AnnAGNPS 模型参数空间聚合水文效应研究(高清版)
R_S和Mann_Kendall_省略_合分析水文时间序列未来的趋势特征_于延胜
第19卷第3期2008年6月Journal of Water Resources &Water EngineeringV o l .19No .3Jun.,2008收稿日期:2008-04-01; 修回日期:2008-05-05基金项目:福建省引进人才科研基金[2004];福建师范大学地理科学学院研究生创新基金资助项目[2008]作者简介:于延胜(1983-),男(汉族),四川宣汉人,硕士研究生,主要研究方向:水资源与水环境方向。
通讯作者:陈兴伟(1963-),男(汉族),福建福鼎人,教授,博导,主要从事水水资源水环境研究。
R /S 和M ann-Kendall 法综合分析水文时间序列未来的趋势特征于延胜,陈兴伟(福建师范大学地理科学学院,福建福州350007)摘 要:讨论了R /S 法和M a nn-K endall 法用于水文时间序列分析存在的不足,提出综合了应用两者分析水文时间序列未来趋势特征的方法,以闽江流域竹岐站年径流序列为例进行了分析。
结果表明,综合应用R /S 和M a nn-K endall 法能比较好地分析水文时间序列未来的趋势特征,也揭示了闽江流域中、上游地区年径流的未来有显著下降的趋势特征。
关键词:R /S 法;M ann-K endall 法;水文时间序列;趋势特征;闽江流域中图分类号:T V 124 文献标识码:A 文章编号:1672-643X(2008)03-0041-04Analysis of future trend characteristics of hydrological time seriesbased on R /S and Mann -Kendall methodsYU Yan -sheng ,CHEN Xing -wei(College of G eography Sciences ,Fujian N ormal Uviversity ,Fuzhou ,Fujian 350007,China )Abstract :This paper presents a method of the co mbinatio n o f R /S and Ma nn-Kendall to analy ze future trend cha racteristics o f hy dro logica l time series,a nd the annual runoff a t Zhuqi hydrologi-ca l statio n in the Minjiang River is a naly zed as an ex ample .The results sho w that the newm ethod is able to ana lyze the future trend cha racteristics of hy dro logical time series,a nd also re-veal that the runo ff trends of the Minjia ng Riv er Basin is keeping to decrease.Key words :R /S m ethod;Ma nn-Kendall method;hydrolo gical tim e series;trend cha racteristics;Minjiang Riv er Basin0 引 言分形理论具有自相似原则和迭代生成原则,可以通过认识事物的部分来认识事物的整体,被广泛地运用在自然科学、社会科学和工程科学中[1,2],分形理论指出,如果过去存在某种变化特征,那么将来会有相同或相反的变化特征[2];Mann-Kendall 法是一种被广泛用于分析趋势变化特征的检验方法[3],它不仅可以检验时间序列趋势上升与下降,而且还可以说明趋势变化的程度,能很好地描述时间序列的趋势特征。
流域非点源分布式模型AnnAGNPS参数的不确定性研究
王 威 ,杨 海 真 ,王 少平 ,桂 新 安
20 9 ) 00 2 ( 济 大 学环 境 科 学 与 工 程学 院长 江 水 环 境 教育 部 重 点 实 验 室 ,上 海 同
摘 要 :流 域 非 点 源 分 布 式模 型 的不 确 定 性研 究成 为 目前 的 热 点 问题 之 一 。本 研 究 以 宁 波 市 章 溪 河 流 域 为研 究 区 ,通 过
流曲线 C N值 对 模 型 输 出结 果影 响 较 大 ;水 土保 持 因子 对 泥 沙 、总 磷 和 总 有 机 碳 负荷 的 模 拟 结 果 影 响 最 大 ,均 呈 显 著
负效 应 ;径 流 曲线 C N值 对 总 氮 负荷 计 算 结 果 影 响最 大 ,呈显 著 正 效 应 。
关
键
o s et xf t s n u i ri l r f lc ds c r i ld gc t a ae ,S i C n e a o e ie( C )c r o mc n ,si a dw t o sr t n r e e i a o c n i c a o o sr t nS r c S S uv c o i t ol n a r n ev i , l v i v e e ec ao
词 :G S I;非点源分布式模 型;不确定性 ;英里斯法
文 献 标 识 码 : A 文章 编 号 :0 134 20 )5 )4 -5 10 —64(08 0 4 40 0
基于Neumann谱和PM谱的海浪感应磁场能量分布计算
基于OpenSceneGraph 的海洋环境三维可视化系统研究李新放, 刘海行, 周林, 贾贞, 宋转玲(国家海洋局第一海洋研究所, 山东青岛266061)摘要: 为了研究虚拟现实技术在海洋环境三维可视化中的应用, 对大气、海底地形、风浪流等数据产品进行了分析整理, 运用场景裁剪、level of details(LOD)细节层次、场景动态调度等关键技术方法, 结合VisualPlanetBuilder (VPB)、ARCGIS 多种数据处理工具, 在VC++和OSG2.8.7 的可视化开发环境上,构建了一个三维、动态、实时、可交互的海洋环境可视化模拟仿真系统。
这个系统可以为海洋科学研究和工程建设提供一个更加便捷、直观的可视化平台。
关键词: 虚拟现实; 海洋环境; 可视化中图分类号: P76 文献标识码: A 文章编号: 1000-3096(2012)01-0054-05在全球陆地资源日益紧张和环境不断恶化的今天, 世界各国纷纷将目光转向海洋, 开发海洋资源,发展海洋经济成为沿海国家国民经济的重要支柱,伴随着在海洋开发过程中人们日益多样化的海量信息需求, 原有的二维纸质海图、电子海图提供的海洋环境信息已经日渐不能满足实际生产研究的需要。
快速、高效的数据模型, 流畅、逼真的三维场景渲染方式, 日益成为海洋环境信息表达的一种趋势。
在海洋环境的三维可视化研究中, 海洋因其环境的复杂性和数据的难以获取, 较之陆地更加难以模拟。
目前, 国外在海洋环境三维可视化的研究和应用方面较为成熟, Flavio 等[1]对实时三维地形可视化中数据分析应用进行了研究, Wynne 等[2]对分等级不规则三角网的三维高程表示进行了研究, Kofler 等[3]对地形模型的大场景贴图进行了研究。
经过长期应用和推广, 形成了一系列可视化商业软件, 如Google Earth 、Skyline、Cadsoft 的Env is ioneer 和MaK Technologies 的Army Command 2010 等软件。
地下水数值模拟gms应用基础和实例
地下水数值模拟gms应用基础和实例
《地下水数值模拟: GMS应用基础与实例》这本书介绍了地下水数值模拟的基本原理和应用。
以下是关于这本书的详细信息:
首先,这本书介绍了地下水运动的基本方程,包括水流运动方程、非水相流体(NAPL)运动方程和地下水中化学组分迁移方程。
其中,非水溶性液体运动方程与GMS采用的方程一致。
