SWAT模型(课堂PPT)
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SWAT模型
a
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1.2 SWAT 原理概述
水循环的水面部分
主河道（或河段）汇流
主河道的演算分为4部分：水、泥沙、营养物和有机化学物质 。 在进行河道汇流演算时，有一部分水份在输移过程中损失，包 括河道蒸发和河床渗漏。另一部分被人类取用。河道补充水 份的来源为直接降雨或点源输入。 河道水流演算多采用变动存储系数模型（variable storage coefficient method, Williams,1969） 或Muskingum方 法。
a
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1.2 SWAT 原理概述
SWAT模拟的流域水文过程分为两大部分：
➢ 水循环的陆面部分（即产流和坡面汇流部分） ➢ 水循环的水面部分（即河网汇流部分）
前者控制着每个子流域内主河道的水、沙、营养物 质和化学物质等输入量；后者决定水、沙等物质 从河网向流域出口的输移过程。
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SWAT水文循环示意图
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1.2 SWAT 原理概述
水循环的陆面部分
在 产 流 计 算 中 ， SWAT 引 入 水 文 响 应 单 元 （ HRU ， Hydrologcial Response Unit）的概念，来反映植被覆 盖和土壤类型的变化对产流及蒸发的影响。
在每个HRU内单独计算产流量，然后叠加得到子流域产流量 ，在进行坡面汇流，进入子流域主河道。最后通过河网汇流 演算得到流域总径流量。
a
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1.2 SWAT 原理概述冠层截留（或直接）降落到地面。降到地面上的 水一部分下渗到土壤；一部分形成地表径流。地表径流快速 汇入河道，对短期河流响应起到很大贡献。下渗到土壤中的 水可保持在土壤中被后期蒸发掉，或者经由地下路径较缓慢 流入地表水系统。
SWAT模型数据库构建辅助软件PPT课件
1
SWAT模型数据库构建辅助软件
SPAW、dew、pcpSWAT
2014年12月19 日
2
3.3 SWAT模型的辅助工具
自动参数率定 SWAT-CUP
参数管理 SWAT.editor
结果可视化 VIZSWAT
基流分割 Bflow.exe
露点温度 DEW.exe
气候统计 pcpSWAT.exe
SWAT辅 助工具
土壤参数SPAW
3
SWAT模型简介
全面考虑降雨和下垫面空
间不均匀的模型，充分反
• SWAT（Soil and Water A映ss流es域s内m降e雨nt和T下o垫o面l)要
• 20世纪90年代初
素空间变化对洪水形成的
• 美国农业部开发
影响
• 分布式流域水文模型
• 模拟地表水和地下水的水质水量
4
SWAT模型简介
• SWAT模型以日为时间步长 • 操作性强和可视化程度高 • 与GIS结合，增强可视化和空间分析能力 • 广泛应用于我国土壤学和水文学各研究领域
5
6
SWAT子模型
• SCS径流曲线法 模拟地表径流
• 对径流量和峰值 流量研究
水文过程
土壤侵蚀
• 修正的通用土壤 流失方程
• 流域的土壤侵蚀 情况
30
WEB PAGE
• SPAW软件下载地址 • DEW02下载地址 • PcpSWA你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
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SWAT模型数据库构建辅助软件
SPAW、dew、pcpSWAT
2014年12月19 日
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3.3 SWAT模型的辅助工具
自动参数率定 SWAT-CUP
参数管理 SWAT.editor
结果可视化 VIZSWAT
基流分割 Bflow.exe
露点温度 DEW.exe
气候统计 pcpSWAT.exe
SWAT辅 助工具
土壤参数SPAW
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SWAT模型简介
全面考虑降雨和下垫面空
间不均匀的模型，充分反
• SWAT（Soil and Water A映ss流es域s内m降e雨nt和T下o垫o面l)要
• 20世纪90年代初
素空间变化对洪水形成的
• 美国农业部开发
影响
• 分布式流域水文模型
• 模拟地表水和地下水的水质水量
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SWAT模型简介
• SWAT模型以日为时间步长 • 操作性强和可视化程度高 • 与GIS结合，增强可视化和空间分析能力 • 广泛应用于我国土壤学和水文学各研究领域
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SWAT子模型
• SCS径流曲线法 模拟地表径流
• 对径流量和峰值 流量研究
水文过程
土壤侵蚀
• 修正的通用土壤 流失方程
• 流域的土壤侵蚀 情况
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SWOT分析专题培训课件
• 第二步，运用AHP确定科技型中小企业 SWOT因素权重。
– （1）划分科技型中小企业SWOT因素层次。 图1
– （2）构造成对比较矩阵，比较矩阵是根据定 性分析的结果以及AHP中比较尺度加以确定的。
