文档库

最新最全的文档下载
当前位置:文档库 > ArcSWAT例子操作

ArcSWAT例子操作

第十六章例子

本章是ArcSWAT自带的例子1的演示说明,例子1位于:安装目录\ Databases\Example1。

ArcSWAT例子操作

该例子包括4个栅格数据、16个DBF表格和2个文本文件。

4个栅格数据是:

●dem:Lake Fork流域的数字高程模型(DEM)栅格数据。图件投影类型Albers

Equal Area,分辨率单位是m,海拔单位是m。

●amask:DEM Mask栅格数据。图件投影类型Albers Equal Area,分辨率单位是

m。

●landuse:Lake Fork流域的土地覆盖/土地利用栅格数据。图件投影类型Albers

Equal Area,分辨率单位是m。

●soil:Lake Fork流域的土壤栅格数据。图件投影类型Albers Equal Area,分辨率

单位是m。土壤栅格是STATSGO土壤图。

DBF表和文本文件是:

●USGS河道径流测站位置表:strflow.dbf

172

●河道内营养物监测点位置表:nutrient.dbf

●降水测站位置表:pcpfork.dbf

●降水数据表:hop0pcp.dbf,hop1pcp.dbf,hop2pcp.dbf,hop3pcp.dbf,hop4pcp.dbf

●气温测站位置表:tmpfork.dbf

●气温数据表:tmp_2902.dbf,tmp_4483.dbf,tmp_4976.dbf,tmp_8743.dbf

●用来创建自定义气象生成器数据集的气象站位置表:wgnstations.dbf

●土地利用索引表:luc.dbf

●土地利用索引文件:luc.txt

●土壤索引表,STMUID选项:soilc.dbf

●土壤索引文件,STMUID选项:soilc.txt

16.1 建立SWAT工程

ArcSWAT例子操作

1.打开ArcMap选择A new empty map。

2.在Tools菜单下,单击Extensions。确认已经勾选SWAT Project Manager、SWAT

Watershed Delineator和Spatial Analyst等3个模块。

3.在View菜单下的Toolbars菜单,确保已经调出ArcSWAT工具条。

4.在SWAT Project Setup菜单下,单击New SWAT Project命令。

5.在Project Set Up对话框中,设置Project Directory位置,并命名为“lakefork”。 173

SWAT Project Geodatabase(SWAT工程数据库)会自动设置为“lakefork.mdb”,而

RasterStorage(栅格存储)数据库会自动设为“RasterStore.mdb”。SWAT Parameter Geodatabase(SWAT参数数据库)则为默认的安装目录的SWAT2009.mdb数据库。单

击OK。会弹出成功建立工程的提示。

ArcSWAT例子操作

16.2 处理高程数据

1.在Watershed Delineation菜单下,单击Automatic Watershed Delineation命令,打

开Watershed Delineation对话框。

ArcSWAT例子操作

2.从Example 1数据目录中加载“dem”。

3.高程栅格会输入到当前SWAT工程的“RasterSTore.mdb”中。其名字会显示在 174

Watershed Delineation对话框的DEM Setup文本框中,同时高程图显示在视图中。

ArcSWAT例子操作

4.单击Dem projection setup按钮打开DEM properties对话框,设置Z unit为“meter”。

ArcSWAT例子操作

5.勾选Mask,单击临近的浏览按钮加载Example 1的“amask”栅格,弹出提示时,选

择“Load from Disk”。

6.Mask栅格会输入到当前SWAT工程的“RasterSTore.mdb”中。其名字会显示在

Watershed Delineation对话框的Mask文本框中,同时Mask图显示在视图中。

175

ArcSWAT例子操作

ArcSWAT例子操作

7.现在Stream 定义区域被激活了。这里定义河网有2个选项:1)DEM-based(基于加

载的DEM),使用加载的DEM自动划分河网和流域;2)Pre-defined streams and watersheds(预定义河网和流域),需要用户提供河网和子流域数据,并输入到

