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随着流域水资源短缺、水生态退化及面源污染问题的日益严峻,如何精准模拟流域水文循环及其伴随的污染物迁移过程,已成为环境管理与可持续发展领域的核心挑战。传统的单一地表或地下水模型已难以满足对复杂流域系统综合认知的需求。特此推出以下系列,全面掌握从经典SWAT模型到新一代SWAT+,再到地表-地下全耦合SWAT-MODFLOW模型的完整技术体系。
地表水-地下水耦合建模全景解析暨SWAT-MODFLOW地表与地下协同模拟及多情景应用
耦合模型被应用到很多科学和工程领域来改善模型的性能、效率和结果,SWAT作为一个地表水模型可以较好的模拟主要的水文过程,包括地表径流、降水、蒸发、风速、温度、渗流、侧向径流等,但是对于地下水部分的模拟相对粗糙,考虑到SWAT模型的限制,在SWAT模型和MODFLOW模型的框架上,建立了SWAT-MODFLOW耦合模型来更加综合的考虑地表-地下过程,并且更精确的描述地下水流动过程。
专题一 耦合模型原理与层次结构
1.流域水循环与SWAT模型
2.地下水模拟与MODFLOW模型
3.SWAT-MODFLOW地表-地下耦合模型
4.QSWATMOD插件与功能介绍
5.模型实现所需软件平台
专题二 QGIS软件
1.QGIS平台 2.QGIS安装
3.QGIS界面认识 4.QGIS常见数据格式
5.QGIS建立工程
专题三 基于QSWATMOD的SWAT-MODFLOW模拟
1.QSWATMOD下载与安装
2.QSWATMOD所需数据及注意事项
3.QSWATMOD实现SWAT-MODFLOW联合
专题四 QSWAT模型介绍与建模
1.SWAT模型与GIS软件 2.QSWAT介绍与安装
3.QSWAT建立SWAT工程 4.基于QSWAT工程的QSWATMOD建模
专题五 基于QGIS的数据制备
1.地图投影及转换 2.地形数据的制备
3.burn in数据的制备 4.土地利用的制备
5.土壤数据的制备 6.气象数据的制备
专题六 基于CUP的SWAT参数率定
1.香溪河SWAT工程 2.率定验证原理
3.参数率定实现 4.率定验证的判断
5.参数敏感性分析 6.水质率定验证
专题七 MODFLOW模型
1.MODFLOW软件介绍
2.耦合模型所需MF文件及格式
3.VISUAL MODFLOW建模
4.基于VM的SWAT-MF耦合模型
5.抽水井灌溉情景的耦合模拟
6.多层地下水情景的耦合模拟
专题八 结果分析
1.耦合模型结果文件 2.耦合模型结果读取
3.SWAT模型结果读取 4.模拟结果的时间分析
5.模拟结果的空间分析 6.空间结果的地图制作
专题九 案例分析 控制措施效果模拟
1.最佳管理措施简介 2.控制措施的设置
3.控制措施的效果模拟
专题十 案例分析 土地变化情景模拟
1.变化情景简介 2.土地利用变化的转移矩阵分析
3.QSWATMOD土地利用变化情景分析
4.基于FLUS的土地利用预测
专题十一 案例分析 气候变化情景模拟
1.气候变化情景介绍 2.CMIP6数据数据下载与读取
3.CMIP6数据处理 4.QSWATMOD气候变化情景分析
5.CMIP6气候数据降尺度处理
AI辅助下基于ArcGIS Pro的SWAT模型全流程高效建模实践
SWAT模型是一种基于物理机制的分布式流域水文与生态模拟模型,能够对流域的水循环过程、污染物迁移等过程进行精细模拟和量化分析。SWAT模型目前广泛应用于流域水文过程研究、污染负荷评估以及水资源与生态保护等领域,成为流域研究中不可或缺的重要工具。相较于传统的ArcGIS软件,ArcGIS Pro在数据处理效率、跨平台协作、云计算支持和动态可视化展示等方面表现更加突出,为基于SWAT模型的流域水文和水生态研究提供了更先进的技术支撑。
第一部分:SWAT模型实践
一 SWAT模型及应用介绍
面源污染概要、SWAT模型及应用、AI大模型辅助SWAT应用、SWAT模型原理、SWAT模型输入文件、ArcGIS Pro下的SWAT模型
二 SWAT模型中GIS必备技术
1.ArcGIS Pro的优势 2.ArcGIS Pro安装和注意事项
3.ArcGIS Pro必备技术 4.ArcGIS Pro常见数据格式
三 SWAT模型操作流程
1.SWAT模型安装 2.建立SWAT项目
3.SWAT模型子流域划分 4.HRU划分
5.气象数据及其它数据输入
6.SWAT运行及结果读取
四 SWAT结果分析及地图制作
1.SWAT结果查看与导出 2.SWAT结果时间变化分析
3.SWAT结果空间变化分析 4.SWAT结果符号设置与地图制图
五 DEM数据制备流程
DEM数据的作用、获取和预处理
六 掩膜数据制备流程
1.掩膜数据的作用与原理 2.认识burn in数据
3.ArcGIS Pro数字化简介 4.制作研究区掩膜数据
七 土地利用数据制备流程
土地利用调用流程、获取、处理
ArcGIS Pro遥感数据解译土地利用
土地利用类型索引表建立
八 土壤数据制备流程
土壤数据调用流程 土壤数据的获取、处理
SWAT土壤数据库参数计算 土壤类型索引表的建立
九 气象数据制备流程
气象数据的调用原理 气象数据获取、处理