– （3）层矩阵次单排序及一致性检验。 – （4）层次总排序及一致性检验。 表1
表2
• 第三步，利用SWOT四边形进行战略选择。
介绍
• SWOT 分析法是美国哈佛大学安德鲁教授提 出的战略分析法，又称道斯矩阵。
• 实质
– 通过分析自身具有的优势（Strengths）和劣势 （Weaknesses），判断所处的环境， 外部存在 的机会（Opportunities） 与威胁（ Threats）， 最终提出相应的战略方案。
SWOT矩阵分析图
利用那些机会优，势这是（公某S司内些）真领部正域的中因优可中素势能的劣。有劣势潜势（在加的以W机改）会进，。把这些领域
外
机会（对目的前威有胁依利优在变可托用S势某化中O能内外的战些的，出部部领略领环公现优机域域境司的势会进内中会时行，，有候监你有些不控可一劣感，能种势到利克以面不，吃用服W便临利那惊外 内O在来 的 么战。部部潜自趋要略机弱在竞势把会点争，这者在些的这劣威些势胁领消；域除或或掉者趋。在势
结束！
图1 科技型中小企业SWOT层次分析图
返回
组群相对于战略选择的比较矩阵A
优势比较矩阵S
劣势比较矩阵W
机遇比较矩阵O
威胁比较矩阵T
返回
表1 层次单排序及一致性检验计算结果
从表1可以看出比较矩阵A、 S、W 、O、T都通过了一致 性检验，这说明其最大特征值对应的特征向量经过归一化处 理后能够作为权向量，反映各因素对于上一层因素的相对重 要性。
什么是swot？ppt课件
20
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外部环境因素包括机会因素和威胁因素，它们是外 部环境对公司的发展直接有影响的有利和不利因素，属 于客观因素，一般归属为经济的、政治的、社会的、人 口的、产品和服务的、技术的、市场的、竞争的等不同 范畴；
内部环境因素包括优势因素和弱点因素，它们是公 司在其发展中自身存在的积极因素和消极因素，属主动 因素，一般归类为管理的、组织的、经营的、财务的、 销售的、人力资源的等不同范畴。在调查分析这些因素 时，不仅要考虑到公司的历史与现状，而且更要考虑公 司的未来发展。
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• 影响企业竞争优势持续时间的主要因素有三点： （1）建立这种优势要多长时间？ （2） 能够获得的优势有多大？ （3）竞争对手 做出有力反应需要多长时间？ 如果企业 分析清楚了这三个因素，就可以明确自己在建 立和维持竞争优势中的地位。 当然， SWOT分析法不是仅仅列出四项清单，最重要 的是通过评价公司的强势部环境下，如何最优的运用自己的资源； （2）如何建立公司的未来资源。
13
分析要点
竞争优势（S）是指一个企业超越其竞争对手的能力，或者指公司所特
有的能提高公司竞争力的东西。 • 例如，当两个企业处在同一市场或者说它们都有能力向同一顾客群体提供产
品和服务时，如果其中一个企业有更高的赢利率或赢利潜力，那么，我们就 认为这个企业比另外一个企业更具有竞争优势。 竞争优势可以是以下几 个方面： ●技术技能优势：独特的生产技术，低成本生产方法，领先的 革新能力，雄厚的技术实力，完善的质量控制体系，丰富的营销经验，上乘 的客户服务，卓越的大规模采购技能 ●有形资产优势：先进的生产流水 线，现代化车间和设备，拥有丰富的自然资源储存，吸引人的不动产地点， 充足的资金，完备的资料信息 ●无形资产优势：优秀的品牌形象，良好 的商业信用，积极进取的公司文化 ●人力资源优势：关键领域拥有专长 的职员，积极上进的职员，很强的组织学习能力，丰富的经验 ●组织体 系优势：高质量的控制体系，完善的信息管理系统，忠诚的客户群，强大的 融资能力 ●竞争能力优势：产品开发周期短，强大的经销商网络，与供 应商良好的伙伴关系，对市场环境变化的灵敏反应，市场份额的领导地位
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外部环境因素包括机会因素和威胁因素，它们是外 部环境对公司的发展直接有影响的有利和不利因素，属 于客观因素，一般归属为经济的、政治的、社会的、人 口的、产品和服务的、技术的、市场的、竞争的等不同 范畴；
内部环境因素包括优势因素和弱点因素，它们是公 司在其发展中自身存在的积极因素和消极因素，属主动 因素，一般归类为管理的、组织的、经营的、财务的、 销售的、人力资源的等不同范畴。在调查分析这些因素 时，不仅要考虑到公司的历史与现状，而且更要考虑公 司的未来发展。
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• 影响企业竞争优势持续时间的主要因素有三点： （1）建立这种优势要多长时间？ （2） 能够获得的优势有多大？ （3）竞争对手 做出有力反应需要多长时间？ 如果企业 分析清楚了这三个因素，就可以明确自己在建 立和维持竞争优势中的地位。 当然， SWOT分析法不是仅仅列出四项清单，最重要 的是通过评价公司的强势部环境下，如何最优的运用自己的资源； （2）如何建立公司的未来资源。
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分析要点
竞争优势（S）是指一个企业超越其竞争对手的能力，或者指公司所特
有的能提高公司竞争力的东西。 • 例如，当两个企业处在同一市场或者说它们都有能力向同一顾客群体提供产
品和服务时，如果其中一个企业有更高的赢利率或赢利潜力，那么，我们就 认为这个企业比另外一个企业更具有竞争优势。 竞争优势可以是以下几 个方面： ●技术技能优势：独特的生产技术，低成本生产方法，领先的 革新能力，雄厚的技术实力，完善的质量控制体系，丰富的营销经验，上乘 的客户服务，卓越的大规模采购技能 ●有形资产优势：先进的生产流水 线，现代化车间和设备，拥有丰富的自然资源储存，吸引人的不动产地点， 充足的资金，完备的资料信息 ●无形资产优势：优秀的品牌形象，良好 的商业信用，积极进取的公司文化 ●人力资源优势：关键领域拥有专长 的职员，积极上进的职员，很强的组织学习能力，丰富的经验 ●组织体 系优势：高质量的控制体系，完善的信息管理系统，忠诚的客户群，强大的 融资能力 ●竞争能力优势：产品开发周期短，强大的经销商网络，与供 应商良好的伙伴关系，对市场环境变化的灵敏反应，市场份额的领导地位
