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SWAT模型中的天气发生器对气象数据进行处理。

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简介:
The pcpSTAT program, utilized for calculating statistical parameters required by the SWAT model’s meteorological generator (specifically the userwgn.dbf file), was developed by Stefan Liersch and released on August 12, 2003. Contact information: stliersch@freenet.de. The program’s downloadable location is available at http://www.brc.tamus.edu/swat/pcpSTAT.zip. This document details the usage of pcpSTAT.exe, focusing on the generation of daily precipitation data crucial for the SWAT model. Table 1 outlines several parameters readily calculable using tools like MICROSOFT EXCEL, while PR_W1 and PR_W2 present a greater computational challenge. Table 1 presents the precipitation statistical parameters employed within SWAT: PCPMM (mon) represents the average or mean total monthly precipitation; PCPSTD(mon) denotes the standard deviation for daily precipitation in a given month; PCPSKW(mon) indicates the skew coefficient for daily precipitation during that month; PR_W1(mon) signifies the probability of a wet day following a dry day; and PR_W2(mon) reflects the probability of a wet day following a wet day. Furthermore, PCPD(mon) quantifies the average number of days with precipitation recorded each month. The input files, containing daily precipitation data, must adhere to a specific format – an ASCII text file with a single column representing numerical values (illustrated in Figure 1). The observation period must commence on January 1st and conclude on December 31st of each year. Consequently, the initial data point corresponds to January 1st, while the final value represents December 31st. Although theres no restriction on total years utilized, each calculation should be based on an entire year’s worth of data. If missing data exists, it must be filled with blank values (represented as numeric characters). The program will prompt for these missing values, subsequently substituting them with the average value across the entire series. Figure 1 provides an example illustrating a suitable Precipitation Input File format. Creating an input file typically involves generating a text file where one column contains dates and another column holds corresponding precipitation values. Utilizing EXCEL to open this data file allows for date reduction if necessary, ensuring it begins with January 1st and concludes with December 31st of any year under consideration – after which date columns can be removed leaving only rainfall data which is then saved as text file (filename.txt). When utilizing alternative software or text editors to create or modify these files, it’s essential to maintain at least one blank line at the end to prevent operational errors during program execution; failure to do so may result in an error message End of file during read along with inaccurate output