ArcGIS课程设计-SWAT模型

《地理信息系统ArcGIS》

课程设计

专业：水文与水资源工程专业

姓名：

学号：

指导教师：

日期：2019年6月

目录

第一部分模型介绍 (1)

一、ArcGIS模型介绍 (1)

二、ArcSWAT模型介绍 (1)

第二部分ArcSWAT流域模拟 (1)

一、建立SWAT模型 (1)

二、流域划分 (2)

三、HRU分析 (7)

四、Write input tables (13)

五、SWAT 模型仿真 (17)

六、SWAT文件输出 (18)

七、查看文件 (19)

第三部分心得体会 (19)

第一部分模型介绍

一、ArcGIS模型介绍

地理信息系统（Geographical Information System简称GIS）是在计算机软硬件的支持下，对整个或者部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。ArcGIS是一个全面的、可伸缩的GIS平台，为用户构建一个完善的GIS系统提供完整的解决方案。

二、ArcSWAT模型介绍

SWAT（Soil and Water Assessment Tool）是由美国农业部（USDA）的农业研究中心（ARS，Agricultural Research Service）Jeff Amonld博士1994年开发的。模型开发的最初目的是为了预测在大流域复杂多变的土壤类型、土地利用方式和管理措施条件下，土地管理对水分、泥沙和化学物质的长期影响。它是一种基于GIS基础之上的分布式流域水文模型，近年来得到了快速的发展和应用，主要是利用遥感和地理信息系统提供的空间信息模拟多种不同的水文物理化学过程，如水量、水质以及杀虫剂的输移与转化过程。ArcSW AT扩展模块是SW AT 模型在ArcSGIS平台上的图形用户界面。SW A T是一个具有很强物理机制的长时段的流域分布式水文模型。

第二部分ArcSWAT流域模拟

一、建立SWAT模型

在ArcGIS界面，打开ArcSWA T工具栏如下图：

点击SWAT Project Setup—New SW AT Project，建立一个新的SWAT项目

在弹出的ArcSW A T对话框中选择否

选择否之后，弹出的Project Setup对话框，在Project Directory选项框后点击文件夹图标，选择swat文件夹下的Example2文件夹，点击OK

点击OK，弹出创建成功的对话框，点击确定。

由此，一个新的SW AT模型创建完成。

二、流域划分

1、选择Watershed Delineator-Automatic Watershed Delineation创建一个流域

2、弹出Watershed Delineation对话框，在DEM Setup选项卡中选择Example2中的dem 文件

运行结果见下图：

3、点击DEM projection setup的绿色图标按钮，将Z-Unit的单位更改为meter

4、选择Mask，点击文件选择，选择Load from Disk，点击OK，加载amask栅格数据集，点击添加

结果见下图：

5、在Steam Definition选项框下选择DEM-bassde，点击黄色的选项按钮，弹出完成选项卡，点击确定。

6、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。在这次涉及中，阈值设置为1000。再单击Create streams and outlets 按钮，生成的河网结果见下图：

7、在Outlet and inlet Definition选项框下的Subbasin outlet

8、手动添加子流域出口点，首先选择Edit manually下的ADD按钮

添加子流域出口点之后，单击右键，选择Stop Editing，即可停止编辑

选择保存添加的流域出口点：

9、选择流域出口点，单击Whole watershed outlet(s)按钮，在对话框最小化之后，选择子流域的出口点，选中出口点后，出口点变成蓝色

框选结束之后，弹出一个出口点已选中的对话框，点击确定

10、选择Delineate Watersher按钮，生成子流域

结果见下图：

11、单击Calculate subbasin parameters按钮，计算子流域和河道参数

计算结果如下图，点击确定

流域划分结束，点击Exit退出。

三、HRU分析

1、点击HRU Analysis-Land Use/Soils/Slope Definition，打开HRU分析对话框

2、在Land Use Grid选项框，单击文件夹选择，选择Load Land Use dataset(s) from disk，点击Open打开。在Example2文件夹中选择landuse文件，点击select打开

加载栅格数据集之后界面见下图

2、在Choose Grid Field选项卡下选择V ALUE，点击OK。

3、点击LookUp Table，在弹出的对话框中选择User Table，在弹出的对话框中选择lunlcd.dbf文件，单击Select，点击OK

运行结果见下图

4、点击Reclassify，运行结束弹出对话框，点击OK关闭，运行结果见下图

5、选择Soil Data，单击文件夹按钮，选择Load ArcSWAT US STA TSGO from disk，单击OPEN打开

运行结果见下图：