SWAT2000之用户界面用户手册.doc
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1、SWAT2000之用户界面手册M. DI LUZIO, R. SRINIVASAN, J. ARNOLD2001.5BLACKLAND RESEARCH CENTERTEXAS AGRICULTURAL EXPERIMENT STATION720 EAST BLACKLAND ROAD TEMPLE, TEXAS 76502GRASSLAND, SOIL AND WATER RESEARCH LABORATORYUSDA AGRICULTURAL RESEARCH SERVICE808 EAST BLACKLAND ROAD TEMPLE, TEXAS 76502translated by z
2、hjy目录第一章:简介第二章:安装ArcView界面第三章:准备ArcView输入文件3.1:必需的ArcView 专题图3.2:可选的ArcView 专题图3.3: ArcView 属性表格和文本文件第四章:运行ArcView界面4.1: 主界面命令4.1.1: 创建新项目4.1.2: 打开项目4.1.3: 拷贝/输入项目4.1.4: 删除项目4.1.5: 退出 ArcView 4.1.6: 编辑SWAT数据库4.1.7: 存储当前项目4.1.8: 环境变量4.1.9: 返回当前项目4.2: 项目视图4.2. : Avswat 菜单 434.2.2: 输入菜单4.2.3: 编辑输入菜单4.2
3、.4: 模拟菜单4.2.5: 报告惨淡4.3: 弹出菜单第五章: 流域勾绘5.1: 流域勾绘对话框Watershed Delineation Dialog Box 585.2: DEM设置5.3: 河流勾绘5.4: 定义出水口和入水口5.5: 主流域出水口选择和定义5.6: 水库可选的第六章: 土地利用和土壤类型特征6.1: 土地利用和土壤类型定义和叠加6.1.1: 开始6.1.2: 土地利用数据层6.1.3: 土壤类型数据层6.1.4: 土地利用和土壤类型图的叠加6.2: 水文响应单元分布第七章:输入气象数据第八章:生成输入文件8.1: 写入所有输入文件8.2: 单个的写入命令第九章:输入点
4、源修正数据第十章: 输入入水口排放修正数据第十一章: 输入水库修正数据第十二章: 输入亚流域修正数据12.1: 编辑土壤物理属性数据(.sol) 12.2: 编辑气象生成器输入数据(.wgn) 12.3: 编辑亚流域一般输入数据(.sub) 12.4: 编辑HRU一般输入数据(.hru) 12.5: 编辑主河道输入输入(.rte) 12.6: 编辑地下水输入数据(.gw) 12.7: 编辑消耗性用水输入数据(.wus)12.8: 编辑管理输入数据 (.mgt) 12.9: 编辑土壤化学属性输入数据(.chm)12.10: 编辑池塘/湿地输入数据(.pnd)12.11: 编辑河流水质输入数据(.
5、swq)第十三章: SWAT 结果输出13.1: 运行SWAT 22713.2: 读出结果 2413.3: 校准工具 24313.4: 生成可交换的装载表第十四章: SWAT数据库14.1: 用户土壤类型数据库14.2: 用户气象测站数据库14.3: 陆地覆盖/植被生长数据库14.4: 化肥数据库14.5: 农药数据库14.6: 耕作数据库14.7: 城市数据库第十五章:实例数据集15.1: 用实例数据集进行SWAT运算1 5.1.1: 处理高程地图网格1 5.1.2: 处理土地利用和土壤类型地图网格Processing the Land Use/Soil Map Grids 321 5.1.
