpcp.sta