results.. Executing pcpSTAT.exe requires placing both the program and its input files within a shared directory; launching either by double-clicking pcpSTAT.exe or initiating it from a DOS window (as depicted in Figure 2). During execution, users are prompted to enter both input and output filenames including their respective extensions – naming conventions for output files are unrestricted.. Subsequently, users must input starting year followed by pressing Enter key to determine whether that year is leap year or not.. To indicate missing rainfall data points - non-existent numbers such as “999” should be entered as placeholders.. Following successful computation completion ,the output file (illustrated in Figure 3) is automatically saved within the programs directory alongside two supplementary files: totalpcp.sta and mean_pcp.sta . totalpcp .sta (Figure 4) contains yearly monthly totals while mean_pcp .sta presents yearly monthly averages of daily rainfall amounts .

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  • SWAT方法
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    本文介绍了在SWAT模型天气生成器中处理气象数据的方法,包括数据收集、预处理和分析技术,以优化农业水资源管理。 SWAT模型中的气象数据计算 程序pcpSTAT用户手册 作者:Stefan Liersch, Berlin, August 12, 2003 简介: pcpSTAT.exe 程序用于生成每日降水数据的统计参数,这些参数是SWAT 模型中气象发生器所需的数据(userwgn.dbf)。表中的某些参数如PCPMM、PCPSTD和 PCPSKW可以通过工具例如Microsoft Excel轻易计算得出,而PR_W1 和 PR_W2则较为复杂。 输入文件: 每日降水数据的文本段落件应仅包含一列数字,并且观测日期必须从每年的一月一日开始到十二月三十一日结束。如果存在缺失的数据,则需要使用一个不存在于实际数据中的数值(如999)来填充这些空缺,程序会询问此值并用整年的平均降水替代。 创建输入文件: 通常情况下,每日降水数据是以文本形式存储的,并且包含日期和降水量两列信息。可以利用Excel等工具将原始的数据文件打开、缩减日期范围至一年的时间跨度(从1月1日至12月31日),随后删除日期列仅保留降水量一栏并保存为纯文本格式(filename.txt)。如果使用其他软件创建输入文件,或者之后通过文本编辑器处理数据,则需要确保最后存在一个空白行。 运行pcpSTAT.exe程序: 将该程序以及输入的降水数据文件放置于同一目录下,并双击启动或在DOS窗口中调用此程序(图2)。然后依次键入输入和输出文件的名字,对于输出文件名可以选择任意名称。接下来,需要指定起始年份来判断是否为闰年;只需提供第一年的完整四位数字即可。最后一步是设定无数据值的标识符。 在计算完成后,生成的数据将被自动保存至程序所在目录中(图3),同时还将创建两个额外文件:totalpcp.sta 和mean_pcp.sta。其中,前者记录了每年每个月总降水量;后者则提供了每月平均日降水的情况。(图4) 示例输出文件和 totalpcp.sta 文件的展示分别如图3和图4所示。
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    SWAT模型-全国气象站数据项目利用先进的SWAT(土壤水分评估工具)模型分析和整合全国各地气象站的数据资源,以提供精确的水文气象预测与研究支持。 全国气象站点的编号、经纬度及矢量文件等相关资料可以提供。
  • SWAT(.WGN)翻译
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    SWAT天气生成器(WGN)是一款辅助软件工具,用于生成服务于水文建模和农业研究所需的气象数据。本翻译版旨在帮助中文用户更好地理解和使用该工具。 SWAT天气生成器(.WGN)参数的描述如下:该文件包含了用于模拟不同气候条件下降雨、温度和其他气象变量的关键参数。这些参数对于准确地再现特定地点的历史气候条件或未来气候变化情景至关重要,从而确保水文模型能够可靠运行并进行有效的水资源管理分析。 通过调整和校准.WGN文件中的具体数值,研究人员可以更好地模拟各种天气模式及其对流域内水流过程的影响。这有助于提高SWAT模型的预测能力,并支持更科学合理的决策制定流程,在农业灌溉、洪水预警以及水质保护等方面发挥重要作用。
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    BioVars是一款专为生物学研究设计的数据处理软件,专注于解析和分析复杂的生物气象数据。它提供了一系列先进的算法和工具,帮助研究人员更好地理解环境因素对生物体的影响。通过简便易用的界面以及强大的功能集,BioVars在生态学、气候科学等多个领域中被广泛应用。 本程序采用R语言编写,可以处理从WorldClimate网站下载的2000年至2018年的气候数据。根据每月最高气温、最低气温及降水量三个指标,计算出包括年平均温度、年降水量、降水季节性和最冷和最暖月份的温度以及干湿地区的降水量在内的19个生物气象变量(Bio1至Bio19)。
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  • .NET开预报,与同步
