?目前,流域水資源和水生態問題逐漸成為制約社會經濟和環境可持續發展的重要因素。SWAT模型是一種基于物理機制的分布式流域水文與生態模擬模型,能夠對流域的水循環過程、污染物遷移等過程進行精細模擬和量化分析。SWAT模型目前廣泛應用于流域水文過程研究、污染負荷評估以及水資源與生態保護等領域,成為流域研究中不可或缺的重要工具。ArcGIS Pro作為新一代地理信息系統平臺,與SWAT模型的深度結合,進一步提升了模型的空間數據處理能力和結果可視化水平。相較于傳統的ArcGIS軟件,ArcGIS Pro在數據處理效率、跨平臺協作、云計算支持和動態可視化展示等方面表現更加突出,為基于SWAT模型的流域水文和水生態研究提供了更先進的技術支撐。人工智能(AI)的快速發展為基于SWAT模型和ArcGIS Pro的流域研究提供了重要助力,顯著提高了工作效率并幫助解決復雜問題。AI與SWAT模型及ArcGIS Pro的結合,不僅大幅提升了流域研究的效率,還為復雜問題提供了創新解決方案。在實際應用中,AI技術極大地推動了流域水文和生態研究向自動化、智能化方向發展,為解決復雜的流域水資源與生態問題提供了強有力的工具。
第一部分:SWAT模型實踐部分
一、SWAT模型及應用介紹
1.1 面源污染概要
1.2 SWAT模型及應用
1.3 AI大模型輔助SWAT應用?
1.4 SWAT模型原理
1.5 SWAT模型輸入文件 ? ? ? ??
1.6 ArcGIS Pro下的SWAT模型
二、SWAT模型中GIS必備技術
2.1 ArcGIS Pro的優勢 ? ? ? ??
2.2 ArcGIS Pro安裝和注意事項
2.3 ArcGIS Pro必備技術?
2.4 ArcGIS Pro常見數據格式
三、SWAT模型操作流程
3.1 SWAT模型安裝
3.2 建立SWAT項目
3.3 SWAT模型子流域劃分
3.4 HRU劃分
3.5 氣象數據及其它數據輸入
3.6 SWAT運行及結果讀取
四、SWAT結果分析及地圖制作
4.1 SWAT結果查看與導出?
4.2 SWAT結果時間變化分析
4.3 SWAT結果空間變化分析?
4.4 SWAT結果符號設置與地圖制圖
五、DEM數據制備流程
5.1 DEM數據的作用?
5.2 認識DEM數據
5.3 DEM數據的獲取?
5.4 DEM數據的預處理
六、掩膜數據制備流程
6.1 掩膜數據的作用與原理?
6.2 認識burn in數據
6.3 ArcGIS Pro數字化簡介?
6.4 制作研究區掩膜數據
七、土地利用數據制備流程
7.1 土地利用調用流程?
7.2 土地利用的獲取
7.3 土地利用處理?
7.4 ArcGIS Pro遙感數據解譯土地利用
7.5 土地利用類型索引表建立
八、土壤數據制備流程
8.1 土壤數據調用流程?
8.2 土壤數據的獲取
8.3 土壤數據的處理?
8.4 SWAT土壤數據庫參數
8.5 土壤數據庫參數計算?
8.6 土壤類型索引表的建立
九、氣象數據制備流程
9.1 氣象數據的調用原理?
9.2 氣象數據獲取
9.3 氣象數據處理?
9.4天氣發生器介紹及參數計算
9.5 氣象站點索引文件制作?
十、其它數據制備流程
10.1 點源污染輸入?
10.2 水庫數據輸入
10.3 灌溉措施輸入?
10.4 管理措施輸入
十一、參數率定與結果驗證
11.1 參數率定與結果驗證原理?
11.2 SWAT-CUP軟件介紹
11.3 SWAT-CUP水量率定與驗證?
11.4 SWAT-CUP水質率定與驗證
11.5 參數敏感性分析?
11.6 率定驗證后參數回帶及模擬
十二、SWAT模型結果分析
12.1 水源涵養量分析
12.2 SWAT模型泥沙分析
12.3 面源污染時空變化分析
第二部分:SWAT模型【進階部分】
一、SWAT模型應用熱點分析
1.1 SWAT模型應用文獻解析及熱點剖析
1.2 討論
二、AI大模型輔助SWAT模型建模與分析
2.1目前常用大模型介紹
2.2 如何使用好AI
2.3 prompt介紹
2.4 AI大模型與SWAT模型建模與分析
三、無資料地區快速建立SWAT模型
3.1 無資料地區DEM數據制備?
3.2 無資料地區土地利用制備
3.3 無資料地區土壤數據制備?
3.4 無資料地區氣象數據制備
3.5 SWAT建模過程中的AI應用
3.6 案例分析:遙感產品和SWAT模型結合研究
四、基于控制單元的流域SWAT模型建立
4.1 ArcGIS Pro水文分析及SWAT應用
4.2 pre-defined子流域及河網完整制備及注意事項
4.3 HRU深入剖析及可視化分析
4.4 pre-defined建模過程中的AI應用
4.5?案例分析:基于控制單元的流域SWAT模型建立
五、SWAT模型不確定性分析
5.1 不確定性分析?
5.2 輸入不確定性分析
5.3 參數不確定性分析?
5.4 不確定性分析中的AI應用
5.5 案例分析:AI輔助下SWAT模型中DEM數據的不確定性分析
六、未來氣候變化對水資源及面源污染的影響
6.1 氣候變化簡介?
6.2 CMIP6數據介紹及下載
6.3 基于ArcGIS Pro及python的CMIP6數據處理
6.4 基于AI的CMIP6數據處理
6.5 案例分析:氣候變化對SWAT模擬結果的影響?
七、土地利用變化對水資源及面源污染的影響
7.1 土地利用變化簡介?
7.2 ArcGIS Pro土地利用變化分析
7.3 土地利用變化對SWAT模型結果的影響
7.4 FLUS未來土地利用變化預測
7.5 基于AI的土地利用變化分析
7.6 案例分析:土地利用變化對SWAT模擬結果的影響
八、關鍵源區及BMPs設置
8.1 最佳管理措施介紹?
8.2 關鍵源區分析
8.3 SWAT中BMP的設置? ? ? ? ??
8.4 BMP效果分析
8.5 BMP實施中的AI應用
8.6 案例分析:退耕還林措施對SWAT模擬結果的影響
九、SWAT改進與模型耦合
9.1 SWAT模型代碼修改及應用
9.2 與SWAT模型結合的常用模型文獻分析
9.3 SWAT模型改進中的AI應用
9.4 案例分析:SWAT模型初損率改進及對水資源的影響分析
十、常見問題及答疑
10.1 SWAT建模過程中常見問題匯總及解答
10.2 現場答疑