【摘要】：以黃土高原北洛河流域為研究區(qū)域,驗證了PERSIANN降水產(chǎn)品在北洛河交口河水文站以上流域的精度,評價了SWAT模型在北洛河兩個子流域的適用性,分析了不同DEM數(shù)據(jù)源、重采樣方法、參數(shù)率定方法、研究時間尺度及DEM分辨率等因素對葫蘆河子流域降雨徑流模擬結果的影響。主要得到以下結論:(1)總體上,降水產(chǎn)品低估了降水量的值,不能很好地估計極端降水量。對于年平均降水量和汛期極端降水量,直接提取的方法相關系數(shù)較線性插值法的值大。降水產(chǎn)品在夏秋季低估降水,在冬春季高估了降水。對于季平均降水量,夏季的精度最高,春季次之。兩種提取方法均存在誤差,直接提取的方法精度較雙線性插值法的精度高。對于PERSIANN降水產(chǎn)品,多年平均降水量隨著高程的增大而減小。(2)SWAT模型在北洛河兩個子流域的模擬結果滿足精度要求�；贏STER GDEM30m數(shù)據(jù),針對葫蘆河子流域和北洛河吳旗水文站以上子流域兩個研究區(qū)域,分別建立月尺度的SWAT模型進行降雨徑流模擬研究,模擬結果可滿足精度要求,總體滿足水量平衡。葫蘆河子流域的模擬結果較吳旗水文站子流域的模擬結果精度高。(3)SWAT模型對于降雨徑流的模擬結果差異有不同來源�；贏STER GDEM和STRM DEM兩種不同來源的DEM數(shù)據(jù),使用最鄰近插值、雙線性插值、三次卷積插值三種重采樣方法,建立月和日兩種不同時間尺度的SWAT模型,分別用SUFI-2和PSO兩種方法率定參數(shù),引入多目標優(yōu)選模型評價模擬結果。結果表明,30m ASTER GDEM數(shù)據(jù)提取流域地形信息精度最高;重采樣后的DEM數(shù)據(jù),最鄰近插值法得到的DEM數(shù)據(jù)精度最高。30m ASTER GDEM數(shù)據(jù)建立的模型,模擬結果優(yōu)于90m STRM DEM數(shù)據(jù)建立的模型;重采樣的DEM數(shù)據(jù)建立的模型,最鄰近插值法模型模擬的結果最優(yōu);最鄰近插值法DEM建立的模型,使用SUFI-2方法的率定結果精度最高;月尺度的模型模擬結果比日尺度的模擬結果更優(yōu)。(4)將ASTER GDEM 30m數(shù)據(jù)重采樣為9種不同分辨率的DEM數(shù)據(jù),分別建立月尺度的葫蘆河子流域SWAT模型,對比不同分辨率DEM數(shù)據(jù)提取的流域水文地形因子差異并模擬徑流。DEM分辨率對坡度、面積提取與流域劃分影響相對較大,對高程提取影響相對較小。當DEM分辨率高于150m時,模型模擬的結果比較滿意且合理,30m DEM數(shù)據(jù)建立的模型,需經(jīng)過多次迭代求得最優(yōu)參數(shù)組合;DEM分辨率為120-150m模型的模擬結果較優(yōu)。分辨率低于600m DEM建立的模型,劃分子流域的數(shù)量減少,模擬結果存在一定偏差。
[Abstract]:Taking the North Luohe River Basin on the Loess Plateau as the research area, the accuracy of PERSIANN precipitation products in the basin above the Beiluohe River hydrologic station is verified, the applicability of the SWAT model in the two subbasins of the North Luohe River is evaluated, and the different DEM data sources are analyzed. The effects of time scale and DEM resolution on the simulation results of rainfall runoff in Hulu River Basin were studied by resampling method and parameter rate determination method. The main conclusions are as follows: (1) in general, precipitation products underestimate the value of precipitation and can not estimate extreme precipitation well. For the average annual precipitation and extreme precipitation in flood season, the correlation coefficient of the direct extraction method is higher than that of linear interpolation method. Precipitation products underestimate precipitation in summer and autumn and overestimate precipitation in winter and spring. For seasonal average precipitation, the accuracy of summer is the highest, followed by spring. There are errors in both methods, and the precision of the direct extraction method is higher than that of the bilinear interpolation method. For the PERSIANN precipitation products, the annual average precipitation decreases with the increase of elevation. (2) the simulation results of the SWAT model in the two subbasins of the North Luohe River meet the precision requirements. Based on ASTER GDEM30m data, a monthly scale SWAT model was established to simulate rainfall runoff in two study areas of the Hulu River Basin and the North Luohe Wuqi Hydrologic Station. The simulation results can meet the precision requirements. Overall water balance is satisfied. The simulation results of Huluhezi watershed are more accurate than those of Wuqi hydrologic station. (3) the SWAT model has different sources for the simulation results of rainfall runoff. Based on the DEM data from two different sources of ASTER GDEM and STRM DEM, using three resampling methods such as nearest neighbor interpolation, bilinear interpolation and cubic convolution interpolation, the SWAT model of two different time scales of month and day is established. Two methods, SUFI-2 and PSO, are used to determine the parameters, and the multi-objective optimal selection model is introduced to evaluate the simulation results. The results show that the precision of extracting watershed topographic information from 30m ASTER GDEM data is the highest, and the model of DEM data obtained by nearest neighbor interpolation method is the best, which is better than the model built by 90m STRM DEM data after resampling DEM data. The model established by resampling DEM data has the best result of simulation by nearest neighbor interpolation method, and the model built by nearest neighbor interpolation method DEM has the highest precision of rate determination by using SUFI-2 method. The simulation results of the monthly scale model are better than that of the daily scale model. (4) the ASTER GDEM 30m data are resampled to 9 different resolution DEM data, and the SWAT model of the Hulu River Basin is established respectively on the monthly scale. Comparing the difference of hydro-topographic factors extracted from DEM data with different resolutions and simulating the effect of runoff. Dem resolution on slope, area extraction and watershed division, the effect on elevation extraction is relatively small. When the resolution of DEM is higher than 150m, the simulation results of the model are satisfactory and the model established by 30m DEM data is reasonable. The simulation results of the optimal parameter combination Dem model with the resolution of 120-150m need to be obtained through several iterations. When the resolution of the model is less than 600m DEM, the number of subbasins is reduced, and the simulation results are deviated to a certain extent.
【學位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：P333.1

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本文編號：2168553