【SWAT水文模型】SWAT水文模型建立及应用第四期: 气象数据的准备(传统气象站)(待更新)
SWAT水文模型建立及应用: 气象数据的准备
- 1 简介
- 1.1 数据来源
- 2 气象数据的准备(传统气象站)
- 2.1 天气发生器各参数的计算
- 2.2 降水及气温输入数据的准备
- 参考
本博客主要介绍气象数据的准备,分为数据下载和数据处理两部分。
1 简介
SWAT模型需要的气象数据主要包括流域的日降水量、最高/最低气温、太阳辐射、风速和相对湿度。这些数据可以是统计数据,也可以通过SWAT模型的天气模拟程序(Weather Generator)生成,或者是统计和模拟生产数据的结合。
理想情况下SWAT模型需要至少20年的天气资料,如果缺少必要的资料则可用天气发生器进行补充。
在时间尺度上,模型的模拟时间步长可以为年、月、日。
1.1 数据来源
降水、日最高/最低气温以及风速、相对湿度、太阳辐射等气象数据由中国气象数据共享服务网提供。
此案例研究区域为洮河流域,其周边气象站点分布如下:
2 气象数据的准备(传统气象站)
气象数据对水文过程的重要性是不言而喻的。在SWAT 模型建立过程中有三个数据是模型所必须得,即天气发生器、降水数据、气温数据、相对湿度、风速和日照(可选),,前者因其可以弥补气象数据的缺失,是SWAT 模型内置的,必须在建模之前提前建立好数据库信息,后两者可以从气象站点获取数据。
关键步骤 :
- 天气发生器各参数的计算
- 降水及气温输入数据的准备
2.1 天气发生器各参数的计算
天气发生器可以根据多年逐月气象资料模拟生产逐日气象资料,但该数据库要求输入的参数较多,其主要输入数据有月平均最高气温、月平均最低气温、最高气温标准偏差、月平均降雨量、降雨量标准偏差、月内干日日数、露点温度、月平均太阳辐射量等。
天气发生器参数的计算公式如下:
天气发生器的详细介绍可参见另一博客-【SWAT水文模型】SwatWeather软件使用教程。
最后输出数据,根据数据库要求将数据填好。
2.2 降水及气温输入数据的准备
在模型的气象输入文件中,降水与气温数据是必须的文件。降水所需尽可能的长时间序列实测数据,其格式如下图所示分为两列,时间序列必须为连续的,没有测值用-99代替,存储为.DBF格式。因为降水直接对径流有着重要的影响,虽然天气发生器可以模拟日降水数据,但强烈建议模型使用者直接输入实测的日尺度降水数据。如果降水、气温的站点与天气发生器站点为同一个,可以由SwatWeather.exe直接生成所需格式的输入文件,如果有更多的站点,需要自行转化成相应格式的输入文件,建议降水与气温数据采用尽可能多的站点。
日降水的输入文件格式如下图所示,使用Excel整理后,以.DBF格式存储。
气温的输入文件格式如下图所示,同样以.DBF格式存储。
参考
1、CSDN博客-SWAT模型教程—土地利用、土壤数据、气象数据的处理
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