分布式生态水文模型ecohat系统开发及应用-sciencechinapress.pdf

中国科学 E 辑 : 技术科学 2009 年 第 39 卷 第 6 期 : 1112 ~ 1121 SCIENCE IN CHINA PRESS 分布式生态水文模型EcoHAT 系统开发及应用 ①②③ ②* ② ② ② ② ② 刘昌明 , 杨胜天 , 温志群 , 王雪蕾 , 王玉娟 , 李茜 , 盛浩然 ① 北京师范大学水科学研究院, 北京 100875; ② 北京师范大学地理学与遥感科学学院, 遥感科学国家重点实验室, 环境遥感与数字城市北京市重点实验室, 北京 100875; ③ 中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室, 北京 100101 * E-mail: yangshengtian@ 收稿日期: 2008-07-28; 接受日期: 2009-02-13 国家科技支撑计划(批准号: 2006BAB06B07)、国家自然科学基金(批准号:、国家重点基础研究发展计划(“973”计划)(批准号: 2005CB422207, 和国家高技术研究发展计划(“863”计划) (批准号: 2006AA12Z145)资助项目 摘要 水循环模拟系统(HydroInformatic Modeling System, 简称HIMS) 的开发已为水循环 关键词 模拟提供了综合的模拟工具. 本文为扩展HIMS 系统的应用, 紧密集成RS/GIS 技术, 自主开 EcoHAT 系统 发了生态水文模拟系统(Ecohydrological Assessment Tool, 简称EcoHAT), 对生态水文过程进 生态水文 行模拟. 该系统以基本的生态水文过程为基础, 集成了参数管理、RS 参数反演、模型定制工 分布式模型 遥感 具、GIS 分析等工具, 实现了区域尺度的分布式生态水文模拟, 为水资源可持续利用提供了 新的思路. 通过EcoHAT 在我国黄河流域典型地区、贵州酸沉降地区及北京官厅水库库岸带 等地区的应用, 表明EcoHAT 系统能有效模拟和分析区域生态水文过程, 为流域水资源综合 管理提供技术支撑. 1 引言 展, 计算机模拟成为生态水文时空过程研究的重要 水是生态系统中最重要的单元要素之一. 随着 手段. 以GIS为平台, RS技术为获取空间信息的手段, 人类活动的加剧, 传统的水资源管理方式已经难以 建立区域尺度的分布式生态水文模型, 成为当今水 解决淡水资源短缺、水质恶化和生物多样性减少等生 文水资源研究的新方向. 美国农业部(USDA)农业研 态问题. 综合考虑水文学和生态系统要素的关联, 研 究局(ARS)开发的SWAT(Soil and Water Assessment 究生态过程与水文过程相互作用的物理化学机制, Tool)流域尺度模型, 用于模拟预测在大流域复杂多 寻求对生态有利、水资源可持续利用的管理方式是当 变的土壤类型、土地利用方式和管理措施条件下, 土 [4] 前亟待解决的重要问题[1]. 生态水文是当今许多国际 地管理对水文、泥沙和化学物质的长期影响 . 德国 全球研究项目进行合作的热点, 如国际地圈生物圈 的波斯坦气候影响研究所开发的SWIM(Soi