swat模型简介,研究生课堂演示文稿
SWAT通过子流域命令,进行分布式
产流计算;通过汇流演算命令,模拟 河网与水库的汇流过程;通过叠加命 令,把实测的数据和点源数据输入到 模型中同模拟值进行比较;通过输入 命令,接受其它模型的输出之值;通 过转移命令,把某河段(或水库)的水 转移到其他的河段(或水库溉。 SWAT模型的命令代码能够根据需 要进行扩展。
子流域划分 阈值的影响
• 胡远安等认为，SWAT 模型输出空间分割的响 应关系与空间异质性特征密切相关，并提出 合理的子流域面积特征尺度应当在空间自相 关尺度的1/ 2-1/ 3 之间。
三、径流模拟研究内容>>模型的构建
模型数据的输入
• 张雪松等的研究表明，相同雨量站密度条件 下，选取不同的雨量站分布对流域径流模拟 结果影响不同，而在面雨量相近但降雨空间 分布相差较大的情景下，径流量的模拟值也 相差较大。
三、径流模拟研究内容
数据输入 模拟算法选 择 参数分析 径流模拟 验证方法 土地利用变 化 气候波动
模型构建
模型应用
三、径流模拟研究内容>>模型的构建
模型数据的输入
类空间数据 的影响
• 吴险峰等研究表明，DEM的不同水平分辨率 对提取流域坡度值影响明显，导致受长度和 坡度因素影响的流域汇流时间和滞时有较大 不同。
SWAT模型简介
指导教师：郑粉莉 学生：潘岱立 李娟 覃超 陈海心 于卫洁 张晓曦
提纲
模型简介
水文过程
泥沙过程
污染物模块 应用实例
Swat模型简介
1 模型结构 2 数据与数据库
3 运行与命令模式 4 应用领域与特点
SWAT模型主要用来预测人类活动对 水、沙、农业、化学物质的长期影 响。它可以模拟流域内多种不同的 水循环物理过程。由于流域下垫面 和气候因素具有时空变异性,为了提 高模拟的精度,通常SWAT模型将研 究流域细分成若干个水文响应单元 （Hydrological Response Units,HRU)。离散的方法有三种:自 然子流域(subbasin)、山坡(hillslop) 和网格(grid)。
SWAT蒸散发模拟级遥感验证ppt课件
请 批 评 指 正！
精品课件
精品课件
3 结果与讨论
3.1作物表参2给数出率了定大结兴果灌溉试验站上冬小麦和夏玉米作物参 数的模型默认值和率定值。图3率定后的冬小麦、夏玉米的 叶面积指数和地上部生物量的模型模拟值与实测值拟合的较 好
精品课件
3 结论与讨论
3.1通ET过模对拟冬结小果麦分-夏析玉米轮作灌溉制度设置、作物参数率定 及敏感性分析，区域模拟值与遥感观测ET的比较结果如图4 所示。
精品课件
3 结果与讨论
3.4 灌灌溉溉对对区作域物水蒸文散循发环的影影响响很大，尤其影响实际蒸腾蒸发 量和土壤剖面水分总量的准确模拟。
精品课件
3 结论
（1）结合遥感ET数据空间分辨率高的特点，水文模型能够 更好的模拟区域不同空间尺度和不同土地类型下的蒸散发， 为分布式水文模型验证提供了一种依据和方向。 （2）对于以农业区为主的大兴灌区，冬小麦和夏玉米是主 要的作物。因此相对于河道参数，作物参数及ET相关参数的 合理选取，模型中作物叶面积指数变化过程符合作物实际生 长过程，才是区域水文循环模拟准确与否的关键。 （3）灌溉制度对区域水文循环影响很大，尤其对华北地区 冬小麦返青至成熟期间各月的实际蒸腾蒸发量影响显著，但 是对玉米生育期内的实际蒸腾蒸发量基本没有影响。 （4）遥感ET本身就存在一定的偏差，遥感解译的ET应该得 到地面观测数据的验证另外，有研究也用SWAT模型模拟的ET 验证遥感解译的ET。可以说，精遥品课感件 ET具有空间分辨率高的优
精品课件
3 结果与讨论
3.2 2ET0模02拟—结20果08分年析蒸腾蒸发量模拟值的7年平均值为 485.21mm（见表5），比遥感监测值偏低2.85%。其原因主要 是一些年份降水量较少，模型设置灌溉量和实际灌溉量存在 偏差。不同的土地利用形式下，蒸腾蒸发量变化显著。
经典SWAT模型.ppt
SWAT 采 用 修 改 MUSLE 模 型 （ Universal Soil Loss Equation,Williams,1975）来模拟每个水 文响应单元HRU的水土流失和泥沙的产生。 MUSLE模型能够与水文模型很好的结合，利用水 文模型提供产流量和洪峰流量进行水土流失的模 拟计算。
.精品课件.
和下渗
否
叠加任意二个水文过程总的水 量，沉积物，污染物
地表径流 >0？
计算洪峰流 量、 输移损 失、 产沙 量、营养物、
杀虫剂
土壤水演 算、ET、作 物生长、池 塘/水库水量 平衡、地下 径流及水位
计算
输入控制
读入实测EP、径流数据 或者SWAT输出
存储
将输出数据写入文件， 以供另一个SWAT循环使用
前者控制着每个子流域内主河道的水、沙、营养物 质和化学物质等输入量；后者决定水、沙等物质 从河网向流域出口的输移过程。
.精品课件.
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SWAT水文循环示意图
.精品课件.
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1.2 SWAT 原理概述
水循环的陆面部分
在 产 流 计 算 中 ， SWAT 引 入 水 文 响 应 单 元 （ HRU ， Hydrologcial Response Unit）的概念，来反映植被覆 盖和土壤类型的变化对产流及蒸发的影响。
日降水量
最大最小气温 太阳辐射 风速 相对湿度 这些变量的数值可通过天气发生器模型自动生成，也可直接输 入实测数据。
.精品课件.
