中美环保科技交流论坛

 找回密码
 注册

扫一扫,访问微社区

使用新浪微博登录

一号多站,快速登录

搜索
查看: 17608|回复: 11

BASINS4.0 印象 (一)

[复制链接]
发表于 2008-6-4 23:46:38 | 显示全部楼层 |阅读模式
这个星期从EPA网站(http://www.epa.gov/waterscience/basins/)上下载了BASIN4.0,大概熟悉了一下模型的基本功能,给大家做个简单介绍。

BASINS(Better Assessment Science Integrating Point & Nonpoint Sources)是一个多功能的水质分析和模拟系统,主要包括了三个部分:地理信息系统,全国流域数据库,以及一些流域和水质模拟软件。根据规定,美国联邦政府资助开发的软件系统没有版权限制,因此BASINS软件通过EPA网站免费向公众开放。BASINS目前由AQUA TERRA(http://www.aquaterra.com/)咨询公司进行维护,EPA和AQUA TERRA还定期举行免费培训,不过需要预先预约,培训的相关材料也可以在EPA网站(http://www.epa.gov/waterscience/basins/training.htm)下载。


BASINS4.0与之前的BASINS3.1的最大区别是4.0采用了开放源代码的MAPWINDOW作为GIS平台,而3.1采用的是ESRI的ArcView3.2商业系统。MapWindow(http://www.mapwindow.org/)是Idaho State University的一个研究小组开发的开放式GIS系统,虽然历史不长,但是在功能上已经相当完善,可以比较轻松的对多种GIS数据进行操作。
发表于 2008-6-5 00:28:34 | 显示全部楼层
这个听起来不错,有空要下了玩一玩

请教LZ,所谓的全国流域数据库是包括在软件里的吗?还是可以在线下载更新的?

看Q&A里说,3.1版本里就去掉了QUAL2E,现在EPA主推的是QUAL2K,不知道是否包括在了BASIN4.0里?
 楼主| 发表于 2008-6-5 11:05:30 | 显示全部楼层

BASINS4.0 印象 (二)

BASINS的主要用途是进行流域管理和TMDL规划,具体来讲包括水质数据分析,污染源调查,和污染负荷核算。下面简单介绍BASINS的三个模块,我现在了解得还很有限,很多功能要等熟悉以后才能介绍。

首先介绍BASINS的地理信息系统模块,主要是在MapWindow平台上开发的plugin模块。我比较感兴趣的是子流域划分(watershed delineation)功能,BASINS提供了手动和自动两种模式协助模型开发人员划分子流域,手动功能提供了一些辅助手段可以提高工作效率,因为没有具体用到,所以还没什么认识。BASINS的自动子流域划分功能让人眼睛一亮,我之前尝试过HydroArcGIS的流域划分,一直不是很成功。相比之下BASINS的自动子流域划分功能要实用很多,需要的数据输入有三项:流域DEM,线状的河网(Stream Network)数据,以及点状的河口(outlet)数据(可以不要)。数据处理包括了三个步骤,第一步整理数据,清除DEM里一些明显的不规则数据(如sink点),第二步模型自动生成水流网络(flow network),第三步自动生成子流域划分。我用我们正在进行的项目数据对自动流域划分功能进行测试,并和同事手动划分的子流域进行比较。两个不同方式生成的子流域吻合得相当好,两者之间的差别主要由于采用的地图不同造成的定位差异。不过自动划分的子流域在少数地方不太符合实际,需要根据其他图件进行修正。
发表于 2008-6-8 16:24:21 | 显示全部楼层
楼主继续呀,正在了解该软件。本人还不入门呢
 楼主| 发表于 2008-6-9 04:07:58 | 显示全部楼层

BASINS4.0 印象 (三)

BASINS的数据库包括了空间数据库和环境监测数据两部分,软件提供了美国五十个州的大量数据,这些数据可以满足中尺度上初步的流域管理和水质预测需要。BASINSGIS界面里包括了数据下载工具,用户可以通过数据下载工具从网络上下载建立模型需要的各种数据。BASINS数据库分两种形式进行组织,第一种根据州-县行政区域,第二种根据流域划分,根据USGS的八位水文单元(hydrologic unit code HUC)将全国流域进行划分。

