第8讲 气象数据的准备

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第八讲 气象数据的准备

气象数据对水文过程的重要性是不言而喻的。在SWAT模型建立过程中有三个数据是模型所必须得，即天气发生器、降水数据、气温数据，前者因其可以弥补气象数据的缺失，是SWAT模型内置的，必须在建模之前提前建立好数据库信息，后两者可以从气象站点获取数据。

关键步骤 ：

（1） 天气发生器各参数的计算 （2） 降水及气温输入数据的准备

1. 天气发生器各参数的计算

天气发生器可以根据多年逐月气象资料模拟生产逐日气象资料，但该数据库要求输入的参数较多，其主要输入数据有月平均最高气温、月平均最低气温、最高气温标准偏差、月平均降雨量、降雨量标准偏差、月内干日日数、露点温度、月平均太阳辐射量等。下表列出了天气发生器参数的计算公式。

表1 天气发生器参数的计算公式

参数（单位） N公 式 月平均最低气温（℃） 月平均最高气温（℃） ?mnmon??Tmn,mon/N d?1?mxmon??Tmx,mon/N d?1N最低气温标准偏差 ?mnmon?smxmon=?(Td?1Nd=1Nmn,mon－?mnmon)2/(N?1) －mmxmon)2/(N-1) 最高气温标准偏差 月平均降雨量（mm） 平均降雨天数（d） 降雨量标准偏差 ?(TNmx,monRmon??Rday,mon/yrs d?1dwet,i=daywet,i/yrs ?mon??(Rd?1Nday,mon－Rmon)2/(N?1) 北京师范大学水科学研究院数字流域实验室 1

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降雨的偏度系数 gmon?N?(Rday,mon－Rmon)3/(N?1)(n?2)(?mon)3 d?1N月内干日日数（d） 月内湿日日数（d） 露点温度（℃） 月平均太阳辐射量（KJ/m?day） 月平均风速（m/s） 2Pi(W/D)?(daysW/D,i)/(daysdry,i) Pi(W/W)?(daysW/W,i)/(dayswet,i) ?dewmon??Tdew,mon/N d?1N?radmon??Hday,mon/N d?1N?wndmon??Twnd,mon/N d?1N逐个计算参数工作量繁杂，数字流域实验室硕士杨岩集成了各个参数的公式建立了简单易操作的计算程序——SwatWeather.exe。这大大缩减了使用模型人员的工作时间。只要输入一定格式要求的文件，就可以根据提示进行所需数据的计算与保存。其应用界面如下：

图1 SwatWeather工具界面

其所需文件为txt格式，其文件表头为：

站名 年 月 日 平均平均 平均 日最高气温 日最低气温 平均相对湿度 20-20时降水量 小型 大型 日照 气压 风速 气温 蒸发量 蒸发量 时数 北京师范大学水科学研究院数字流域实验室 2

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如应用实例中天气发生器安顺站点的输入文件内容如下：

图2 SwatWeather导入文件的结构

最后输出数据，根据数据库要求将数据填好。

2. 降水及气温输入数据的准备

在模型的气象输入文件中，降水与气温数据是必须的文件。降水所需尽可能的长时间序列实测数据，其格式如下图所示分为两列，时间序列必须为连续的，没有测值用-99代替，存储为.DBF格式。因为降水直接对径流有着重要的影响，虽然天气发生器可以模拟日降水数据，但强烈建议模型使用者直接输入实测的日尺度降水数据。如果降水、气温的站点与天气发生器站点为同一个，可以由SwatWeather.exe直接生成所需格式的输入文件，如果有更多的站点，需要自行转化成相应格式的输入文件，建议降水与气温数据采用尽可能多的站点。

日降水的输入文件格式如下图所示，使用Excel整理后，以.DBF格式存储。

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图3 日降水数据的结构

气温的输入文件格式如下图所示，同样以.DBF格式存储。

图4 日气温数据的结构

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/9auo.html