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1.2 SWAT 原理概述
水循环的陆面部分
水文因素
大气降水经过冠层截留（或直接）降落到地面。降到地面上的 水一部分下渗到土壤；一部分形成地表径流。地表径流快速 汇入河道，对短期河流响应起到很大贡献。下渗到土壤中的 水可保持在土壤中被后期蒸发掉，或者经由地下路径较缓慢 流入地表水系统。
.精品课件.
和下渗
否
叠加任意二个水文过程总的水 量，沉积物，污染物
地表径流 >0？
计算洪峰流 量、 输移损 失、 产沙 量、营养物、
杀虫剂
土壤水演 算、ET、作 物生长、池 塘/水库水量 平衡、地下 径流及水位
计算
输入控制
读入实测EP、径流数据 或者SWAT输出
存储
将输出数据写入文件， 以供另一个SWAT循环使用
前者控制着每个子流域内主河道的水、沙、营养物 质和化学物质等输入量；后者决定水、沙等物质 从河网向流域出口的输移过程。
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SWAT水文循环示意图
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15
1.2 SWAT 原理概述
水循环的陆面部分
在 产 流 计 算 中 ， SWAT 引 入 水 文 响 应 单 元 （ HRU ， Hydrologcial Response Unit）的概念，来反映植被覆 盖和土壤类型的变化对产流及蒸发的影响。
日降水量
最大最小气温 太阳辐射 风速 相对湿度 这些变量的数值可通过天气发生器模型自动生成，也可直接输 入实测数据。
.精品课件.
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1.2 SWAT 原理概述
水循环的陆面部分
水文因素
大气降水经过冠层截留（或直接）降落到地面。降到地面上的 水一部分下渗到土壤；一部分形成地表径流。地表径流快速 汇入河道，对短期河流响应起到很大贡献。下渗到土壤中的 水可保持在土壤中被后期蒸发掉，或者经由地下路径较缓慢 流入地表水系统。
SWAT模型ppt课件
-
B．美墨Rio Grande/Rio Bravo 流域的水文模拟。流域面积60万km2，研究 跨国河流Rio Grande/Río Bravo 流域的水文和水质状况，及生态系统的动态 过程。
-
C．欧洲15国应用SWAT模型模拟农业产生的营养盐的输移情况。
-
D．在印度的应用，量化气候变化对印度水资源的影响，并进行洪水 和干旱模拟分析。
-
1.2 SWAT 原理概述
水循环的陆面部分
植被因素
SWAT利用一个通用的植物生长模型模拟所有类型 的植被覆盖。 植物生长模型能区分一年生植物和多年生植物。 被用来判定根系区水和营养物的移动、蒸腾和生物 量或产量。
-
1.2 SWAT 原理概述
水循环的陆面部分
水土流失
SWAT采用修改MUSLE模型（Universal Soil Loss Equation,Williams,1975）来模拟每个水文响应单 元HRU的水土流失和泥沙的产生。 MUSLE模型能够与水文模型很好的结合，利用水 文模型提供产流量和洪峰流量进行水土流失的模 拟计算。
杀虫剂 模块
日降水等 水文模块
作物生长 模块
SWRRB 模型
-
SWAT 模型 模型 改进
ROTO 模型
ESWAT 模型
SWAT-G 模型
SWIM 模型
SWATMOD 模型
1.1 SWAT 起源与发展 SWAT自开发以来不断在发展和完
善。在世界范围内具有十分广泛 的应用。
-
SWAT应用举例：
A.Arnold和Srinivasan（1999）应用20年的气象数据模拟了美国78663个子流 域内的水文循环及水量的平衡关系。
-
B．美墨Rio Grande/Rio Bravo 流域的水文模拟。流域面积60万km2，研究 跨国河流Rio Grande/Río Bravo 流域的水文和水质状况，及生态系统的动态 过程。
-
C．欧洲15国应用SWAT模型模拟农业产生的营养盐的输移情况。
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D．在印度的应用，量化气候变化对印度水资源的影响，并进行洪水 和干旱模拟分析。
-
1.2 SWAT 原理概述
水循环的陆面部分
植被因素
SWAT利用一个通用的植物生长模型模拟所有类型 的植被覆盖。 植物生长模型能区分一年生植物和多年生植物。 被用来判定根系区水和营养物的移动、蒸腾和生物 量或产量。
-
1.2 SWAT 原理概述
水循环的陆面部分
水土流失
SWAT采用修改MUSLE模型（Universal Soil Loss Equation,Williams,1975）来模拟每个水文响应单 元HRU的水土流失和泥沙的产生。 MUSLE模型能够与水文模型很好的结合，利用水 文模型提供产流量和洪峰流量进行水土流失的模 拟计算。
杀虫剂 模块
日降水等 水文模块
作物生长 模块
SWRRB 模型
-
SWAT 模型 模型 改进
ROTO 模型
ESWAT 模型
SWAT-G 模型
SWIM 模型
SWATMOD 模型
1.1 SWAT 起源与发展 SWAT自开发以来不断在发展和完
善。在世界范围内具有十分广泛 的应用。
-
SWAT应用举例：
A.Arnold和Srinivasan（1999）应用20年的气象数据模拟了美国78663个子流 域内的水文循环及水量的平衡关系。
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SWOT模型分析逻辑图表展示数据可视化PPT模板课件
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03
机会分析
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2019
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2020
4
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输入标题
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劣势分析
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PART 02
劣势分析
DISADVANTAGE ANALYSIS
01
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03
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汇报人：
目录
优势分析 劣势分析 机会分析 威胁分析
01
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机会分析
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PART 02
劣势分析
DISADVANTAGE ANALYSIS
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01
swat模型讲义
第四讲 Google Earth 中河流的数字化及其格式转换 ................................................................... 31 4.1 Google Earth 描述 ............................................................................................................. 31 4.2 GoogleEarth 中河流的数字化 ............................................................................................ 32 4.3 kml 格式到 shp 格式的转换 ................................................................................................ 33 第五讲 子流域的划分 ...................................................................................................................... 37 5.1 启动 ArcSWAT 分区模块....................................................................................................... 37 5.2 子流域的划分 ..................................................................................................................... 39
swat模型分析水相关生态系统服务(英文版ppt)
2.1
Study area and investigation period
Due to the strong seasonality, four different time
segments were selected: I)annual mean of 2005–2010 based on monthly values (n = 72), II)April/May which is the period of snowmelt, III)July which is the month with highest evapotranspiration during the vegetation period,
agriculture , forests and peatlands.