在启动BASINS4.0时,选择Build Project选项,在GIS界面上会出现美国地图,包括三个图层,州,县,流域,选择不同图层,然后在图上选取项目区域,就可以开始下载主要数据了。通过GIS界面菜单的FILE下面的Download Data选项,也可以启动数据下载界面,进一步选择建立模型所需要的数据。

环境监测数据主要包括:USGS水文水质监测数据,EPASTORET水质监测数据以及污染排放许可系统数据库(NationalPollutant Discharge Elimination System, NPDES)。空间数据库主要包括USGSDEMNED地形数据库,GIRASNLCD土地利用数据库,NHD水文数据库,以及U.S. Bureau of the CensusTIGER道路数据库,USDA-NRCSSTATSGO土壤数据库,以及气象数据库。
 楼主| 发表于 2008-6-9 04:33:36 | 显示全部楼层

BASINS4.0 印象 (四)

BASINS4.0目前只包括了HSPFHydrological SimulationProgram—Fortran)和PLOAD两个模型,BASINS3.1包含的其他模型如QUAL2KSWATWASP等目前还没有包含在BASINS4.0PLOADPollutantLoading Estimator
)是一个很简单的污染源核算模型,基本上采用固定的单位污染负荷来计算不同土地类型的污染排放量。

HSPF模型是一个功能比较全面的流域模型,可以模拟点源和非点源污染过程,对流域范围以及河网内的水文水质过程进行综合模拟。由于HSPF模型相对比较复杂,需要很多方面的输入数据,还需要非常多的模拟参数,对于一个具有相当的环境科学背景,并且熟悉计算机模拟的基本知识的模型开发人员,大概需要两到三个月的时间才能初步掌握HSPF模型的建立和应用。

BASINS4.0GIS界面上提供了一系列对HSPF模型的支持,目前我还只是在尝试阶段,并不是非常熟悉这些功能。BASINS4.0包括了模型的数据预处理程序WDMUtil,用于处理和产生流域数据管理文件(Watershed DataManagement, WDM),主要包括气候数据和模型需要的其他时间序列数据(如点源污染数据,输出时间序列以及模型校准时间序列)。BASINS4.0还包括了模型的数据后处理程序GenScn,用于处理和分析模型输出数据。
发表于 2008-6-25 16:53:59 | 显示全部楼层
楼主:小弟最近也在研究BASINS,想请教您一个问题:BASINS本身只含有美国52个洲的GIS地图信息和可以在网上下载的流域数据,请问能不能把中国某个城市的地图信息加载进BASINS里,并对应的输入该城市的流域数据,从而做出一个非点源模型啊?谢谢!盼尽快回复!也可发到我邮箱:260787289@qq.com;或加QQ联系:260787289.再次感谢!
 楼主| 发表于 2008-6-26 18:14:44 | 显示全部楼层
假如你已经有相关的GIS数据的话,可以直接用GIS软件处理,建立流域污染源数据库。BASIN只是提供了数据库入口,本身并不能进行模拟。非点源污染模拟需要用HSPF或其他软件。

国内目前相关的GIS数据库还很不完善,很多数据并不公开,真正做起来会有很多困难。

原帖由 ycaandy 于 2008-6-25 16:53 发表
楼主:小弟最近也在研究BASINS,想请教您一个问题:BASINS本身只含有美国52个洲的GIS地图信息和可以在网上下载的流域数据,请问能不能把中国某个城市的地图信息加载进BASINS里,并对应的输入该城市的流域数据,从而做 ...
发表于 2010-10-30 17:06:01 | 显示全部楼层
您好,我也在应用BASINS4.0 进行非点源的模拟,作者可否留个可以直接联系的方式,以便交流交流,BASINS的相关材料都是英文的,有些软件操作的细节问题搞不明白,希望向作者学习一下。
发表于 2016-11-24 14:38:44 | 显示全部楼层
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

关闭

站长推荐上一条 /2 下一条

小黑屋|手机版|Archiver|华人环境学者工程师协会     Page Rank 谷歌

GMT+8, 2018-2-21 03:00

Powered by Discuz! X3.2 Licensed

© 2001-2013 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表