气象数据库的处理

本文介绍了在处理气象数据时,如何使用SWAT软件的实例操作,包括保存截图、管理文件、创建索引表、导入数据和更新数据库的过程。

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# 这是根据实际应用过程中的实例操作的,有时候忘记截图,因为SWAT没有撤回,借用了别人文章中的一些照片。但不记得是哪篇文章了,如果发现侵权,请联系我,我把图片删了(实在不好意思啦)。

#提到SWAT不能撤回,大家一定要每一步保存,不然会很惨。

气象数据下载结束后,打开气象数据的文件如下:

找到文件目录下的地图,用Arcgis打开,找到与我们研究区域附近的气象站,删除掉距离远且没有代表性的气象站。

根据图中标注的文件夹,找到数据集中给定的索引文档,并新建一个自己的索引表,依次根据前面的编号找到索引表中的数据,复制到自己的文档中。气象数据的索引表均要进行这个操作。文档的简称为:

Relative-Humidity-104000-txt\日平均相对湿度(fraction) (txt)

Precipitation-104000-txt \日24h累计降水量(mm) (txt)

Solar radiation-104000-txt \日平均太阳辐射(MJ/m2) (txt)

Temperature-104000-txt \日最高最低气温(℃) (txt)

Wind-104000-txt \日平均风速(m/s) (txt)

PCPFORK.txt 降水索引表

RHFORK.txt 相对湿度索引表

SORFORK.txt 太阳辐射索引表

TMPFORK.txt 温度索引表

WINDFORK.txt 风速索引表

从For-swat-2012      Station的压缩文件包中找到对应的文件数据。找到对应的数据后,建立自己的索引文件。

以pcp为例,将降雨数据放进去,索引表类型如图所示。P128-231.txt文件为站点信息,pcpfork.txt文件为索引表信息。将其余几个部分都按照这个格式准备完毕。

天气发生器需要新建一个txt文件 ,根据站点信息填写,根据前面的索引表来得到txt的内容。导出SWAT2012中WGEN_user这张表,将txt文档中四列数据导入到excel中,后面的数字可以自己写。

把数据处理完成后,打开Arcswat,打开天气数据定义的对话框。

根据每一个对话框要求的数据,一一导入索引表,天气发生器选择用户,即选择了数据库中刚刚自己导入的表,最后点ok,完成导入。

接下来选择Write SWAT Database Table,点击全选,然后计算。这里我是计算完成后的界面,显示已完成。

最后还有一个更新数据库的选项,如果哪一个表发生了变化,可以选择更新。

SWAT模型中气象数据的计算翻译By:94527257 The Program pcpSTAT User’s Manual Stefan Liersch, Berlin, August 12, 2003 stliersch@freenet.de 下载地址:http://www.brc.tamus.edu/swat/pcpSTAT.zip 引言 pcpSTAT.exe 程序用来计算SWAT 模型气象发生器所需要的每日降水数据的统计 参数(userwgn.dbf)。表1 中列出的一些参数能毫不费力地利用MICROSOFT EXCEL 等 工具计算出来,而PR_W1 和 PR_W2 比较难计算。 表 1:SWAT 所用的降水统计参数 PCPMM(mon) = average or mean total monthly precipitation PCPSTD(mon) = standard deviation for daily precipitation in month PCPSKW(mon) = skew coefficient for daily precipitation in month PR_W1(mon) = probability of a wet day following a dry day PR_W2(mon) = probability of a wet day following a wet day PCPD(mon) = average number of days of precipitation in month 输入文件 存储着每日降水数据的输入文件必须是只有一列数字的 ASCII 码文本文件(图1)。 观测期必须是开始于1 月1 日,结束于12 月31 日。换句话说,第一个数据值是1 月1 日的,最后一个是12 月31 日的。虽然对利用的总年数没有限制,但每一次的计算都 必须是基于一整年。 若是有缺失的数据,需要用空值(必须是数字)来填充这些缺失的数据值。程序 会询问这些值,并用整个系列的平均值取代空值。 图1: Example of a Precipitation Input File 翻译By:94527257 创建输入文件 降水数据文件通常是文本文件,一列是日期,一列为降水值。用EXCEL 打开数据 文件,若有必要可以缩减日期,以使其从1 月1 日开始,12 月31 日结束。随后,删除 日期列,只剩降水数据列,并保存为文本文件(filename.txt)。 若是使用其它软件创建输入文件或是之后使用文本编辑器操作文件,确保最后存 在一个空行。若是没有空行或是超过一个空行,程序将会中断并弹出消息“End of file during read”,且将会产生错误的输出数据 运行 pcpSTAT.exe 程序 将程序和输入文件放在同一个目录,双击 pcpSTAT.exe 或是从DOS 窗口中启动程 序(图2)。键入输入、输出文件的名字(包括其扩展名),至于输出文件,可以任意命 名。下一步,需要输入起始年份,用来判断一个年份是否是闰年。只要键入第一年(4 位数字)回车。此后,需要输入无数据值,若降水数据有缺测,需要输入一个并不存 在的数字,例如“999”。 图2: Program pcpSTAT.exe 在计算结束后,输出文件(图3)会自动保存在程序目录中。此外,还会生成2 个文件:totalpcp.sta 和mean_pcp.sta。totalpcp.sta(图4)包含了每年每个月的总降水, mean_pcp.sta 则包含每年每个月的平均每日降水。 翻译By:94527257 图3: Example of an Output File 翻译By:94527257 图4: Example of the File totalpcp.sta
世界地图矢量数据可以通过多种网站进行下载。以下是一些提供免费下载世界地图矢量数据的网站: 1. Open Street Map (https://www.openstreetmap.org/): 这个网站可以根据输入的经纬度或手动选定范围来导出目标区域的矢量图。导出的数据格式为osm格式,但只支持矩形范围的地图下载。 2. Geofabrik (http://download.geofabrik.de/): Geofabrik提供按洲际和国家快速下载全国范围的地图数据。数据格式支持shape文件格式,包含多个独立图层,如道路、建筑、水域、交通、土地利用分类、自然景观等。数据每天更新一次。 3. bbbike (https://download.bbbike.org/osm/): bbbike提供全球主要的200多个城市的地图数据下载,也可以按照bbox进行下载。该网站还提供全球的数据,数据格式种类齐全,包括geojson、shp等。 4. GADM (https://gadm.org/index.html): GADM提供按国家或全球下载地图数据的服务。该网站提供多种格式的数据下载。 5. L7 AntV (https://l7.antv.antgroup.com/custom/tools/worldmap): L7 AntV是一个提供标准世界地图矢量数据免费下载的网站。支持多种数据格式下载,包括GeoJSON、KML、JSON、TopJSON、CSV和高清SVG格式等。可以下载中国省、市、县的矢量边界和世界各个国家的矢量边界数据。 以上这些网站都提供了世界地图矢量数据的免费下载服务,你可以根据自己的需求选择合适的网站进行下载。
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