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    这是一款基于.NET开发的精准天气预报应用,提供与中央气象台实时同步的数据服务,帮助用户轻松获取最新、最准确的天气信息。 标题中的.NET天气预报应用与中央气象台同步表明这是一个使用.NET框架开发的应用程序,其功能是提供全国范围内的天气预报服务,并且数据直接来源于我国官方的中央气象台,确保信息的实时性和准确性。 描述中提到各省市的天气预报暗示了这个应用覆盖全国各地,用户可以查询到各地最新的天气状况。而不用调用Web Service可能意味着开发者没有使用传统的API或接口来获取数据,而是通过其他方式如集成SDK、直接HTTP请求等技术实现与气象台的数据同步。 从标签“天气预报”可以看出,项目主要关注于展示和更新各种天气信息,包括温度、湿度、风向风速以及空气质量指数等详细指标。 压缩包内的文件名列表提供了更多关于项目结构和技术细节的信息: 1. `WebService.asmx`:一个ASP.NET Web服务文件,尽管描述中提到没有使用Web Service,但这个文件可能是用于其他目的或遗留的。 2. `Default.aspx`:这是用户界面的主要页面,通常展示天气预报信息。 3. `Web.config`:配置文件包含应用程序设置如数据库连接字符串、身份验证信息等。 4. `Default.aspx.cs`:与前端代码关联的C#后端逻辑处理程序,可能包括数据请求和解析功能。 5. `from.gif`:一个加载动画,在天气预报信息加载时显示给用户反馈。 6. `说明.htm`:提供项目简介、使用指南或开发者注释等文档。 7. `源码必读.txt`:阅读代码前的提示文件,帮助理解项目的结构和逻辑设计。 8. `App_Code`:存放共享代码类文件的特殊目录,在ASP.NET应用中用于实现通用功能模块。 9. `image`:可能包含UI使用的图片资源如地图、图标等。 综上所述,这个基于ASP.NET开发的应用程序能够同步中央气象台的数据,并通过非Web Service的方式获取和展示天气信息。用户可以查询全国范围内的天气状况,而应用的后端代码则实现了数据处理与显示的功能。
  • Matlab和海洋EOF分析代码
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    这段资料提供了一套在MATLAB环境中执行经验正交函数(EOF)分析的脚本,专门针对气象与海洋学领域中的复杂数据集。通过此工具,研究人员能够高效地解析和理解环境变量之间的相互关系及模式。 经验正交函数(EOF)分析用于从单一气象变量场中识别出互相正交的空间模式。在Matlab中可以使用特定的函数来执行这种分析。
  • WEPP简介
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    WEPP模型天气生成器是一款专为农业和水资源管理设计的软件工具,用于模拟各种气候条件下的降雨过程,助力研究人员评估土壤侵蚀与水质变化。 WEPP(Water Erosion Prediction Project)模型是一种用于预测水土流失的计算机模拟工具,在农业、环境规划以及工程项目中有广泛应用。CLIGEN(Climate Generator),作为WEPP模型的一个核心组成部分,是一个天气发生器,能够生成特定地区的逐日天气数据序列,这对于进行土壤侵蚀和径流模拟至关重要。 CLIGEN专门负责生成气候输入数据,并可以产生连续的、统计一致性的逐日天气信息,包括降水、气温、风速和太阳辐射等。这些由CLIGEN产生的数据不仅适用于WEPP模型,也可用于其他需要气候参数作为输入条件的模型中。 在使用过程中,气象站统计数据文件是定义CLIGEN所需气候输入格式的关键元素之一。这类文件包含了特定气象站的历史天气记录统计信息,并可能包含一个州内多个站点的数据。这些文件通常被称为CLIGEN气象站或状态文件。 具体而言,CLIGEN气象站文件的结构如下: 1. 第一行包括了气象站名称、所属州标识号、站点编号及未使用的igcode(两位数字)。 2. 第二行记录纬度、经度信息以及该站点的历史观测年数和单风暴参数设置值(itype,取值范围为1到4之间的一个整数值)。 3. 第三行为海拔高度、最大30分钟降水深度(TP5)及6小时降雨量的最大值(TP6),单位均为英寸。TP5与TP6的数据可以从美国的降雨频率地图集中获取,该图集涵盖了从30分钟至24小时不等的时间段以及1到100年间的不同重现周期。 4. 第四行及其后续内容记录了每个月平均降水深度、日降水量的标准差和偏斜系数。 需要指出的是,在CLIGEN气象站文件中,风速及标准偏差的单位曾被错误地标记为英里每小时(mph),但在较新的文档版本中已更正为米每秒(ms)。 在操作过程中,参数如TP5、TP6以及风暴特性(例如itype)和月平均降水深度的标准差与偏斜系数都是CLIGEN的关键变量。这些数据反映了历史记录中的降水平均模式,并因此能够提供给WEPP模型更为准确的气候输入信息。 通过分析CLIGEN生成的数据,可以开展一系列气候研究工作,包括对降雨量的时间序列、温度变化趋势以及风力对于土壤侵蚀影响的研究等。此外,该工具还可以用于评估不同土地管理策略在缓解气候变化风险方面的潜在效果,如轮作制度、保护性耕种和土地用途变更等措施如何改变土壤流失及径流模式。 实际应用中,CLIGEN能帮助研究人员、规划人员以及农民更好地理解并预测特定气候条件下水土资源的变化趋势。这不仅有助于预防土壤侵蚀,保障水资源安全,还能促进更有效的土地管理策略制定,并降低自然灾害发生的可能性。通过模拟不同的天气情景,该工具还能够评估气候变化对某些地区未来可能产生的影响。
  • 与海洋方法
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    本课程聚焦于气象及海洋领域的数据处理技术,涵盖数据分析、统计学原理和编程应用等内容,旨在培养学生解决实际问题的能力。 对于气象海洋专业的入门者来说,书本上的数据处理方法往往难以理解且缺乏实际应用案例。初学者需要一些实用的资料来辅助学习,并希望找到现成的方法进行参考。这份资源可以帮助新手通过具体的学习步骤来进行气象数据的基本处理工作,例如对nc文件执行EOF经验正交分解、分析时间序列和功率谱等操作,提供清晰详细的解答和支持。
  • 雷达软件
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    简介:本软件专为气象工作者设计,能够高效处理和分析天气雷达数据,提供实时监测、预警及数据分析功能,助力精准预报。 多普勒天气雷达资料处理软件是一款专门用于分析和处理来自多普勒天气雷达数据的工具,能够帮助用户更好地理解和预测气象变化。该软件通常包括数据采集、图像生成以及数据分析等功能模块,旨在为科研人员及气象工作者提供高效的数据支持与服务。