其次,这本书以实例为基础,详细介绍了在GMS环境下进行地下水数值模拟的全过程。
这个过程包括水文地质模型概化、几何模型建立、边界条件设定、参数赋值和反演,以及计算模拟与结果分析。
通过这本书的学习,读者可以较为深入地掌握地下水数值模拟的技术方法。
此外,这本书还介绍了地下水数值模拟中常用的模块,如TIN、Solids、Modflow2000/2005、MT3DMS、MODPATH、PEST、SEAWAT等,并详细阐述了这些模块在模拟地下水流动、地下水溶质运移、质点运移和海水入侵等过程中的应用。
最后,这本书强调了三维地质结构建模、水文地质模型概化、边界条件设定、参数反演和模型校核等关键环节在地下水数值模拟中的重要性。
此外,还介绍了如何处理GMS模型输出数据、编制相关图件以及如何进行模拟结果的三维可视化展示等内容。
总的来说,《地下水数值模拟: GMS应用基础与实例》是一本介绍地下水数值模拟
的综合性教材,适合环境、地矿、城建、水利等部门从事地下水研究的技术人员阅读,也可作为环境、地矿、城建、水利等专业的高年级本科生及研究生的教学用书。
基于ANN模式的中长期水文预报研究
定程 度上 弥补 了传统方 法 的不足 ,可对 水 文要
素变化 的非线 性特 点给予 一定 的刻 划 ,其 中 ,人
工神经 网络 预测模 式就是 其 中的一 个代表 。
l 基 本 原 理
一
典 型 的 B 网络结构 如 图 1 示 。 P 所
般而 言 ,人 工神经 网络 是一 个并行 和 分布
( ,1 ,1 1 ,1 )一 ANN ( ,2 5 ) 3 ,1 ,1 ,网络训
练次数 以模 型检验 的确 定 性 系数 D v来控 制 ,只 有当 D v随着训 练次数 的增加 停 止增 大时 才结 束
训练。
首先 取隐 含 层 为 1— 2层 ,传 递 函数 选 用 lg i os g函数 ( 1层 隐 层 )或 者 lg i os g函数 和 tn a—
确定性 较大 ,表现 为模 型的拟 合精 度较 高而 预测 精度较低 ,降低 了预测成 果在 实际 工作 中的应 用
价值 。近年来 快 速发展起 来 的非线 性预 测方 法在
一
路 ,每 个连 接通 路对 应一 个连接 权 系数 。 在众 多 的人 工神 经 网络模 型 中, 目前广 泛应
[ 要 ] 本 文 以 水库 月入 库 径 流 预 测 为 例 进 行 了中 长期 水 文预 报 的人 工 神 经 网络 模 式 的研 究 ,研 究 采 用 了整 体 模 式 、 分 摘 类 模 式 、组 合模 式 等 ,研 究 结 果 表 明 ,具 有 非 线性 功 能 的人 工 神 经 网络 方 法 可 以 改 善 中长 期八 库 径 流 的预 测 。
利用同期 A 水库 以上 流 域 面平 均 降 水 量及 前期 A水库入 库径 流 量作 为 预报 因 子 ,对 A水 库月平均人 库径流进行 预报 。 预报 模 型 结 构 为 :ANN ( ,I ,P ) 1 T 2 I ,1 。 其 中,n为输入层 节点数 ,即所 选择 的预 报 因子 个 数 。当 n =l时 ,表示 水库 入 库径 流 仅 与 同期 流域面平均降水量 有关 ,即水 库入库 径流完全 是
AnnAGNPS模型研究及应用进展
第37卷 第2期2009年2月西北农林科技大学学报(自然科学版)Journal o f N ort hw est A&F U niv ersit y(N at.Sci.Ed.)Vo l.37N o.2Feb.2009 AnnAGNPS模型研究及应用进展李家科1,李怀恩1,李亚娇2(1西安理工大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室,陕西西安710048;2西安科技大学建筑与土木工程学院,陕西西安710054)[摘 要] 目的 A nnA G NP S(Annualized Ag ricultur al No n-Point So urce Po llut ion M o del)模型是由美国农业部开发的用于模拟评估流域地表径流、泥沙侵蚀和氮磷营养盐流失的连续型分布式参数模型。
文章对A nnAG N PS 的国内外研究应用进行了全面综述,以期为模型在我国的深入研究和应用提供参考。
方法 从A nnAG N PS模型的机理、结构、国内外应用现状及我国应用中存在的问题等方面作了综合性总结。
结果 模型应用情况表明,模型对径流和非点源污染的模拟基本在可接受精度范围内,对于地表径流的模拟能力要强于泥沙和氮磷营养盐,对总磷输出的模拟表现出了较大的不确定性;年、月时间尺度模拟精度高于单场降雨的模拟精度;单场降雨雨量越大,模拟效果越好;大尺度区域模拟精度低于小尺度区域;对洪峰流量估计过高。
结论 我国目前对模型的适应性和重要参数的敏感性分析方面研究较多,受相关数据获取困难等因素的影响,A nnA G NP S模型的应用缺乏系统性和连续性。
对模型的修正或改进,以及非点源管理措施效果的模拟评价等方面的研究有待加强。
[关键词] AnnAG N PS模型;非点源污染;研究与应用[中图分类号] X143[文献标识码] A[文章编号] 1671-9387(2009)02-0225-10Development of study on AnnAGN PS model and its applicationLI Jia-ke1,LI H ua-i en1,LI Ya-jiao2(1K ey L ab of N or thw e st W ater Re sour ce and Env ironment E cology of M OE,X i an Univ er sity of T ec hnology,X i an,S haanx i710048, China;2S chool of A rch itecture and Civ il E ngineer ing,X i an Unive rsity of S cience and T echnolog y,X i an,Sh aanxi710054,Ch ina)Abstract: Objective AnnAGNPS,a continuo us and distributed model developed by U SDA,can simu-late and evaluate the y ield quantities of r unoff,sediment,and nutrients o f a w atershed o n a daily,m onthly, or year ly basis according to user s specification.In this paper,study and application on AnnA GNPS mo del at home and abroad w ere analyzed in detail to offer reference for apply ing the model in our country. Meth-o d T he principle,str ucture,present situation of appliance at home and abr oad as w ell as pro blems of using the A nnAGN PS model in our country w ere presented. Result Application of the mo del show ed that:Sim-ulatio n results on runoff and non-point source pollutio n(N SP)of the mo del w er e accepted,of w hich,the simulatio n pr ecision on r unoff w as higher than that on sediment,nitrog en and phosphorous nutrients.Sim-ulatio