In this study, we selected the three river basins Pyshma, Vagai and Loktinka .
2.1
Study area and investigation period
used for calibration purposes.
They cover the main processes in the study area such as snow ,
groundwater/evaporation and
surface runoff. The model performance is shown in Table 1.
to 23.5% .
2.1
Study area and investigation period
Seasonal variability The climate in all basins is continental. Mean annual precipitation is 482.2 mm, and average annual minimum and maximum temperatures range between −2.4 °C and
SWAT模型PPT演示课件
22
1.2 SWAT 原理概述
水循环的陆面部分 管理措施
SWAT允许用户定义每个HRU的农业管理措施。用户可定义 生长季节的起止时间，肥料、杀虫剂和灌溉的时间和数据等 。另外，在SWAT中可以每年变换不同的管理措施。
23
1.2 SWAT 原理概述
水循环的水面部分 水循环的水面过程即河道汇流部分，主要考虑水、沙、营养 物（N，P）和杀虫剂在河网中的输移，包括主河道以及水 库的汇流计算。
7
B．美墨Rio Grande/Rio Bravo 流域的水文模拟。流域面积60万km2，研究 跨国河流Rio Grande/Río Bravo 流域的水文和水质状况，及生态系统的动态 过程。
8
C．欧洲15国应用SWAT模型模拟农业产生的营养盐的输移情况。
9
D．在印度的应用，量化气候变化对印度水资源的影响，并进行洪水 和干旱模拟分析。
水循环的陆面部分
在 产 流 计 算 中 ， SWAT 引 入 水 文 响 应 单 元 （ HRU ， Hydrologcial Response Unit）的概念，来反映植被覆 盖和土壤类型的变化对产流及蒸发的影响。
在每个HRU内单独计算产流量，然后叠加得到子流域产流量 ，在进行坡面汇流，进入子流域主河道。最后通过河网汇流 演算得到流域总径流量。
SWAT （ Soil and Water Assessment Tool）
4
1.1 SWAT 起源与发展
GLEAMS 模型
CREAMS 模型
EPIC 模型
杀虫剂 模块Байду номын сангаас
日降水等 水文模块
作物生长 模块
SWRRB 模型
SWAT 模型 模型 改进
1.2 SWAT 原理概述
水循环的陆面部分 管理措施
SWAT允许用户定义每个HRU的农业管理措施。用户可定义 生长季节的起止时间，肥料、杀虫剂和灌溉的时间和数据等 。另外，在SWAT中可以每年变换不同的管理措施。
23
1.2 SWAT 原理概述
水循环的水面部分 水循环的水面过程即河道汇流部分，主要考虑水、沙、营养 物（N，P）和杀虫剂在河网中的输移，包括主河道以及水 库的汇流计算。
7
B．美墨Rio Grande/Rio Bravo 流域的水文模拟。流域面积60万km2，研究 跨国河流Rio Grande/Río Bravo 流域的水文和水质状况，及生态系统的动态 过程。
8
C．欧洲15国应用SWAT模型模拟农业产生的营养盐的输移情况。
9
D．在印度的应用，量化气候变化对印度水资源的影响，并进行洪水 和干旱模拟分析。
水循环的陆面部分
在 产 流 计 算 中 ， SWAT 引 入 水 文 响 应 单 元 （ HRU ， Hydrologcial Response Unit）的概念，来反映植被覆 盖和土壤类型的变化对产流及蒸发的影响。
在每个HRU内单独计算产流量，然后叠加得到子流域产流量 ，在进行坡面汇流，进入子流域主河道。最后通过河网汇流 演算得到流域总径流量。
SWAT （ Soil and Water Assessment Tool）
4
1.1 SWAT 起源与发展
GLEAMS 模型
CREAMS 模型
EPIC 模型
杀虫剂 模块Байду номын сангаас
日降水等 水文模块
作物生长 模块
SWRRB 模型
SWAT 模型 模型 改进
SWOT分析法(非常全面)PPT课件
■ Q-品质(安全性、稳定性、可靠性) ■ C-成本/价格 ■ D/D-产量/效率/交付能力 ■ D/L-产品研发/技术 ■ M-人才/设备/物/方法/测量 ■ S-销售/服务
机会 （ Opportunity ）
威胁 （ Threats ）
分析方法 ■PEST分析法 ■五力分析法
■ P-政治/法律/政策
■ Q-品质(安全、稳定和可靠性) ■ C-成本/价格 ■ D/D-产量/效率/交付能力 ■ D/L-产品研发/技术 ■ M-人才/设备/物/方法/测量 ■ S-销售/服务
分析方法 PEST分析法 五力分析法
■ P-政治/法律/政策 ■ E-经济 ■ S-社会文化/市场 ■ T-技术
■ P-政治/法律/政策 ■ E-经济 ■ S-社会文化/市场 ■ T-技术
SWOT 分析