天气发生器介绍及参数计算
气象站点索引文件制作
十 其它数据制备流程
点源污染输入、水库数据输入、灌溉措施输入、管理措施输入
十一 参数率定与结果验证
1.参数率定与结果验证原理 2.SWAT-CUP软件介绍
3.SWAT-CUP水量率定与验证 4.SWAT-CUP水质率定与验证
5.参数敏感性分析 6.率定验证后参数回带及模拟
十二 SWAT模型结果分析
1.水源涵养量分析 2.SWAT模型泥沙分析 3.面源污染时空变化分析
第二部分:SWAT模型进阶
一 SWAT模型应用文献解析及热点剖析
二 AI大模型辅助SWAT模型建模与分析
三 无资料地区快速建立SWAT模型
1.无资料地区DEM数据制备 2.无资料地区土地利用制备
3.无资料地区土壤数据制备 4.无资料地区气象数据制备
5.SWAT建模过程中的AI应用
6.案例分析:遥感产品和SWAT模型结合研究
四 基于控制单元的流域SWAT模型建立
1.ArcGIS Pro水文分析及SWAT应用
2.pre-defined子流域及河网完整制备及注意事项
3.HRU深入剖析及可视化分析
4.pre-defined建模过程中的AI应用
5.案例分析:基于控制单元的流域SWAT模型建立
五 SWAT模型不确定性分析
输入不确定性分析 参数不确定性分析 不确定性分析中的AI应用
案例分析:AI辅助下SWAT模型中DEM数据的不确定性分析
六 未来气候变化对水资源及面源污染的影响
1.气候变化简介
2.CMIP6数据介绍及下载
3.基于ArcGIS Pro及python的CMIP6数据处理
4.基于AI的CMIP6数据处理
5.案例分析:气候变化对SWAT模拟结果的影响
七 土地利用变化对水资源及面源污染的影响
1.土地利用变化简介
2.ArcGIS Pro土地利用变化分析
3.土地利用变化对SWAT模型结果的影响
4.FLUS未来土地利用变化预测
5.基于AI的土地利用变化分析
6.案例分析:土地利用变化对SWAT模拟结果的影响
八 关键源区及BMPs设置
最佳管理措施介绍 关键源区分析
SWAT中BMP的设置 BMP效果分析
BMP实施中的AI应用
案例分析:退耕还林措施对SWAT模拟结果的影响
九 SWAT改进与模型耦合
1.SWAT模型代码修改及应用
2.与SWAT模型结合的常用模型文献分析
3.SWAT模型改进中的AI应用
4.案例分析:SWAT模型初损率改进及对水资源的影响分析
SWAT+模型在水文水资源及面源污染模拟中的实践
SWAT+模型作为新一代分布式水文模型,继承了SWAT模型的优势,并在水文过程模拟、土地利用变化响应、水库调度与河道汇流等方面进行了系统性改进,能够更灵活、更精准地刻画流域水循环过程。结合GIS强大的空间数据管理与分析能力,SWAT+可高效实现流域划分、参数率定、径流模拟、水量平衡分析及不同情景下的水资源响应评估,广泛应用于水文水资源研究、规划与生产实践之中,具有广阔的应用前景。
专题一 SWAT+模型及应用介绍
1.流域及流域水文模型概要
2.SWAT+模型介绍与应用进展
3.SWAT+与SWAT的区别与优势
4.SWAT+模型原理与流程结构
5.SWAT+输入文件与数据库管理
专题二 SWAT+操作平台
1.GIS软件平台选择
2.QGIS安装与配置
3.QGIS入门与SWAT+插件(QSWAT+)介绍
4.常见GIS数据格式
5.GIS数据浏览与管理
专题三 SWAT+模型操作流程
1.QSWAT+安装与配置
2.SWAT+项目建立
3.流域划分与河流网络生成
4.景观单元(LSU)与HRU划分
5.对象连接与模拟空间结构
专题四 结果分析及地图制作
1.SWAT+模拟结果查看与导出
2.SWAT+输出文件结构
3.时间变化分析
4.空间变化分析
5.SWAT+结果制图与符号化
专题五 DEM数据制备流程
1.DEM在SWAT+中的作用
2.DEM数据获取与分辨率选择
3.DEM预处理
4.河流网络阈值设定
专题六 土地利用数据制备流程
1.土地利用数据在SWAT+中的调用方式
2.土地利用数据获取
3.土地利用重分类与处理
4.土地利用索引表建立
专题七 土壤数据制备流程
1.土壤数据在SWAT+中的结构与调用
2.土壤数据获取与来源
3.土壤物理与化学参数处理
4.SWAT+土壤数据库结构
5.土壤参数计算与索引表建立
专题八 气象数据制备流程
1.SWAT+气象数据调用机制
2.气象数据获取与格式要求
3.气象数据处理与时间尺度
4.天气发生器参数计算
5.气象站点索引文件制作
专题九 其它数据制备流程
1.点源污染输入
2.水库数据输入
3.灌溉与管理措施输入
4.养分与农药管理措施设置
专题十 参数率定与结果验证
1.SWAT+参数率定与验证概述
2.SWAT+校准工具介绍
3.水量率定与验证
4.水质率定与验证
5.参数敏感性分析
6.率定参数回带与再模拟
专题十一 关键源区及BMPs设置
1.最佳管理措施(BMPs)概述
2.关键源区识别与分析方法
3.SWAT+中BMPs的配置
4.BMPs效果评估与输出分析
专题十二 基于SWAT+的香溪河流域水文水资源模拟案例分析
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