n on total pho spho rous to ok on som e uncertainty.The simulation precision on year or m onth w as hig her than that on single rainfall.T he amo unt of precipitation of single rainfall w as bigger and the simula-tion effect better.T he simulation precision on large-scale regio n w as low er than that on smal-l scale one. The estimation on peak discharge of the model w as to o hig h. Conclusion T here have been a number of studies on the adaptability of the m odel and sensitivity of important par am eters in our country,but affected by the difficulty to acquir e relev ant data,the application of AnnA GNPS model lacks of sy stemic and cont-i nuity.Mo dification or im pro vem ent o n the model and effects simulation as w ell as ev aluatio n of no n-po int*[收稿日期] 2008-04-03[基金项目] 国家自然科学基金项目(90610030);陕西省教育厅科学研究计划项目(06J K222)[作者简介] 李家科(1975-),男,湖北荆门人,讲师,在职博士,主要从事非点源污染与水资源保护研究。
神经网络在水质预测建模中的应用1高舒
神经网络在水质预测建模中的应用 1高舒发布时间:2021-09-10T08:58:06.862Z 来源:《防护工程》2021年16期作者: 1高舒 2王储 3杨洁[导读] 水质预测作为水环境研究的重要一环,近年来在研究海洋、河流、湖泊及水产养殖业中的应用已十分常见。
水质预测模型从上世纪早期的单介质机理模型发展到现在的多维模拟、多介质模拟、动态模拟等等,模型的可靠性、适用性已经大幅提升。
现阶段随着人工智能算法在水质预测中的应用,预测模型得到了进一步发展,尤其是人工神经网络其强大的自学习能力非常适合做水质预测。
文章从几种常见的神经网络水质预测模型的模型结构、模型特点及建模方法等对神经网络水质预测模型进行对比分析。
1高舒 2王储 3杨洁1延安水文水资源勘测中心 716000; 2延安水文水资源勘测中心 716000;3延安水文水资源勘测中心 716000摘要:水质预测作为水环境研究的重要一环,近年来在研究海洋、河流、湖泊及水产养殖业中的应用已十分常见。
水质预测模型从上世纪早期的单介质机理模型发展到现在的多维模拟、多介质模拟、动态模拟等等,模型的可靠性、适用性已经大幅提升。
现阶段随着人工智能算法在水质预测中的应用,预测模型得到了进一步发展,尤其是人工神经网络其强大的自学习能力非常适合做水质预测。
文章从几种常见的神经网络水质预测模型的模型结构、模型特点及建模方法等对神经网络水质预测模型进行对比分析。
关键词:水质预测、神经网络、隐含层水质预测就是对长期水质监测数据进行分析进而预测水质污染变化趋势,为水环境的规划与管理提供参考,是水环境污染防治及水资源可持续利用的重要一环。
人工仿生及智能计算领域发展迅速,很多领域都建立了以人工智能为核心的预测方法,人工神经网络在水质预测领域的应用十分广泛。
1 传统水质预测模型传统的水质预测研究方法主要包括两类:基于机理的物理预测模型和基于历史数据及实时监测数据的非机理预测方法。
基于多源数据AnnAGNPS西枝江流域的污染模拟研究
内各分室每 日 及累计的径 流、 泥沙 、 养分 、 农药等 的输
出结 果 , 可用 于 评价 流域 内非 点源 污 染 的长 期作 用 效
果 。 nA N S A n G P 模型的另一改进是采用修正的通用土
壤 流失 方程 ( U L 预 测各分 室 的土壤 侵 蚀 。 R S E)
3 A n N S模型数据库建立及各参数率定 n AG P
西 枝 江流 域作 为 研究 区域 , 以西 枝 江 与东 江 主河 道 的
交汇点为流域出 口 划定流域范围。 西枝江是东江位 于珠江三角洲境 内的重要上游
支流 , 全长 16k 贯穿 惠东 县全 境 。 7 m, 西枝 江流域 地 处 广 东 省 沿 海 的 大亚 湾 、 海 湾 畔 , 江 三 角 洲 的 东 北 红 珠 端 , 于 北 纬 2 。O~ 32 东 经 143 152 介 23 2。3、 。3~ l。6之 1
行表达 , 土壤侵蚀 函数包括侵蚀与沉积。模型中的水
文 模 块 是 以美 国 S S曲线 法 为基 础 的 ,用 以预 测 径 C
流量 和径流高峰 。N P元素在流域 的迁移传输通过 、 化学传输模块 ,分为可溶性部分 和泥沙结合态进行
计算。 A N S 应用 中虽 然取 得 较好 的效果 , 由于它 G P在 但 是 单 事 件模 型 , 在应 用 中有 许 多局 限性 , 因此 2 纪 0世 9 0年代 初 , 国农 业 部 自然资 源保 护局 与农 业 研究 局 美 转 向开 发 连 续 模 拟 模 型 — — A n G P n A N S模 型 。 A — n
摘
要: 以西枝江流域为研究对象 , 结合 GS技术 , I 建立 了 A n G P 模 型数据库 , nA N S 对流域 内非点源污染 主要影 响因素
AnnAGNPS模型土壤数据库的建立——以柴河上游小流域为例
fr n r n r d c d a l a e t g r l td p r me es B s d o h sa l h d s i d t a e t e a p ia i t fAn omig we e ito u e swels g t n e ae a a tr . a e n t e e tb i e ol a a s h p l b l y o - i s b c i
农业环境科学学 报 2 1 ,9 增刊 ) 1 1 15 002 ( :5 — 5
Jun lfA r— ni n et c ne ora go E vo m n S i c o r e
AnG P n A N S模 型 土 壤 数 据 库 的 建 立
— —
以柴 河 上 游 小 流 域 为 例
成 为计 算非 点 源 污染 负荷 、 键 源 区识 别 、 拟 非 点 关 模 源 管理 方 案 的主 要 技 术 手 段 。J ,其 中 主 要 应 用 于
在点源污染得到逐步控制后 , 农业非点源污染已 被许 多发 达 国家证 实 为水体 污染 的主要 原 因之一 … 。
由于农 业 非点 源污 染具 有 随机 发生 , 污染 物来 源 及 排 放分 散不 确 定 , 染 滞 后 、 蔽 且 监 测 、 制 处 理 复 污 隐 控 杂 等 原 因 , 成非 点源 污染 的研究 与控 制 具 有 较 造
Ab ta t h n s r c :T e An AGNP d li a to o p e itt e la fn n—p i ts u c ol t n f m g iu t r .I h sp p ra S mo e s o l r d c h o d o o t o n o r e p l i r a r l e n t i a e u o o c u s i d tb s o n o l aa a ef rAn AGN S W o sr ci n o h a e o h i v r S u p rr a h s h t o so oltxu e t n - P a c n tu t n t e c s fC a He f e ’ p e e c e .T e meh d fs i e t r I s s o i a _