ArcSWAT中。使用此选项,DEM只用来计算子流域参数和河流参数,比如坡度和

高程等。本例子中,使用第一个方法。

ArcSWAT例子操作

8.选择DEM-based选项,单击Flow direction and accumulation按钮。其作用是对

DEM进行填洼,接着计算流向和水流累积量,流向和水流累积量被用来定义河网

和计算流域边界。对于很大的DEM,这个过程会需要很长时间(某些情况下需要很

多小时)。而本例,则只需要几分钟。当完成时,会弹出下面的信息。

176

ArcSWAT例子操作

9.处理完DEM之后,需要指定定义河流起源的阈值。阈值数字越小,生成的河网越

详细。下面2图分别是阈值设为100ha和1000ha时生成的河网。

ArcSWAT例子操作

对于此例,阈值设置为1000。单击Create streams and outlets按钮,创建河网和出口点。

ArcSWAT例子操作

177

ArcSWAT例子操作

10.河网会在计算完成之后,显示在图中,见上图。由2条河流交叉点定义的子流域出

口点以蓝色的点表示在河网上。

ArcSWAT例子操作

11.example 1中包含了一个营养物测站的位置表。要加载此表,首先选中Subbasin Outlet

单选按钮,然后单击文件浏览按钮。

ArcSWAT例子操作

12.在弹出的浏览器窗口中,找到并选中nutrient.dbf,并单击OK。通过表添加的子流

域出口点以白色点样式显示在图中。

178

ArcSWAT例子操作

ArcSWAT例子操作

13.要手动添加子流域出口点,首先选中Subbasin Outlet单选按钮,然后单击Add按钮。

ArcSWAT例子操作

14.对话框会最小化。移动鼠标,在要放置子流域出口点的地方,单击左键。手动添加

的子流域出口点会显示为红色的点。添加4个出口点,以使图看起来如下图所示。 179

ArcSWAT例子操作

180

15. 一旦满意显示的子流域出口点,就可以选择流域出口点了。单击Whole watershed

outlet(s)按钮。

ArcSWAT例子操作

16. 对话框会最小化。选择右下的子流域出口点,选中出口点后,出口点会变为蓝色,

并且会弹出一个信息,表明已经选择了出口点。

ArcSWAT例子操作

ArcSWAT例子操作

17.单击Delineate watershed按钮,则开始流域划分处理过程。

ArcSWAT例子操作

18.当处理过程完成后,流域划分的子流域就显示出来。

ArcSWAT例子操作

181

19.单击Calculate subbasin parameters按钮,计算子流域和河道参数。

20.在子流域参数计算完成之后,会弹出一个提示框。单击OK。流域划分就完成了。

16.3 HRU分析

1.选择HRU Analysis菜单中的Land Use/Soils/Slope 定义命令,会打开Land

Use/Soils/Slope 定义对话框。

ArcSWAT例子操作

2.单击Land Use Grid区域的文件浏览按钮,会打开一个提示框。

182

ArcSWAT例子操作

3.选择Load Land Use dataset (s) from disk,并单击Open。弹出信息提醒用户:数

据必须是已经投影的数据。单击Yes。在出现的浏览器窗口中,单击名为“landuse”