6、3: 土地利用/土壤类型分布1 5.1.4: 气象观测站1 5.1.5: 生成ArcView数据库和SWAT 输入文件1 5.1.6: 运行SWAT1 5.1.7: 查看输出结果附录1:流域勾绘输出文件附录2:State FIPS Codes第一章 简 介SWAT ArcView扩展模块是一个SWAT的图形用户界面,SWAT是一个流域或者集水区尺度的模型,并能预测土地管理措施对具有不同土壤,土地使用类型,和管理条件下的水,沙,农药化学物质产量在长时期内的影响。模型是物理模型,并能够进行有效的计算。用户可以方便的获得输入数据,能够研究长期的影响。SWAT模型可以用于支持各种流域和水质模型研究。S
7、WAT可以用来模拟单个流域或者多个水文联系的流域系统,每个流域被分成压流域,接着再分成基于土地利用的HRUs(水文响应单元)。第二章 安装ArcView界面安装目录包含三个子目录:AvSwatDB:包含所有的数据库文件,默认的土壤数据包含在AvSwatDB/AllUS/statsgo 中,默认的天气生成器数据包含在AvSwatDB/AllUS/weather中,还包含实例数据集,帮助文件,管理方案等。AvSwatPr包含SWAT2000的可执行的和用来计算HRU中植被的总潜在热量单元的数目的dll文件。GenScnProject目录中包含了生成和运行项目过程中产生的所有的文件,伴随着项目目录的
8、生成,还生成了两个子目录,scenarios和watershed,Watershed目录中包含着所有的ArcView地图,表格,和生成的报告,Scenarios目录包含默认的子目录,scen(存储在界面校准工均中生成的scenario runs),tablein(存储所有包含SWAT输入变量的.dbf表格),tableout(包含SWAT输出结果加载到界面时生成的所有的.dbf表格),textin(包含所有SWAT读取或者写入的ASCII文件)第三章 准备ArcView输入文件为生成SWAT数据集,界面需要获得ArcView专题地图和数据库文件,以提供流域特定类型的信息。在运行界面之前,需要准
9、备必要的地图和数据库文件。不同类型的地图和表格文件的实例可以在示例数据集中看到。3.1 需要的ArcView专题地图l ArcinfoArcView GRID文件数字高程模型(DEM)界面允许DEM使用整数或者实数来表示高程值。定义地图分辨率和高程的单位不要求一致,例如,地图分辨率可以是米,而高程可以是英尺。地图分辨率必需用以下单位定义:米,千米,英尺,码,十进制度数。高程必需用以下单位定义:米,厘米,码,英尺,英寸。l ArcinfoArcView GRID文件或者Shape文件土地覆盖/土地利用土地覆盖/土地利用地图定义的种类需要进行SWAT的土地覆盖/植被类型的二级分类。用户有三种选择来
10、对种类进行二级分类。第一种是当生成地图时使用USGS分类代码(或者使用USGS土地利用/土地覆盖地图)。界面包含有一个ArcView表格来区分所使用的不同SWAT土地覆盖/植被类型来模拟不同的USGS土地利用。第二种选项是当土地覆盖/土地利用专题地图加载到界面中时,为每一种加入4个字符的SWAT土地覆盖/植被类型代码。第三种选项是生成一个查询表以便对地图上的每一种土地覆盖/土地利用确定4个字符的SWAT代码。查询表的格式如3.3所述。l ArcinfoArcView GRID文件或者Shape文件土壤类型土壤类型地图定义的分类需要同包含在界面中的土壤数据库(U.S.土壤数据)或者同用户土壤数据
11、连接起来。用户土壤数据库为存储U.S.土壤数据库没有的土壤类型数据而设计的。用户有四个选项来连接地图与U.S.土壤数据库。一个方法是使用STATSGO多边形数(MUID)。因为土壤数据库包含整个美国的信息。三位数的国家STATSGO数必须以两位的州代码作为前缀(2位的数值代码见第8章)。对每一个多边形,土壤数据库含有多边形内发现的土相数据。当选择STMUID时,多边形内的优势土相数据被用来进行地图分类。STMUIDSeqn选项允许用户定义多边形数和土壤序列数。使用户选择一个土相而不是使用优势土相。例如,如果Seqn设为3,第三种最普遍的土相被用来表示地图分类。NAMEStumuid选项允许用户
12、通过名称在STATSGO多边形中定义一土壤系列。界面将使用主要的土相系列的数据来表示地图分类。用户也可以将土壤类型地图通过Soils5ID数与数据库连接。当选中S5ID选项时,特定的土壤系列用来表示土壤分类。为了使用S5id选项,必需安装整个美国的土壤数据库。当使用用户土壤数据库中的土壤数据时,选中最后的Name选项。在建立项目之前,用户输入SWAT土壤文件(.sol),并在用户土壤数据库中为每一种地图分类键入土壤数据。为了对地图分类进行重新分类,可能要手动的在界面中输入信息。或者加载一个列出这些信息的查询表。3.3总结了用来定义土壤信息的查询表的格式。专题地图可以在任一投影下生成(对于所有的
13、地图投影必需相同)。在创建一个新的项目时,用户要识别投影的类型和界面中的投影的设置。3.2 可选的ArcView专题地图l ArcInfoArcView GRID或者Shape或者手绘文件DEM蒙板界面可以将一个蒙板附着在DEM上,界面将蒙板网格分为分类为0(无数据)和分类0的区域,蒙板栅格值为0的DEM栅格面积并不进行流域勾绘的处理。l ArcInfoArcView Shape河流勾绘界面允许河流勾绘的多边形Shape文件附着在DEM上。在DEM栅格地图地势起伏较小,以致不能精确的预测河流的位置的区域需要河流勾绘的Shape文件。3.3 ArcView表格和文本文件l 亚流域出口位置表(dB