基于CiteSpace知识图谱的水文大数据研究进展
第45卷第2期人民珠江 2024年2月 PEARLRIVERhttp://www.renminzhujiang.cnDOI:10 3969/j issn 1001 9235 2024 02 005基金项目:国家重点研发项目(2021YFC3200200)收稿日期:2023-04-09作者简介:孟露(2002—),女,本科,主要从事水利水电方向的研究。
E-mail:16632868287@163.com通信作者:杨海波(1976—),男,教授,研究方向为水利遥感。
E-mail:yanghb@zzu.edu.cn孟露,杨海波.基于CiteSpace知识图谱的水文大数据研究进展[J].人民珠江,2024,45(2):38-44.基于CiteSpace知识图谱的水文大数据研究进展孟 露,杨海波(郑州大学水利与土木工程学院,河南 郑州 450001)摘要:水文大数据相关研究是近些年水文领域的研究重点和核心问题,同时也是提高水文事务处理效率和增强水文规律真实性及可信性的重要内容。
现将从中国知网(CNKI)收录的264篇文献和WebofScience(WOS)收录的219篇文献作为样本数据,利用CiteSpace软件对其进行研究人员、研究机构及热点分析,深入探索该领域研究的发展趋势。
研究表明:从发文量总体来看,国内和国际发文量均呈现上升趋势。
从研究人员和研究机构来看,国内学者和机构间呈现“大分散,小聚集”的现象。
从研究热点来看,以“智慧水文”“预警系统”“Bigdatatesting”等为突现关键词意味着该领域的研究重点逐渐向技术化、数字化方向演进,无论在国内还是国际,现代的水文监测技术与水文学方法相对于传统的技术和方法,均具有更高的准确性和稳定性,可以更充分地满足实际应用需求,将水文和大数据相结合逐渐成为了该领域的研究趋势。
关键词:CiteSpace;知识图谱;水文大数据;可视化分析中图分类号:P333 文献标识码:A 文章编号:1001 9235(2024)02 0038 07ResearchProgressofHydrologicalBigDataBasedonCiteSpaceKnowledgeGraphMENGLu牞YANGHaibo牗SchoolofWaterConservancyandCivilEngineering牞ZhengzhouUniversity牞Zhengzhou450001牞China牘Abstract牶Researchrelatedtohydrologicalbigdatahasbeenafocalpointandcoreissueinthefieldofhydrologyinrecentyears.Itisalsoanimportantcomponentforimprovingtheefficiencyofhydrologicalaffairsprocessingandenhancingtheauthenticityandcredibilityofhydrologicalpatterns.Thisstudyutilizedasampledatasetcomprising264paperscollectedfromChinaKnowledgeInfrastructure牗CNKI牘and219paperscollectedfromWebofScience牗WOS牘.UsingCiteSpacesoftware牞thispaperanalyzedtheresearchers牞institutions牞andresearchhotspotsandexploredthedevelopmenttrendofresearchinthisfieldindepth.Thefindingsindicatethat牞overall牞bothChineseandinternationalpublicationsshowanincreasingtrend.Regardingresearchersandresearchinstitutions牞thereisaphenomenonof largescatteringandsmallgathering amongChinesescholarsandinstitutions.Examiningresearchhotspotsrevealsthatkeywordssuchas intelligenthydrology牞 earlywarningsystem牞 bigdatatesting signifythatthefocusofresearchinthisfieldisgraduallyshiftingtowardstechnologicalanddigitaldirections.Whetherdomesticallyorinternationally牞modernhydrologicalmonitoringtechnologiesandhydrologicalmethods牞incomparisontotraditionaltechnologiesandmethods牞demonstratehigheraccuracyandstability.Theycanmorefullymeetthepracticalapplicationrequirements牞andthecombinationofhydrologyandbigdatahasgraduallybecomearesearchtrendinthisfield.Keywords牶CiteSpace牷knowledgegraph牷hydrologicalbigdata牷visualanalysis第2期孟露,等:基于CiteSpace知识图谱的水文大数据研究进展随着物联网技术的普及,大数据、云计算和人工智能技术的逐步成熟,中国水利信息化发展进入智慧水利的新阶段[1]。
AnnAGNPS模型在黄土丘陵沟壑区小流域的适用性评价
AnnAGNPS模型在黄土丘陵沟壑区小流域的适用性评价闫胜军;郭青霞;闫瑞;赵富才;李洋旸【期刊名称】《水资源与水工程学报》【年(卷),期】2016(27)1【摘要】在水土流失较严重、生态环境较脆弱的黄土丘陵沟壑区定量化研究土壤侵蚀对于合理利用土地及保护环境显得尤为重要。
本文运用基于过程的Ann AGNPS模型对典型黄土丘陵沟壑区-岔口小流域的水土流失进行模拟,以5场次暴雨径流量及泥沙量评价模型适用性。
模拟结果表明:模型能较好的模拟地表径流,模拟相对误差为-21.46%-2.26%,确定性系数R2为0.99,Nash-Sutcliffe系数为0.99。
模型对泥沙模拟精度较低。
对岔口小流域土壤侵蚀定量分析表明,单位面积泥沙流失量最严重的区域集中在坡耕地上,尤以核桃树与玉米间种的坡耕地流失最大。
【总页数】8页(P13-19)【关键词】径流模拟;泥沙模拟;Ann;AGNPS模型;土壤侵蚀;适用性评价;黄土丘陵沟壑区【作者】闫胜军;郭青霞;闫瑞;赵富才;李洋旸【作者单位】北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室;山西农业大学资源与环境学院;西北农林科技大学水土保持研究所【正文语种】中文【中图分类】P338.9【相关文献】1.黄土丘陵沟壑区岔口小流域AnnAGNPS模型数据库建立 [J], 闫胜军;闫瑞;芦三矿生;李晋超;李欣欣;杨鑫芳;赵富才;郭青霞2.黄土丘陵沟壑区小流域水土流失治理效益评价——以甘肃定西市高泉小流域为例[J], 王晔立3.AnnAGNPS模型数据库的建立--以黄土丘陵沟壑区砖窑沟流域为例 [J], 贾宁凤;李旭霖;陈焕伟;段建南;李保国;郭青霞4.黄土高原丘陵沟壑区一副区小流域淤地坝系效益分析——以王茂沟小流域为例[J], 侯建才;李占斌;李勉5.WEPP模型坡面版在黄土丘陵沟壑区的适用性评价-以坡度因子为例 [J], 王建勋;郑粉莉;江忠善;X.-C.John Zhang因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于AnnAGNPS模型的桃江流域农业区水文模拟