市场是瞬息万变的，企业都处在这一变化当中，所以任何静态的分 析都无法及时反映产业的快速变动，因此，适时、灵活运用『五力 分析』才能取得理想效果！
SWOT 分析
4.2：构造SWOT矩阵
在构造SWOT过程中，要将分析出来的内容按轻重缓急及影响程度，做出优先排序，那些对公 司发展有直接的、重要的、大量的、迫切的、久远的影响因素优先排列出来，而将那些间接的、 次要的、少许的、不急的、短暂的影响因素排列在后面。
SWOT 分析
4.3.1：威胁和劣势的原因分析和对策措施
目的：将威胁降到最低，将劣势减到最小！
区N 分O
项目
内容
现状 调查
原因 分析
对策 措施
目标
担 当
展开日程
1月 2月 3月
效果 评价
劣 势 W
威 胁 T
SWOT 分析
大
S.W.O.T(课堂PPT)
– Strengths ：优势 – Weaknesses ：弱势 – Opportunities ：机遇 – Threats：威胁/挑战
3
掌握未来情况 变化
机遇 外 部
弱势
内部
衡量是否有利计 划进行
因素
优势
因 素
威胁
分析优势可以洞察公司的机遇 明白公司的弱势会预见它直接导致的威胁
4
什么是SWOT
客户身份 的认证
售前
销售结束 售后支持
因特网
表1：未整合的渠道销售模式
任务
渠道
直接（区 域）销售 分销商/ 商业伙伴 电话渠道
潜在客户 客户身份 的产生 的认证
表2：整合后的渠道销售模式
售 前 销售结束 售后支持
因特网
23
促销
广告 营业推广（针对消费者和经销商）
– 企业运用各种短期诱因，鼓励购买或销售企业产品或服务的促销活 动
19
影响定价的因素
定价目标 ✓维持生存 ✓当期利润最大化 ✓市场占有率最大化 ✓产品质量最优化
产品成本 市场需求 竞争者的产品和价格
市场营销理论认为，产品的最高价格取决于产品的市 场需求，产品的最低价格取决于该产品的成本费用。在 最高价格和最低价格的幅度内，企业能把产品价格定多 高，则取决于竞争者同种产品的价格水平。
竞争优势不一定体现在较高的盈利率上，有时体现在 增加的市场份额上或者能给雇员更多的福利
9
Weaknesses:弱势
是公司所缺乏的，做得不够好的或者任 何使处于劣势的情况。
•目前财务状况不好（负债累累等） •新手较多（需要更多培训） •落后的设备/生产线 •公司的知名度较低 •公司需要租地等 •交通不便利 •库存问题（太多或者紧缺） •浪费太多
3
掌握未来情况 变化
机遇 外 部
弱势
内部
衡量是否有利计 划进行
因素
优势
因 素
威胁
分析优势可以洞察公司的机遇 明白公司的弱势会预见它直接导致的威胁
4
什么是SWOT
客户身份 的认证
售前
销售结束 售后支持
因特网
表1：未整合的渠道销售模式
任务
渠道
直接（区 域）销售 分销商/ 商业伙伴 电话渠道
潜在客户 客户身份 的产生 的认证
表2：整合后的渠道销售模式
售 前 销售结束 售后支持
因特网
23
促销
广告 营业推广（针对消费者和经销商）
– 企业运用各种短期诱因，鼓励购买或销售企业产品或服务的促销活 动
19
影响定价的因素
定价目标 ✓维持生存 ✓当期利润最大化 ✓市场占有率最大化 ✓产品质量最优化
产品成本 市场需求 竞争者的产品和价格
市场营销理论认为，产品的最高价格取决于产品的市 场需求，产品的最低价格取决于该产品的成本费用。在 最高价格和最低价格的幅度内，企业能把产品价格定多 高，则取决于竞争者同种产品的价格水平。
竞争优势不一定体现在较高的盈利率上，有时体现在 增加的市场份额上或者能给雇员更多的福利
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Weaknesses:弱势
是公司所缺乏的，做得不够好的或者任 何使处于劣势的情况。
•目前财务状况不好（负债累累等） •新手较多（需要更多培训） •落后的设备/生产线 •公司的知名度较低 •公司需要租地等 •交通不便利 •库存问题（太多或者紧缺） •浪费太多
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采用其所整合的EPIC 模型进行模拟计算， 对N、P两种元素进行
独立模拟。
陕西科技大学
农药/杀虫剂组件
可模拟地表径流、渗 漏、土壤挥发、泥沙 携带等过程农药/杀虫 的迁移损耗情况。
农业管理组件
可模拟多年生长作物 的轮作以及每年三季 作物的种植情况，模 拟多种农业管理措施 的影响要求输入灌溉 、施肥和农药/杀虫剂
E a 第i天蒸发量mmH2O,
W seep 第i天的下渗量mmH2O,
Q lat 第i天壤中流量mmH2O,
Q gw 第i天的基流量mmH2O,
8
陕西科技大学
二、河道水文过程
在SWAT中，曼宁方程用来计算流量和流速，马斯京根方程用来模拟水流 在河道中的应用
曼宁方程
q为流道流量，m3/s。A为 过水断面面积，m2。R为 水力半径，m。Slp为底面 坡度。n为河道曼宁系数。
蒸腾作用
流域水文 循环
固氮
硝基氮及可溶性磷的吸收
残体转化
SWAT采用的植物生长模块是EPIC模型中植物生长模块的简化版。EPIC模型 中，采用Monteith法衡量植物生长情况，并引入收获指数来计算温度、水、 营养物对植物生长的影响。SWAT，的植物生长模块不考虑EPIC中的植物根 系生长、微量营养物循环、毒理反应及植物共生等作用。
11
陕西科技大学
营养物质输运模块
地表径流中 各形态氮迁 移转化过程
