流域分析与建模

课程编码：070503M05008H 英文名称：Watershed Analysis and Modeling 课时：42 学分：2.00 课程属性：专业普及课 主讲教师：秦承志等

课程主要介绍数字地形分析领域算法研究、工具研发、数字地貌分析、以及相关技术在流域生态环境研究中的应用。详细介绍数字高程模型（DEM）分析技术的方法、技术、软件及其在流域分析、地表水文过程模拟、土壤水蚀估算、农业面源污染评估等高级GIS数据分析领域的应用。使学生了解数字地形分析领域的研究内容、前沿进展及流域水文建模过程。通过具体的研究案例实践，增强学生对数字地形分析技术的掌握，提高学生动手解决流域实际应用问题的能力，了解并建立数字地貌提取及类似空间分析领域的基本科研思路。

地理信息科学，遥感科学，水文学与水资源学。软件技能要求：至少熟悉一门主流GIS软件（如：ArcGIS等）

第一章 数字地形分析算法及研究进展 3学时 秦承志
第1节 课程整体背景、框架、目标和内容组织
第2节 数字地形分析的相关概念、进展和前沿
第3节 地形曲面基本参数和地形特征的提取及方法研究进展
第二章 数字地形分析的工具化 3学时 秦承志
第1节 数字地形分析算法工具化的研发思路与进展
第2节 流域地形分析实践
第三章 地形地貌分析应用 6学时 秦承志
第1节 数字高程模型DEM的类型与特征
第2节 流域地形宏观指数分类方法
第3节 流域地貌类型分类及特征
第4节 流域关键参数遥感获取方法
第5节 流域水土平衡计算及土地资源开发潜能分析
第6节 流域水量平衡及气候变化响应
第7节 流域滑坡危险性的地形分析
第8节 天山流域构造活动性的地形分析
第9节 寒区流域冻土退化遥感监测与数值模拟
第四章 学生文献分析报告及点评 3学时 秦承志
第1节 学生文献分析报告-小组1
第五章 流域水文过程模拟理论 6学时 秦承志
第1节 流域相关基本概念与流域参数化
第2节 流域水文模型
第3节 流域模拟准备
第4节 地表径流、壤中流、地下水模拟
第5节 蒸散发、植被生长模拟
第6节 侵蚀产沙、土壤有机质过程等
第六章 学生文献分析报告及点评 3学时 秦承志
第1节 学生文献分析报告-小组2
第七章 SWAT模型建模与解析 6学时 秦承志
第1节 SWAT模型结构、参数组织、模块调用流程
第2节 数据准备
第3节 模型运行、结果分析与处理
第4节 参数传导流程，参数设置
第5节 输出变量解析
第6节 模拟结果制图
第八章 学生文献分析报告及点评 3学时 秦承志
第1节 学生文献分析报告-小组3
第九章 参数敏感性、自动调参及SWAT-CUP应用 6学时 秦承志
第1节 参数敏感性分析理论
第2节 模型参数率定与验证、SWAT-CUP结构
第3节 SWAT-CUP文件组织与运行
第4节 SWAT-CUP参数设置
第5节 参数敏感性分析实践
第6节 自动参数率定实践

秦承志：男，博士，中国科学院地理科学与资源研究所研究员，博士生导师。主要从事数字地形分析，地学建模环境，流域系统模拟和情景分析研究；
程维明：男，博士，中国科学院地理科学与资源研究所研究员，博士生导师。主要从事数字地形地貌分析、信息提取、数字化制图、生态与环境变化的地貌学基础应用研究。
李润奎：男，博士，中国科学院大学副教授。主要从事时空精细推测制图方法、GIS和遥感在环境健康中的应用研究。