第30卷第9期2 0 1 2年9月水 电 能 源 科 学Water Resources and PowerVol.30No.9Sep.2 0 1 2文章编号:1000-7709(2012)09-0023-04基于AnnAGNPS模型的桃江流域农业区水文模拟研究赵中华,邱祖民(南昌大学环境与化学工程学院,江西南昌330031)摘要:水是污染物迁移的载体,流域水文过程的模拟为土壤侵蚀及非点源污染的模拟提供了必要的前提。
以江西桃江流域农业区为研究对象,利用农业非点源模型(AnnAGNPS模型)定量模拟和评价了研究区水文过程,基于3S技术对地形、气象、土壤、土地利用和农业管理等资料进行收集和参数化,并用数字滤波法切割基流后的月观测径流对模型进行校准和验证。
结果表明,在校准期和验证期,采用的3个评价指标均满足径流模拟的精度要求,表明AnnAGNPS模型具有良好的模拟效果,能较好地模拟桃江流域农业区的水文过程。
关键词:AnnAGNPS;桃江流域;农业区;水文模拟;分布式水文模型中图分类号:X522文献标志码:A收稿日期:2011-12-12,修回日期:2012-03-15基金项目:江西省自然科学基金资助项目(2009GZH0075);江西省主要学科学术带头人培养对象基金资助项目(赣科发计字[2006]155号)作者简介:赵中华(1972-),男,博士研究生,研究方向为固体废物处理及资源综合化利用,E-mail:1391029388@qq.com通讯作者:邱祖民(1963-),男,教授、博导,研究方向为环境保护、精细化工、绿色化工,E-mail:mzqiu@ncu.edu.cn 流域水文模型是20世纪50年代以来逐步发展起来的新的水文技术,是计算机技术和系统理论发展的产物。
其中,AnnAGNPS模型可用于模拟和估算流域径流量、泥沙侵蚀量、营养物质的迁移转化及评价流域内农业管理措施对流域水文和水质的响应等[1]。
AnnAGNPS 模型参数空间聚合水文效应研究(高清版)
学校编号:10394 图书分类号: K903密级:学号:20120872全日制学术学位研究生硕士学位论文AnnAGNPS模型参数空间聚合水文效应研究Hydrological response to parameter spatial aggregation in AnnAGNPS钟科元学科专业:自然资源研究方向:水资源环境指导老师:陈兴伟教授陈莹副教授申请学位级别:理学硕士论文提交日期:2015年5 月24 日论文评阅人:论文答辩日期:2015年5月28日答辩委员会主席:黄河清研究员学位授予单位:福建师范大学学位授予日期:2015年6月19日2015年6月中文摘要在全球气候变化和人为活动影响日益增强的背景下,严重的土壤侵蚀造成耕地面积减少、土壤质量退化、水体污染,继而引起一系列的生态和环境问题。
分布式水文模型已成为研究变化环境下流域产流产沙演变规律的重要工具。
分布式水文模型将流域划分为一定数量的计算单元,以反映流域下垫面特征的空间变化,通过求解这些计算单元来模拟流域水文过程。
这些计算单元的分辨率通常大于地形、土壤、土地利用等输入数据的空间分辨率,因此在每个计算单元内的参数值会存在某种程度的集总,即参数的空间聚合。
参数的空间聚合程度影响着模型模拟结果,探讨包括地形、土壤、土地利用等输入参数的空间聚合对模拟结果的影响,有助于选择适宜的单元参数聚合值,减少模型的不确定性。
山美水库流域位于我国东南沿海泉州市境内,是泉州市重要的水源地。
构建流域高精度的日产流产沙分布式水文模型,对于防治流域水土流失、保护流域水资源、促进区域社会经济可持续发展具有重要意义。
本文以山美水库流域为研究区,在对AnnAGNPS模型参数敏感性分析的基础上,构建了流域较高精度的日尺度产流产沙AnnAGNPS模型。
通过设置9种不同临界源面积(CSA取值,分析不同分室划分引起的地形、土壤和土地利用的空间聚合效应;并定量分析了参数空间聚合对径流量和输沙量的影响;通过设置7种情景,并进一步定量区分了地形和土壤/土地利用参数的空间聚合对产流产沙过程的影响。
前馈神经网络(FFNN)和自适应神经网络模糊推理系统(ANFIS)模型评价地下水位的对比研究
FFNN)和自适应神经网络模糊推理系统(ANFIS)模型评价地下水位的对比研究[印度]P. D. Sreekanth,P. D. Sreedevi,Shakeel Ahmed,N. Geethanjali田芳译;冯翠娥、段琦校译当水均衡呈持续负值时,水位预测成为地下水规划和管理的一项重要任务。
在位于安德拉邦Ranga Reddy区的Maheshwaram流域,地下水过量开采,管理地下水资源需要完全了解地下水流动态特征。
然而,地下水流动态特征由于人类和气候影响不断发生变化,且地下水系统十分复杂,包括多种非线性和不确定因素。
人工神经网络模型作为一个有力的、灵活的统计建模技术被引入到地下水科学中以处理复杂的模式认识问题。
本次研究给出了两种模型的对比,即基于Levenberg-Marquardt(LM)算法的前馈神经网络(FFNN)与模糊逻辑自适应模糊推理系统(ANFIS)模型在评价Maheshwaram流域的地下水位中的准确性的对比。
用于分析的统计指标包括均方根误差(RMSE),回归系数(R2)和误差变异(EV)。
结果显示,FFNN-LM和ANFIS模型对于评价上述地区的地下水位均具有较好的准确性(RMSE分别为4.45和4.94,R2都为93%)。
1 引言地下水是半干旱地区尤其是基岩地区一切生物不可缺少的资源。
在很多地区,地表水资源匮乏,部分地区甚至没有地表水。
近三十年来,为了满足农业和工业部门的需求,地下水过量开采。
大范围的开凿深井导致印度部分地区尤其是基岩地区地下水位显著下降。
本次研究的目的是应用两种适当的模拟方法评价现有含水层系统的地下水动态,并进行对比。
近期,软计算工具,例如人工神经网络(ANNs)和模糊逻辑被广泛应用于各种科技领域进行预测研究(Gail等,2002)。
ANN是具有有限变量的通用模型,作为通用的函数近似解(Hornik等,1989)。
与传统方法相比,它能够预测一些非线性时间序列事件(Guan等,2004;Hill等,1996;Tang和Fishwick,1993;Zhang,2003;French等,1992)。
NAM 降雨径流模型的参数全局敏感性分析
NAM 降雨径流模型的参数全局敏感性分析作者:赵然杭伍谋王兴菊齐真周璐顾士升来源:《人民黄河》2022年第05期摘要∶NAM模型在国内外流域降雨径流模拟中得到广泛应用,参数敏感性分析是模型构建与应用的重要环节,其目的在于定性或定量评估模型参数对模拟结果的影响,确定参数重要程度,识别敏感参数,以提高模型参数率定的效率。
以小清河黄台桥斯面以上321km²流域为例,利用拉丁超立方抽样方法对输入参数进行随机抽样,以此为基础,分别采用偏税相关法和互信息法,对NAM 模型中9个主要参数进行全局敏感性分析,并对两种方法的结果进行对比分析。
结果表明,两种方法得到的参数敏感性次序具有一致性,可以相互验证对洪峰流量影响最大的参数是地表径流临界值和汇流时间常数,对峰现时间影响最大的参数是汇流时间常数,对径流总量影响最大的参数是地表径流临界值。
地下径流临界值、壤中流临界值、壤中流系数、地表蓄水层最大含水量和浅层苦水层最大含水量为不敏感参数,在模型率定时可以根据经验取因定值以提高率定效率。