14、ase Table)亚流域出口位置表用来定义附加的亚流域出口的位置(例如,河流测定点)当用户计划将观测的或者测量的数据同SWAT计算结果进行比较时,建议使用位置表来输入亚流域出口的位置。表格格式:首选(5个字段)字段名称字段格式定义XPR浮点定义投影的x坐标YPR浮点定义投影的y坐标LAT浮点十进制纬度LONG浮点十进制经度TYPE字符串1字符Ol 流域入口位置表(dBase Table)流域入口位置表用来定义点源和排水流域入口。表格格式:首选(5字段)。字段名称字段格式定义XPR浮点定义投影的x坐标YPR浮点定义投影的y坐标LAT浮点十进制纬度LONG浮点十进制经度TYPE字符串1字符D(点
15、源),I(排水流域)l 土地利用查询表(dBase or ASCII)土地利用查询表用来定义SWAT土地覆盖/植被代码或者SWAT城市土地类型代码以模拟土地利用栅格地图中的每一类。因此类信息可以手动输入,运行界面时,此表并不是必需的。此表可以是dBase表或者是以逗号分开的文本表格。土地利用查询表的第一行包含字段名。剩余的行含有所要求的数据,土地利用查询表的示例可以在数据集中找到。Dbase表格格式(2字段)字段名称*字段格式定义VALUEstring地图分类数LANDUSEString(4字符)相应的SWAT土地利用或者城市代码*所有的表格都使用特定的字段名称,以使界面准确的获得信息。ASC
16、II (.txt) 表格格式土地利用查询表的示例:Value,Landuse1,RNGE2,PAST3,FRSD4,WATR5,AGRL6,URBNl 土壤类型查询表(dBase or ASCII)土壤类型查询表用来为土壤栅格地图的每一土类确定模拟的土壤类型。表格的格式依据选择的连接土壤数据和土壤地图的选项而变化。因此信息可以手动输入,对运行界面并不是必需的。土壤类型查询表的第一行包含字段名称。剩余的行包含所需的数据。土壤类型查询表的示例可以在提供的数据集中找到。Dbase表格格式:Stmuid 选项(2字段)字段名称*字段格式定义VALUEstring地图分类数STMUIDString(5字
17、符)五位数,1-2位为州代码,3-5位为STATSGO多边形数Dbase表格格式:S5id 选项(2字段)字段名称*字段格式定义VALUEstring地图分类数S5idString(6字符)6字符,首位数值代码是土壤系列的SOILS-5数据Dbase表格格式:Name选项(2字段)字段名称*字段格式定义VALUEstring地图分类数NameString(最大30字符)土壤名称。输入字段的土壤名称须同用户土壤数据库中对应的土壤名称一致。Dbase表格格式:Stmuid + Seqn 选项(3字段)字段名称*字段格式定义VALUEstring地图分类数STMUIDString(5字符)五位数,1
18、-2位为州代码,3-5位为STATSGO多边形数SEQNString在STATSGO多边形中的土壤序列数,(第二优势土相,SEQN2,第三优势土相,SEQN3,等)Dbase表格格式:Stmuid + Name选项(3字段)字段名称*字段格式定义VALUEstring地图分类数STMUIDString(5字符)五位数,1-2位为州代码,3-5位为STATSGO多边形数NameString(最大30字符)土壤名称。输入字段的土壤名称须同用户土壤数据库中对应的土壤名称一致。ASCII (.txt) 表格格式Stmuid选项的土壤类型查询表示例:Value,Stmuid1,480472,482363
19、,483574,486195,486206,48633其他选项的ASCII查询表包含有dBase表格中总结的不同连接选项的复合属性数据。l 气象生成器测量位置表(dBase)界面中包含的数据库含有全美1041个气象站的气象生成器总结数据。如果在模拟中不使用数据库中的数据,位置表格要求提供自定义气象生成器测站的位置。在生成新项目前,自定义气象生成器数据应该输入到用户气象测站数据库中。(见14章)dBase表格格式:首选(4字段)字段名称*字段格式定义IDInteger测站识别数NAMEString(8字符)对应的测站的名称XPRFloating point定义投影的X坐标YPRFloating
20、point定义投影的Y坐标dBase表格格式:可选(4字段)*该格式只有当项目中定义投影时才能使用。字段名称*字段格式定义IDInteger测站识别数NAMEString(8字符)对应的测站的名称LATFloating point纬度LONGFloating point经度dBase表格格式:可选(4字段)*该格式只有当项目中定义投影时才能使用。字段名称*字段格式定义IDInteger测站识别数NAMEString(8字符)对应的测站的名称LATFloating point定义投影的X坐标LONGFloating point定义投影的Y坐标LATFloating point纬度LONGFloa
21、ting point经度用户提供使用的每一个测站的记录:名称字段应该包含在用户气象测站数据库中的测站名称。 测站名称应该同用户气象测站数据库中气象生成器数据的测站名称相同。* 当使用可选的表格格式时, 必需定义界面中使用的地图投影,以使界面将经纬度转换为正确的坐标值。l 降水数据表格(dBase 或者ASCII)降水数据表格用来存储单个降水测量器的日降水数据。如果选择气象数据对话框中降水的降水测量器选项,则需要此表。对于降水测量器位置表中的每一个位置都会有一个降水数据表格。降水数据表格的名称为“name.dbf”或者“name.txt”,这里的name为降水测量器位置表中的字段为NAME的字符
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