出版時間:2012-12 出版社:黃志霖、田耀武、肖文發(fā)、 曾立雄 中國環(huán)境科學出版社 (2012-12出版)
內(nèi)容概要
《三峽庫區(qū)典型小流域非點源污染研究:基于GIS與AnnAGNPS模型》從模型的科學性和實用性出發(fā),立足于三峽庫區(qū)特定的自然地理氣候條件和編者對模型的理解、應用,全面闡述模型在庫區(qū)典型農(nóng)林復合小流域應用的理論與技術方法,為廣大從事環(huán)境科學、污染生態(tài)學等研究者提供借鑒和幫助。
書籍目錄
第一章非點源污染及其研究概述 第一節(jié)非點源污染概述 第二節(jié) 國內(nèi)外非點源污染狀況 第三節(jié)非點源污染研究的內(nèi)容和方法 第四節(jié)非點源污染模型 參考文獻 第二章AnnAGNPS模型 第一節(jié)AnnAGNPS模型結構 第二節(jié)模型使用 第三節(jié)模型應用 第四節(jié)AGNPS模型影響因素 參考文獻 第三章AnnAGNPS模型在三峽庫區(qū)典型小流域的應用 第一節(jié)三峽庫區(qū)及黑溝小流域概況 第二節(jié)數(shù)據(jù)庫的構建 第三節(jié)不同DEM格網(wǎng)下的模型輸出 第四節(jié)參數(shù)空間聚合對模型輸出的影響 參考文獻 第四章AnnAGNPS模型的應用評價 第一節(jié)AnnAGNPS模型的校正 第二節(jié)AnnAGNPS模型的驗證 參考文獻 第五章農(nóng)業(yè)管理措施應用的污染輸出評價 第一節(jié)污染物輸出等級 第二節(jié)作物與污染物輸出 第三節(jié)施肥與污染物輸出 第四節(jié)空間離散單元的輸出 第五節(jié)流域污染物輸出 第六節(jié)管理措施的應用評價 參考文獻 第六章典型農(nóng)林復合流域污染物的動態(tài)輸出 第一節(jié)耕作措施與降雨模式 第二節(jié)污染物的年動態(tài)變化 第三節(jié)動態(tài)的輸出評價 參考文獻 第七章基于模型模擬結果的生態(tài)效益計量 第一節(jié)退耕還林的生態(tài)環(huán)境效應 第二節(jié)退耕還林情景 第三節(jié)土地利用格局的變化 第四節(jié)物質(zhì)輸出的變化 第五節(jié)生態(tài)效益的變化 第六節(jié)應用評價 參考文獻 第八章AnnAGNPS模型在秭歸縣域的應用 第一節(jié)模型數(shù)據(jù)準備 第二節(jié)秭歸縣非點源污染輸出 第三節(jié)基于ArmAGNPS模型的秭歸縣生態(tài)服務價值變化 第四節(jié)模型輸出結果評價 參考文獻 第九章AnnAGNPS模型研究的綜合評價 第一節(jié)模型研究的綜合評價 第二節(jié)模型研究的發(fā)展趨勢 附表 附圖
章節(jié)摘錄
版權頁: 插圖: 總體上,AGNPS(AnnAGNPS)模型對徑流、泥沙、氮磷輸出量的預測值與觀測值較為一致,但各目標觀測值的偏差程度不同。模型對地表徑流量的預測準確度要高于泥沙和氮磷,氮與磷輸出預測比較,氮預測準確度要高。模型對不同景觀的預測精度也不盡相同,如2007年,程炯等認為模型對果園+林地景觀單元預測精度較高,而對水田+旱地景觀預測精度較低。 第四節(jié)AGNPS模型影響因素 模型的預測偏差產(chǎn)生的原因主要有3個方面: 一是模型自身的設計缺陷。 二是輸入?yún)?shù)的不確定性。AGNPS模型同樣也存在不確定性問題,但所有版本中均缺乏有關的偏差分析,尤其是與水文模型有關的各種變量(變量本身偏差則由參數(shù)值的偏差產(chǎn)生)偏差決定著模型對其他輸出對象預測的偏差,是徑流預測偏差小于其他對象預測偏差的根本原因。 三是模型在某一地區(qū)的適用性。 一、模型自身的設計缺陷 AnnAGNPS模型自身存在著設計缺陷和局限性。模型在預測次降雨過程中,在一日內(nèi)所有地表徑流、泥沙、養(yǎng)分和殺蟲劑等全部輸送到流域出13,并沒有考慮到隨泥沙沉淀以及會在次日重新發(fā)生輸移過程,沒有對河網(wǎng)溝道內(nèi)產(chǎn)生沉淀的養(yǎng)分和農(nóng)藥等進行二次預測追蹤:對于點源污染只是簡單地以恒定污染輸出進行模擬,沒有考慮輸出過程中產(chǎn)生的動態(tài)變化。 二、參數(shù)不確定性 大量輸入?yún)?shù)值的不確定性和GIS軟件對資料過程的簡化,也導致模型輸出結果的偏差。通過標準分析軟件或通過現(xiàn)有資料數(shù)據(jù)對模型進行精確校正可減少預測偏差(校正是改變基于模型輸入可變?nèi)≈档姆秶?,從而使預測值達到可接受的范圍)。AGNPS模型主要是通過現(xiàn)有資料的校正來減少偏差,但現(xiàn)有校正資料數(shù)據(jù)的缺乏也是模型推廣、驗證和使用的限制因素。 1.DEM對模型偏差的影響 DEM是AGNPS模型地形參數(shù)產(chǎn)生的基礎。DEM本身的不確定性是模型預測結果產(chǎn)生偏差的重要因素之一。 DEM并不能精確描述研究流域的地形特征,并不能代表確定像元面積內(nèi)的微地形的變化,而且DEM數(shù)據(jù)中往往包含無數(shù)據(jù)區(qū)(No Data Grid Cells)。一般文獻研究中,所應用的DEM格網(wǎng)尺度為5.0~30.Om(如美國地質(zhì)勘探局(USGS,US Geological Survey)可免費為用戶提供10 m和30m精度的DEM,一個格網(wǎng)要包含l00m2或900m2的面積)。特別地,在較小尺度的流域,一個溝道可能僅有幾米寬幾米深,在DEM中難以產(chǎn)生和表示。 同時,利用AGNPS—ArcView3.x集成界面進行流域分析時,DEM產(chǎn)生的流域邊界和河網(wǎng)分布與真實的位置總是存在一定的偏差,但程序?qū)EM的自動修正處理過程使得更加偏離實際位置,并使隨后的模型輸出偏差不可避免。所以,用DEM進行地形分析后,要盡可能用實際調(diào)查數(shù)據(jù)去修訂模型模擬邊界和模擬河網(wǎng)數(shù)據(jù)。特別注意DEM的交通道路修訂,避免河網(wǎng)體系產(chǎn)生嚴重錯誤,更接近實際地形中河流網(wǎng)絡分布。一般地,DEM格網(wǎng)尺度越小,精度越高,越能準確地模擬地形。DEM格網(wǎng)尺度對所提取地形參數(shù)精度的影響,是DEM不確定性研究的核心內(nèi)容之一。地形參數(shù)的準確性和空間預測數(shù)據(jù)質(zhì)量關系已有學者作了研究。但受已有資料的限制,研究者不能根據(jù)研究目的去選擇適合尺度的DEM。
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《三峽庫區(qū)典型小流域非點源污染研究:基于GIS與AnnAGNPS模型》由中國環(huán)境科學出版社出版。
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