关键词∶NAM模型;互信息法;倘秩相关法;参数敏感性;小清河文献标志码∶Adoi:10.3969/j.issn.1000-1379.2022.05.009 中图分类号TV121P334*.92引用格式∶赵然杭,伍谋,王兴菊,等.NAM降雨径流模型的参数全局敏感性分析[J].人民黄河,2022,44(5)∶40-45.Global Sensitivity Analysis of NAM Rainfall-Runoff Model Parameters ZHAO Ranhang',WU Mou',WANG Xingju',QI Zhen',ZHOU La',GU Shisheng (1.School of Civil Engineering,Shandong University, Jinan 250061, China; 2.Shandong Ptwincial Flod Cortrol and Draught Relief Material Reserve Center, Jinan 250013, China)Abstract: NAM model has been wilely used in rainfall rumoff simulation ofwatershed at home and alroud and and parameler sensitivity analysis is an important part of model building and ayplication, its purpose is to qualitatively or quantitatively evaluate the influenee of model paramekers b the simulativa results, dote mine the importance of parametes andidentify semsitive purametens, so as b impone the eficiney of mode!parameler ealilvation.Taking the 321 km² river hasin above Huangtaintiao section of Xinoqing River as an example, this paper used Latin hy-pewule method to sample the input parameters randomly.On this hasis,partial rank comelation methad and maitml information method were used to analyze the ghhal sensitivity of mine main prameis in thee NAM model and the resuls of the the two medhods were compared and anar lyzed.The results show that the sensitivity order of parameters obtainedl hy the two methods is consisent and ean be verified mutually; the par rameters that have the greatest impact on peak runoff are the eritieal value of surfaxe runoff and the constunt of eonfluenee time; the paramen lers that have the greatest import on prak time ane the constant of eonfluence time; amd the paramekers that have the greatest inpart an toul rumoff are the critical value of surface runoff.The critieal value of undergroumd runoff, the critieal value of soil flow, the coefficient of soil flow, the maximum water conlent of surface aquifer and the maximum twater content of shallow aquifer are insensitive parameters.Fixed values ean be selected axcording to experience in modlel calibration to inerease calibration efficieney.Key words: NAM model; matual information; partiall ramk eornelation; semsitivity analysis; Xianqing RiverNAM模型由丹麦学者Nielsen和Hansen于1973年首次提出口,后经丹麦水力研究所逐步完善,是用干模拟流域范围内由降雨产生的径流过程的集总式概念性水文模型。
基于AnnAGNPS模型的罗李村流域水文模拟与评价
基于AnnAGNPS模型的罗李村流域水文模拟与评价基于AnnAGNPS模型的罗李村流域水文模拟与评价一、引言近年来,由于全球气候变化和人类活动的不断扩大,水资源管理和保护变得越发重要。
水文模拟和评价是评估流域水资源的关键工具之一。
本文将使用AnnAGNPS(Annualized Agricultural Non-Point Source)模型来对罗李村流域进行水文模拟与评价,以期为该流域的水资源管理提供科学依据。
二、研究区域的概况罗李村流域位于某省某市下辖的一个乡镇,流域总面积为XXX平方公里。
该流域以农业为主要经济活动,农田占据了流域面积的大部分。
三、AnnAGNPS模型简介AnnAGNPS模型是一种基于非点源的水文模拟模型,主要用于评估农业活动对流域水资源的潜在影响。
该模型将流域分为多个子区域,并考虑了土壤侵蚀、水质和水量的动态变化。
四、数据收集与处理1. 地形数据:采用遥感技术获取罗李村流域的数字高程模型(DEM)数据,并提取流域的坡度和坡向信息。
2. 气象数据:收集了流域附近站点的气象数据,包括降水量、温度等指标。
3. 植被数据:利用遥感技术获取了流域的植被分布图,以提供植被信息。
4. 土壤数据:采集了流域内不同土地利用类型的土壤样品,并进行了实验室测定。
五、模型建立与参数校准1. 模型设置:根据罗李村流域的特点,将流域划分为多个子区域,并设定了子区域的属性。
2. 参数校准:利用历史流域观测数据,对模型的参数进行校准,以保证模型的准确性和可靠性。
六、模型模拟与评价结果1. 土壤侵蚀评价:通过模拟计算,得到了罗李村流域的土壤侵蚀量和侵蚀强度分布图,并评价了不同区域的侵蚀状况。
2. 水质评价:模拟计算了流域内不同区域的水质情况,包括营养物质浓度、水体溶解氧等指标,评估了农业活动对流域水质的影响。
3. 水量评价:模拟计算了流域的水量平衡和径流过程,评估了农田灌溉对流域水资源的利用率和水量变化趋势。
不同土层土壤水分特征曲线的空间变异及其影响因素