硝基氮 有机氮
可溶性磷 固相磷
地表径流中 各形态磷迁 移转化过程
河道中各形 态氮迁移转 化过程 （QUAL2E）
有机氮 氮氨
亚硝基氮 硝基氮
有机磷 无机磷
河道中各 形态氮迁 移转化过 程
陕西科技大学
植物生长与经营模块
植物生长模块
冠层截留 土壤水分吸收
SWAT SWRRB
考虑了气候、土壤 和管理措施等因素 的相互作用
GLEAMS
田间尺度非点源污染 模型
CREAMS
陕西科技大学
SWAT（Soil and Water Assessment Tool ）是DR Jeff为美国农业部 农业服务中心开发的流域尺度模型
在每一个网格单元或子流域上 应用传统的概念性模型来推求 降雨，再进行汇流演算，最后
se 1 d .8 ( 1 Q q p ea q h r) r 0 e .5 u• 6 a K • C • P • L• C S FR
sed为泥沙日产量,ton；Q为表面径流量，mm/ha；qpeq为地表径流峰值流速， m3/s；areahru为水文响应单元面积（ha）；K为土壤侵蚀系数；C为作物经营 管理系数；P为水土保持系数；LS为地形系数；GFRG为粗糙系数。
得到出口断面流量。
采用模块化设计思路，水循环 的每一个环节对应一个则模块， 十分方便模型的扩展和应用。
SWAT简 介
运行上采取命令代码控制方式，
用来控制水流在子流间和河网
中的演进过程，使得添加水库 的调蓄作用变得异常简单。
用来模拟和分析水土流失、 非点源污染和农业管理等 问题
陕西科技大学
SWAT简介
陕西科技大学
流域非点源模型 SWAT
复旦大学
SWAT发展历程
SWAT94.2、SWAT96.2、SWAT98.l、 SWAT99.2、SWAT2000,SWAT2003
加入估计径流洪峰流速的SCS 径流曲线以及产沙MUSLE,与 河道演算模型相融合
和EPIC模型的作物生长模 块相结合，以d为时间步长
陕西科技大学
一、陆面水循环
陕西科技大学
SWAT中陆面水循环可用下式来表示
i
St W SoW R da Q y su r fE a W se e Q lp a Q t gw
i 1
SW t表示土壤水最终含量mmH2O， SW o 土壤水初始含量mmH2O,
R day 表示第i天的降水量mmH2O， Q sruf 表示第i天地表径流量mmH2O,
来计算泥沙负荷量，
陕西科技大学
土壤漫度组件
以土壤密度，土层厚度 和土壤含水量等参数作 为输入数据。以地表温 度、日平均温度、土壤 温度衰减深度来共同表
征土壤温度。
作物生长组件
利用温度作为控制条 件，将研究区域作物 分为一年生和多年生 植物，对根系区水和 营养物的移动蒸腾量 和作物产量进行计算
营养物组件
模型在该模块包括有水文、气象、泥沙、土壤温度、植物生 长、营养物、农业/杀虫剂和农业管理等8个组件。
水文组件
气象组件
泥沙组件
模拟计算各个HRU上 上地表径流、下渗、蒸 散发等过程。还考虑到 冻土上地表径流的计算
可向模型输入降雨量、 气温、太阳辐射、相对 温度和风速等气象因素
变量。
通过修正的土壤流失方 程（MUSLE）
v为流速，m/s
陕西科技大学
马斯京根方程 马斯京根法将河道看成柱体和楔体的组合
V为河道水量m3,qin为上游流量m3/s,qout为下游流量m3/s，K为河道贮水时 间s, X为衡量河段出流与入流相互关系的权重因子，Lch为河道长度Km，v为 流速m/s.
陕西科技大学
土壤侵蚀与泥沙输运模块
在SWAT中，对由降雨及地表径流产生的流沙量的计算采用MUSLE （Modified version of universal soil loss equation），即改进通用土壤流失方 程。改进了流沙产量预测的准确度，并且可以预测单次降雨事件中的产沙量
SWAT
四大特点
物理概念模型
输入参数简单
计算效率高
可以对流域 进行长期模拟
陕西科技大学
模型结构
SWAT可以对流域内一系列复杂的物理过程进行模拟，例如水 循环和营养物迁移转化等。流域内泥沙、营养物的产生与迁 移等都是建立在流域内水循环的基础之上。
理模块
四大子模块
陕西科技大学
水文模块
流域水循环可以分为两个部分，一是陆面水循环，陆面水文过程控制 着每个子流域向河道输入的水量、泥沙量和营养物量。第二部分是河 道的水文过程，它决定着流域内主河道向流域出口输送的水量、泥沙 量和营养物量。陕西科技大学Fra bibliotek经营模块
农林地的管理
植物播种 时间，施 肥措施， 杀虫剂喷 洒措施， 作物收割 时间
水资源管理
流域内的 灌溉，排 水，蓄水， 生活用水， 工业用水 等
陕西科技大学
SWAT模型可以模拟流域内多种水文循环物理过程。由于流域 下垫面和气候的空间差异性，为了便于模拟，SWAI，模型按照 不同的土地利用方式和土壤类型将流域细分为若干个子流域。
独立模拟。
陕西科技大学
农药/杀虫剂组件
可模拟地表径流、渗 漏、土壤挥发、泥沙 携带等过程农药/杀虫 的迁移损耗情况。
农业管理组件
可模拟多年生长作物 的轮作以及每年三季 作物的种植情况，模 拟多种农业管理措施 的影响要求输入灌溉 、施肥和农药/杀虫剂
E a 第i天蒸发量mmH2O,
W seep 第i天的下渗量mmH2O,
Q lat 第i天壤中流量mmH2O,
Q gw 第i天的基流量mmH2O,
8
陕西科技大学
二、河道水文过程
在SWAT中，曼宁方程用来计算流量和流速，马斯京根方程用来模拟水流 在河道中的应用