的土地利用栅格图,单击Select确认。会弹出一些表明土地利用数据重叠区域的信

息。

4.原始的土地利用栅格图就显示出来,且被裁切到流域区域大小。

ArcSWAT例子操作

5.加载过土地利用栅格图之后,界面并不知道图中分类与SWAT土地利用代码之间的

联系。第6章描述了3个加载这个信息的选项。在Choose Grid Field组合框的下方,选择“value”,然后单击OK。

6.单击Lookup Table按钮,加载土地利用索引表。弹出一个提示框,选择User table,

单击OK。

183

ArcSWAT例子操作

7.在出现的浏览器窗口中,单击名为“luc.dbf”的索引表,单击Select确认。SWAT

土地利用分类会显示在SWAT Land Use Classification Table中。一旦LandUseSwat

代码与所有图中的分类都对应起来了,Reclassify按钮就被激活了。单击Reclassify

按钮。图中显示的分类会显示出SWAT土地利用代码。

ArcSWAT例子操作

8.切换到Soil Data页面,单击Soils Grid区域的文件浏览按钮,会打开一个提示框。 184

ArcSWAT例子操作

9.选择Load Soils dataset (s) from disk,单击Open。弹出信息提醒用户:数据必须是

已经投影的数据。单击Yes。在出现的浏览器窗口中,单击名为“soil”的土壤栅格图,单击Select确认。会弹出一些表明土壤数据重叠区域的信息。

10.原始的土壤栅格图就显示出来,且被裁切到流域区域大小。

ArcSWAT例子操作

11.在Choose Grid Field组合框的下方,选择“value”,然后单击OK。

12.第6章描述了5个连接土壤图与土壤数据库的选项。本例子是通过STATSGO多边

形代码连接。选择Stmuid选项,然后单击Lookup Table按钮。

13.在出现的浏览器窗口中,单击名为“soilc.dbf”的索引表,单击Select确认。土壤

连接信息会显示在SWAT Soil Classification Table中。一旦Stmuid代码与所有图中

的分类都对应起来了,Reclassify按钮就被激活了。单击Reclassify按钮。图中显示 185

的分类会显示出土壤代码。

ArcSWAT例子操作

14.切换到Slope页面,单击Multiple Slope选项,将坡度栅格分为多个坡度分类。在

Number of Slope Classes组合框的下方,选择2个坡度分类。设置“slope class 1”的上限为1%。默认,“slope class 2”的上限会是9999%。

186

ArcSWAT例子操作

15.单击Reclassify按钮,流域坡度分类图就显示在图中。

ArcSWAT例子操作

187

16.当土地利用、土壤和坡度数据都加载并重分类后,单击Overlay按钮。当土地利用、

土壤和坡度数据叠加完成后,会弹出提示叠加完成的提示框,单击OK。

17.叠加处理过程中生成了一个报表。选择HRU Analysis菜单下的HRU Analysis

Reports可以打开查看这个报表。在列表中,选择LandUse, Soils, Slope Distribution,单击OK。查看之后,关闭报表。

16.4 HRU定义

1.选择HRU Analysis菜单下的HRU 定义命令。弹出HRU 定义对话框。

ArcSWAT例子操作

2.选择Multiple HRUs。

3.设置Land use percentage(%) over subbasin area在5%。

4.设置Soil class percentage(%) over subbasin area在20%。

188

5.设置Slope class percentage(%) over subbasin area在20%。

6.单击Create HRUs,当HRU建立完成时,会显示出提示信息,单击OK。

7.HRU创建过程中,会产生一个报表。选择HRU Analysis菜单下的HRU Analysis

Reports可以打开查看这个报表。在列表中,选择Final HRU Distributioon,单击

OK。流域中创建的HRU总数以粗体列在报表的顶部。报表的其余部分列出了每一

个子流域模拟的土地利用、土壤和坡度,和子流域占流域的百分比、HRU占子流域

的百分比。查看之后,关闭报表。

16.5 气象站

1.单击Write Input Table下的Weather Stations命令,打开Weather Data 定义对话

框。

ArcSWAT例子操作

2.对于使用监测数据的SWAT模拟来说,气象模拟信息用来填补缺测的数据,并且生

成相对湿度、太阳辐射和风速数据。例子使用加载进自定义数据库的气象生成器数

据。单击Custom database旁的单选按钮,然后单击Locations Table右侧的文件浏

览按钮,选择Example 1数据目录的气象生成器站点位置表(wgnstations.dbf),然后

单击Add。

3.切换到Rainfall Data页面,单击Raingages旁的单选按钮,选择Precip Timestep

类型为“Daily”,然后单击Locations Table右侧的文件浏览按钮,选择Example 1数

据目录的降水站点位置表(pcpfork.dbf),然后单击Add。

189

ArcSWAT例子操作

4.切换到Temperature Data页面,单击Climate Stations旁的单选按钮,然后单击

Locations Table右侧的文件浏览按钮,选择Example 1数据目录的气温站点位置表(tmpfork.dbf),然后单击Add。

ArcSWAT例子操作

5.此例中,相对湿度、太阳辐射和风速的时间序列数据将由气象生成器模拟生成,所

以不再定义这3个参数的站点文件。

6.单击OK,以生成这些气象站点的空间图层,并加载这些监测气象数据到SWAT气

象文件中。界面将会自动为流域中的每一个子流域分配不同的气象站。

7.当处理过程完成时,会弹出一个提示框,单击OK。

16.6 创建SWAT输入文件

1.单击Write Input Tables菜单下的Write All命令。创建ArcSWAT数据库和SWAT

输入文件。

190