不同土层土壤水分特征曲线的空间变异及其影响因素刘继龙;马孝义;张振华【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2010(041)001【摘要】利用多重分形和联合多重分形方法,对陕西杨凌地区0~20 cm和20~40 cm土层van Genuchten模型参数的空间变异性及其影响因素进行了研究.结果表明:0~20 cm和20~40 cm土层参数α都具有明显的多重分形特征,空间变异性较强,且分别是由低值和高值分布引起的;参数n和θs的多重分形特征不明显,空间变异性较弱.0~20 cm和20~40 cm土层van Genuchten模型参数与土壤物理特性的相关特征并不完全相同,在观测尺度上,0~20 cm土层参数α与Sand、Silt显著相关,参数n与Sand、SOM显著相关,θs与Sand显著相关;20~40 cm 土层参数α与SOM显著相关,参数n和θs都与Sand、Silt、SOM显著相关;在多尺度上,0~20 cm土层参数α与Sand、Silt的相关程度最高,20~40 cm土层参数α与BD、SOM的相关程度最高.【总页数】7页(P46-52)【作者】刘继龙;马孝义;张振华【作者单位】西北农林科技大学水利与建筑工程学院,陕西杨凌,712100;西北农林科技大学水利与建筑工程学院,陕西杨凌,712100;鲁东大学地理与规划学院,烟台,264025【正文语种】中文【中图分类】S152.7+2【相关文献】1.内蒙古河套灌区不同土层有机质空间变异的分形 [J], 张娜;张红玲;屈忠义;张栋良2.不同施肥土壤水分特征曲线空间变异 [J], 高会议;郭胜利;刘文兆;李淼;张健3.黄土区不同土层土壤容重空间变异与模拟 [J], 于冬雪;贾小旭;黄来明;邵明安;王娇4.基于地统计学农田不同土层土壤容重的空间变异特征分析 [J], 张舜凯; 刘继龙; 刘海岳5.不同土层土壤粒径及有机质含量空间变异的相关性研究 [J], 张娜;张栋良;屈忠义;吕世杰因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
年最大洪峰流量的P_型分布拟蒙特卡罗随机模拟研究
理数之间的一一对应关系。 对于式(9)表示的整数 k≥1,令:
ym(k)=b0m-1+b1m-2+…+br m-r-1
(10)
则 ym(k)∈(0,1)称为 k 关于基 m 的根逆。 Halton 建议了下面的
点集,令 pi(1燮i燮S )为 S 个互不相同的素数,则
xk=(yp1 (k),…,yPs(k)),k=1,2…
中 图 分 类 号 :TV122.5
文献标识码: A
文 章 编 号 :1000-0852(2009)06-0033-04
随机模拟方法在我国水文水资源中得到越来越广泛的应 用, 而且应用随机模拟技术来求解水文水资源问题需要大量的 数以万计甚至百万计的随机数[1]。 因此,如何产生统计性质较好 的随机数是随机模拟的基础。 目前水文水资源领域使用的随机 数基本上都是基于线性同余法生成的伪随机数。 前人对伪随机 数的生成方法作了大量的研究工作, 产生了许多的伪随机数发 生 器 , 但 是 , 这 些 伪 随 机 数 发 生 器 存 在 很 多 的 缺 陷 。 MatteisPagnutti 从 理 论 上 证 明 了 所 有 的 线 性 和 非 线 性 同 余 序 列 都 存 在 长 周期相关现象[2,3]。 而且线性同余序列众所周知的缺陷是其高 维稀疏网格结构[4]。 Tezuka 曾 指 出 移 位 寄 存 发 生 器 序 列 存 在 蝶 形稀疏网格结构[5]。 可见传统的伪随机数存在着很多缺陷,并不 能满足随机模拟的要求。 于是本文考虑采用一种特定的统计性 质较好的分布, 即由拟蒙特卡罗方法来生成所需要的统计性质 相对较好的拟随机数序列。 并且模拟年最大洪峰流量序列,同 时与采用基于线性同余法生成的伪随机数模拟得到的序列,对 比分析基本统计参数(均值和方差)的优劣。
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学校编号:10394 图书分类号: K903密级:学号:20120872全日制学术学位研究生硕士学位论文AnnAGNPS模型参数空间聚合水文效应研究Hydrological response to parameter spatial aggregation in AnnAGNPS钟科元学科专业:自然资源研究方向:水资源环境指导老师:陈兴伟教授陈莹副教授申请学位级别:理学硕士论文提交日期:2015年5 月24 日论文评阅人:论文答辩日期:2015年5月28日答辩委员会主席:黄河清研究员学位授予单位:福建师范大学学位授予日期:2015年6月19日2015年6月中文摘要在全球气候变化和人为活动影响日益增强的背景下,严重的土壤侵蚀造成耕地面积减少、土壤质量退化、水体污染,继而引起一系列的生态和环境问题。
分布式水文模型已成为研究变化环境下流域产流产沙演变规律的重要工具。
分布式水文模型将流域划分为一定数量的计算单元,以反映流域下垫面特征的空间变化,通过求解这些计算单元来模拟流域水文过程。
这些计算单元的分辨率通常大于地形、土壤、土地利用等输入数据的空间分辨率,因此在每个计算单元内的参数值会存在某种程度的集总,即参数的空间聚合。
参数的空间聚合程度影响着模型模拟结果,探讨包括地形、土壤、土地利用等输入参数的空间聚合对模拟结果的影响,有助于选择适宜的单元参数聚合值,减少模型的不确定性。
山美水库流域位于我国东南沿海泉州市境内,是泉州市重要的水源地。
构建流域高精度的日产流产沙分布式水文模型,对于防治流域水土流失、保护流域水资源、促进区域社会经济可持续发展具有重要意义。
本文以山美水库流域为研究区,在对AnnAGNPS模型参数敏感性分析的基础上,构建了流域较高精度的日尺度产流产沙AnnAGNPS模型。
通过设置9种不同临界源面积(CSA)取值,分析不同分室划分引起的地形、土壤和土地利用的空间聚合效应;并定量分析了参数空间聚合对径流量和输沙量的影响;通过设置7种情景,并进一步定量区分了地形和土壤/土地利用参数的空间聚合对产流产沙过程的影响。
结果表明:(1)AnnAGNPS模型能较好的模拟山美水库流域年、月、日尺度产流与产沙过程。
(2)随着(CSA)取值增加,流域地形、土壤和土地利用呈现明显的聚合效应。
地形参数表现为河网密度、沟道坡度和分室坡度显著降低;土地利用表现为林地面积显著增加,园地、耕地和建设用地面积显著下降;各土壤类型面积变化表现出不同的聚合效应。
(3)土壤/土地利用参数空间聚合导致年平均径流量和输沙量减少,且对输沙量影响更显著;地形参数的空间聚合导致年输沙量减少,对年平均径流量无显著影响;土地利用参数空间聚合对径流量和输沙量的影响均大于地形参数的影响。
(4)地形参数的空间聚合是影响日径流过程的主要因素,随着聚合程度的增加,日径流过程线呈现洪峰流量增加、峰现时间提前的趋势,且对年平均最大1d径流的影响大于连续最大5d。
(5)土壤/土地利用参数的空间聚合对最大1d输沙量影响较大,随着聚合程度的增加而显著下降,且连续最大5d变化率大于最大1d;而地形参数空间聚合程度的增加造成日输沙过程峰值的出现时间提前。
关键词:AnnAGNPS;日尺度;径流;泥沙;流域离散化;模型参数;聚合效应AbstractAbstractWith the influence of global climate change and the intensification of human activities, soil erosion has caused a series of environmental and ecological negative consequences, such as soil degradation and water pollution. Distributed hydrological model has become an effective approach to study the change characteristics of runoff and sediment yield under the changed environment.Distributed hydrological model divided the watershed into a large number of sub-basins to reflect the characteristics of the spatial variation of watershed. Distributed hydrological model solve these cells equations to simulate hydrological processes. The resolution of sub-basins is usually larger than the topography, soil, land use and other input data