在氣候變化問題日益嚴重的今天,水文模型在防洪規劃,未來預測等方面發揮著不可替代的重要作用。目前,無論是工程實踐或是科學研究中都存在很多著名的水文模型如SWAT/HSPF/HEC-HMS等。雖然,這些軟件有各自的優點;但是,由于適用的尺度主要的是中小流域,所以在預測氣候變化對水文過程影響等方面都有所不足。VIC模型是一個大尺度的半分布式水文模型,其設計之初就是為了模擬大流域的水文過程;它能夠計算陸地-大氣的能量通量,考慮土壤性質和土地利用的影響,自帶有簡化的湖泊/濕地模塊,也能夠將植被狀況,碳循環等過程納入模型;這些特性都使得VIC非常適合大范圍陸面在未來氣候變化下的影響。另一方面,VIC并不原生支持Windows系統,也不存在界面等也為學習該模型帶來極大的障礙。我們經過積極的探索,實現了在Windows系統下執行整個VIC模型的功能,且通過已有的R語言腳本實現了對VIC模型參數調優功能等改進。
理論專題一:VIC模型的原理及特點
1.VIC模型各模塊的主要原理
2.VIC模型的特點及優勢
3.VIC模型的適用范圍及其限制
4.VIC模型主要輸入和輸出文件解析
綜合案例一:基于QGIS的VIC模型建模
1.Windows版本VIC模型安裝及問題解決方法
2.QGIS處理DEM
3.土壤數據的獲得及QGIS處理
4.QGIS和R語言聯合處理氣象數據及各種插值方法
5.QGIS和R對VIC模型的后處理
理論專題二:VIC模型率定驗證
1.什么是模型的率定驗證及其注意點
2.自動率定驗證的流程及需要工具
3.參數的敏感性分析方法
4.參數的不確定性分析方法
5.代理模型及高斯過程模型
綜合案例二:基于R語言VIC參數率定和優化
1.R語言下操縱VIC模型的方法
2.VIC模型參數的全局敏感性分析(Morris及Sobol方法)
3.VIC模型參數的優化
4.VIC模型參數的不確定性(GLUE)
5.R語言中的高斯過程(貝葉斯優化)模型
理論專題三:遙感技術與未來氣候變化
1.遙感技術及其原理簡介
2.CMIP6數據特點及各情景介紹
3.氣象數據的統計降尺度方法
4.未來氣象數據的修訂方法
綜合案例三:運用VIC模型評估未來氣候對水文情勢的影響
1.R語言中氣象數據的分析和處理
2.運用QGIS和R語言統計降尺度
3.氣象數據的修訂
4.遙感數據驅動VIC模型
5.CMIP6數據驅動VIC模型
6.情景結果的比較分析