流域分析与建模  070503M05008H

学期:2020—2021学年(春)第二学期 | 课程属性:专业普及课 | 任课教师:秦承志,程维明,李润奎
授课时间: 星期四,第5、6、7 节
授课地点: 学园三244(机房)
授课周次: 2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15
课程编号: 070503M05008H 课时: 42 学分: 2.00
课程属性: 专业普及课 主讲教师:秦承志,程维明,李润奎 助教:
英文名称: Watershed Analysis and Modeling 召集人:

教学目的、要求

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。

预修课程

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)

教 材

主要内容

第一章 数字地形分析的内容及算法研究进展
数字地形分析进展与前沿、地形曲面基本参数及提取方法、基本地貌形态特征及提取方法。
第二章 数字地形分析的工具化(上机4学时)
数字地形分析算法工具研发。
第三章 数字地形与地貌分析应用(上机2学时)
宏观地形要素获取方法、微观地形特征提取方法、地形要素组合的地貌类型划分等。
第四章 流域分析 (上机4学时)
流域概念、DEM填洼处理、流域边界划分、流域水系提取、小流域划分及参数确定
第五章 流域地表水文过程模拟 (上机4学时)
地表径流的形成过程,常见地表径流模型,土壤质地、降雨数据的预处理,地表净雨计算模型(SCS,GA)、单位过程线计算模型(Modified Rational Method)、河道运移模型(Muskingum-Cunge Model)
第六章 GIS与土壤水蚀模型 (上机4学时)
土壤侵蚀介绍、USLE(Universal Soil Loss Equation)及其扩展(RUSLE、MUSLE)、标准小区的定义、USLE模型的参数标定
第七章 GIS与非点源污染评估 
非点源污染介绍、农业面源污染的简单GIS评估方法、农业面污染的高级评估方法

参考文献

[1]	周启鸣, 刘学军. 数字地形分析. 北京: 科学出版社, 2006.
[2]	周成虎,程维明,钱金凯,数字地貌遥感解析与制图,北京:科学出版社,2009
[3]	Hengl T, Reuter H I (eds). Geomorphometry: concepts, software, applications. Amsterdam: Elsevier, 2009.
[4]	Shary P, Sharaya L, Mitusov A. Fundamental quantitative methods of land surface analysis. Geoderma, 2002, 107: 1-32.
[5]	Wilson J P. Digital terrain modeling. Geomorphology, 2012, 137(1): 107-121.
[6]	Deng Y. New trends in digital terrain analysis: landform definition, representation, and classification. Progress in Physical Geography, 2007, 31: 405-419.
[7]	Soil and Water Assessment Tool Theoretical Documentation, Version 2009.