spatial resolution. So the parameter of each sub-basin will show some degree of aggregate, named parameter spatial aggregation. The parameter spatial aggregate have significant impact on watershed model results Therefore, it is of great significance to evaluate the impacts of parameter space aggregation on runoff and sediment in different time scales, and the related results will help to better understand the model uncertainty and constructed a high precision distributed hydrological model.Shanmei reservoir basin is located within the southeast coast of China, Quanzhou, and is the drinking water source for Quanzhou city. Construction a daily runoff and sediment distributed hydrological model with high precision is of great significance to protect water resources and promote regional social and economic sustainable development.The Shanmei reservoir basin was selected as the study area. Based on the sensitivity analysis of parameter by differential sensitivity analysis (DSA) method, the daily time step Annualized Agricultural Non-point Source Pollution model (AnnAGNPS) was constructed. Then nine discretization scenarios based on the values of critical source area (CSA) were carried out to evaluate the impact of cell division on the parameter aggregation, and the impact the input parameter spatial aggregation on runoff and sediment yield was quantitative analyzed respectively at annual, monthly and daily time scale. The results show as follow: (1) AnnAGNPS model can simulate well for annual, monthly and daily time scale runoff and sediment process in the study area. (2)Withincreasing of the value of CSA, the topography, soil, land use and cover of the research area show a significant aggregation effects. The topography aggregation effects were reflected by the apparent reducing of the river network density, and the slope of channel and cell; the land use cover aggregation effects were reflected by a significant increasing of woodland area and a decreasing of area of garden, cultivated and construction land; while the soil aggregation effects were various. (3) The spatial aggregation of SL parameters reduced the annual runoff, while the T parameters aggregation had not significant influence on the annual runoff. Both T parameters and SL parameters aggregation reduced annual sediment yield, and predicated sediment yield decreased at a greater rate relative to annual runoff response to the increase in values of CSA. Moreover, aggregation effects of SL parameters on reducing sediment load were significantly greater than that of T parameters. (4) Aggregation of T parameters was the main factor affecting the daily runoff process, resulting in the increase of peak runoff and decrease of the time to the peak runoff. And the influence on the annual maximum 1-day runoff was greater than the annual maximum 5-day.(5) The spatial aggregation of parameters have great effects on annual maximum 1-day sediment load, the annual maximum 1-day sediment load decreased significantly with the increasing degree of aggregation. The change ratio of the annual maximum 5-day sediment load was larger than that of annual maximum 1-day. Additionally, the T parameters aggregation result in the decrease of the time to peak runoff.Key Words: AnnAGNPS; Daily time scale; Runoff; Sediment yield; Discretization,Model parameters; Aggregation effect中文文摘在全球气候变化和人为活动影响日益增强的背景下,严重的土壤侵蚀造成耕地面积减少、土壤质量退化、水体污染,继而引起一系列的生态和环境问题。