大尺度分布式水文模型VIC模型原理与应用

VIC（Variable Infiltration Capacity）模型是由Washington大学、California大学Berkely分校以及Princeton大学的研究者基于Wood等人的思想共同研制出的大尺度分布式水文模型,是一种基于SVATS（Soil Vegetation Atmospheric Transfer Schemes）思想的大尺度分布式水文模型,VIC模型可同时对水循环过程中的能量平衡和水量平衡进行模拟，弥补了传统水文模型对能量过程描述的不足。在实际应用中，VIC模型也可只进行水量平衡的计算，输出每个网格上的径流和蒸发，再耦合汇流模型将网格上的径流转化为流域出口断面的流量过程。

1、掌握VIC模型基本原理和相关理论知识。

2、熟悉VIC模型软件的各个功能操作。

3、掌握VIC模型必备的各个数据制备和处理方法。

4、掌握VIC模型完整的数据输入、模型运行、结果分析一整套流程。

5、通过典型的案例和论文结合，熟悉VIC模型在实际工作和研究中使用方法。

6、掌握模型使用技巧、常见问题解决方法。

（理论部分）

课程	内容
第一讲VIC模型功能及应用介绍	1.1 模型发展历程 1.2 原理与结构 1.3 水平和垂直结构的划分 1.4 应用范围
第二讲 VIC模型陆面水文过程	2.1 能量平衡方程 2.2 水量平衡方程 2.3 蒸散发计算 2.4 积雪模型 2.5 冻土模型
第三讲汇流模型原理	3.1 汇流模型的原理
第四讲VIC模型输入数据结构特点	4.1 植被分类及属性配置（理论） 4.2 土壤数据库制作（理论） 4.3 气象数据库制作（理论） 4.4 汇流文件制作（理论）
第五讲 VIC模型综述	5.1 VIC模型特点 5.2 VIC模型适用性 5.3 VIC模型可能存在的缺陷

（操作部分）

课程

内容

第一讲 培训平台软件安装

（上机实操）

1.1Arcgis安装 1.2 Cygwin安装

1.3 Matlab的安装 1.4 VIC模型程序代码获取

第二讲 ARCGIS与VIC操作讲解

（上机实操）

2.1 模型建立流程介绍

2.2 高分辨率DEM 数据的获取

2.2 ARCGIS 对DEM 数据处理

2.4 ARCGIS数据格式转换

2.5 地图投影变换与裁剪

第三讲VIC模型模拟格网的设置

（上机实操）

3.1 模型分辨率讲解 3.2模拟单元的划分及定义

第四讲 植被输入数据制备

（上机实操）

4.1高分辨率土地利用数据的获取

4.2 VIC模型植被次网格化数据准备

4.3植被数据类型及参数

第五讲土壤输入数据制备

（上机实操）

5.1 USDA-soil数据库

5.2基于USDA-soil数据库的土壤相关参数提取

5.3 数据格式的转化

5.4 土壤深层温度及平均降水量的插值

5.5 其他变量的提取

5.6 土壤类型分布图的处理

5.7 土壤输入数据的建立

第六讲气象输入数据制备

（上机实操）

6.1气象要素空间梯度关系

6.2 气象要素空间插值方法（反距离权重-梯度方法）

6.3降水、气温及风速输入数据的准备

第七讲高程带（Elevation Band ）的制备

（上机实操）

7.1 Elevation Band文件的制备

第八讲 流域汇流文件的制备

（上机实操）

8.1 Fraction 文件的制备

8.2 Flow-Direction 文件的制备

8.3 xmask文件的制备

8.4 流域水文站点位置的确定

8.5 UH 文件的制备及校正

第九讲 VIC陆面模型+汇流模型的运行

（上机实操）

9.1VIC模型全局控制文件的设置

9.2 VIC模型的编译

9.3 VIC模型程序中相关设定

9.4汇流程序的控制文件设置

9.5 汇流程序的编译

9.6汇流程序的控制文件设置

9.7汇流程序中的相关设定

第十讲 VIC模型的参数率定、验证

（上机实操）

10.1 参数率定的原则

10.2 手动参数率定与验证

第十一讲VIC模型输出数据

（上机实操）

11.1 学习了解模型输出数据结构特点

辅助：

12.1 分组讨论

12.2 关键问题解析

有详细的视频教学，交流互助+shugu2020

纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。

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