曼宁方程
q为流道流量，m3/s。A为 过水断面面积，m2。R为 水力半径，m。Slp为底面 坡度。n为河道曼宁系数。
蒸腾作用
流域水文 循环
固氮
硝基氮及可溶性磷的吸收
残体转化
SWAT采用的植物生长模块是EPIC模型中植物生长模块的简化版。EPIC模型 中，采用Monteith法衡量植物生长情况，并引入收获指数来计算温度、水、 营养物对植物生长的影响。SWAT，的植物生长模块不考虑EPIC中的植物根 系生长、微量营养物循环、毒理反应及植物共生等作用。
11
陕西科技大学
营养物质输运模块
地表径流中 各形态氮迁 移转化过程
硝基氮 有机氮
可溶性磷 固相磷
地表径流中 各形态磷迁 移转化过程
河道中各形 态氮迁移转 化过程 （QUAL2E）
有机氮 氮氨
亚硝基氮 硝基氮
有机磷 无机磷
河道中各 形态氮迁 移转化过 程
陕西科技大学
植物生长与经营模块
植物生长模块
冠层截留 土壤水分吸收
SWAT SWRRB
考虑了气候、土壤 和管理措施等因素 的相互作用
GLEAMS
田间尺度非点源污染 模型
CREAMS
陕西科技大学
SWAT（Soil and Water Assessment Tool ）是DR Jeff为美国农业部 农业服务中心开发的流域尺度模型
在每一个网格单元或子流域上 应用传统的概念性模型来推求 降雨，再进行汇流演算，最后
se 1 d .8 ( 1 Q q p ea q h r) r 0 e .5 u• 6 a K • C • P • L• C S FR
sed为泥沙日产量,ton；Q为表面径流量，mm/ha；qpeq为地表径流峰值流速， m3/s；areahru为水文响应单元面积（ha）；K为土壤侵蚀系数；C为作物经营 管理系数；P为水土保持系数；LS为地形系数；GFRG为粗糙系数。
得到出口断面流量。
采用模块化设计思路，水循环 的每一个环节对应一个则模块， 十分方便模型的扩展和应用。
SWAT简 介
运行上采取命令代码控制方式，
用来控制水流在子流间和河网
中的演进过程，使得添加水库 的调蓄作用变得异常简单。
用来模拟和分析水土流失、 非点源污染和农业管理等 问题
陕西科技大学
SWAT简介
陕西科技大学
流域非点源模型 SWAT
复旦大学
SWAT发展历程
SWAT94.2、SWAT96.2、SWAT98.l、 SWAT99.2、SWAT2000,SWAT2003
加入估计径流洪峰流速的SCS 径流曲线以及产沙MUSLE,与 河道演算模型相融合
和EPIC模型的作物生长模 块相结合，以d为时间步长
陕西科技大学
一、陆面水循环
陕西科技大学
SWAT中陆面水循环可用下式来表示
i
St W SoW R da Q y su r fE a W se e Q lp a Q t gw
i 1
SW t表示土壤水最终含量mmH2O， SW o 土壤水初始含量mmH2O,
R day 表示第i天的降水量mmH2O， Q sruf 表示第i天地表径流量mmH2O,
来计算泥沙负荷量，
陕西科技大学
土壤漫度组件
以土壤密度，土层厚度 和土壤含水量等参数作 为输入数据。以地表温 度、日平均温度、土壤 温度衰减深度来共同表
征土壤温度。
作物生长组件
利用温度作为控制条 件，将研究区域作物 分为一年生和多年生 植物，对根系区水和 营养物的移动蒸腾量 和作物产量进行计算
营养物组件
模型在该模块包括有水文、气象、泥沙、土壤温度、植物生 长、营养物、农业/杀虫剂和农业管理等8个组件。
水文组件
气象组件
泥沙组件
模拟计算各个HRU上 上地表径流、下渗、蒸 散发等过程。还考虑到 冻土上地表径流的计算
可向模型输入降雨量、 气温、太阳辐射、相对 温度和风速等气象因素
变量。
通过修正的土壤流失方 程（MUSLE）
v为流速，m/s
陕西科技大学
马斯京根方程 马斯京根法将河道看成柱体和楔体的组合
V为河道水量m3,qin为上游流量m3/s,qout为下游流量m3/s，K为河道贮水时 间s, X为衡量河段出流与入流相互关系的权重因子，Lch为河道长度Km，v为 流速m/s.
陕西科技大学
土壤侵蚀与泥沙输运模块
在SWAT中，对由降雨及地表径流产生的流沙量的计算采用MUSLE （Modified version of universal soil loss equation），即改进通用土壤流失方 程。改进了流沙产量预测的准确度，并且可以预测单次降雨事件中的产沙量
SWAT
四大特点
物理概念模型
输入参数简单
计算效率高
可以对流域 进行长期模拟
陕西科技大学
模型结构
SWAT可以对流域内一系列复杂的物理过程进行模拟，例如水 循环和营养物迁移转化等。流域内泥沙、营养物的产生与迁 移等都是建立在流域内水循环的基础之上。
理模块
四大子模块
陕西科技大学
水文模块
流域水循环可以分为两个部分，一是陆面水循环，陆面水文过程控制 着每个子流域向河道输入的水量、泥沙量和营养物量。第二部分是河 道的水文过程，它决定着流域内主河道向流域出口输送的水量、泥沙 量和营养物量。陕西科技大学Fra bibliotek经营模块
农林地的管理
植物播种 时间，施 肥措施， 杀虫剂喷 洒措施， 作物收割 时间
水资源管理
流域内的 灌溉，排 水，蓄水， 生活用水， 工业用水 等
陕西科技大学
SWAT模型可以模拟流域内多种水文循环物理过程。由于流域 下垫面和气候的空间差异性，为了便于模拟，SWAI，模型按照 不同的土地利用方式和土壤类型将流域细分为若干个子流域。