MWSWAT及其數(shù)據(jù)準(zhǔn)備—用MAPwindowGIS

1、Data Pre-Processing for SWAT  (2013-02-26 15:26:41)轉(zhuǎn)載Written by Laura Briley,2010 University of Michigan/NOAA/CIRES 主要介紹Soil and Water Assessment Tool (SWAT)中數(shù)據(jù)的預(yù)處理。SWAT這個分析工具主要需要4種數(shù)據(jù)：     1.數(shù)字高程模型(DEM)    2.土地利用數(shù)據(jù)  

2、0; 3.土壤數(shù)據(jù)    4.氣候數(shù)據(jù)也可以輸入其他數(shù)據(jù)組，但這是可選的。以下介紹內(nèi)容的目的是：給SWAT新手提供數(shù)據(jù)處理步驟和數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，以便運行SWAT。 1.軟件：Map Window GIS   下載或安裝最新版的MapWindowGIS，這個軟件可以很容易地將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到MWSWAT所需要的格式。 2.加載全球數(shù)據(jù)格網(wǎng)（World Data Grid）    地圖使用 UTM 投影，數(shù)據(jù)處理過程中要使用 UTM 投影。有些情況下，數(shù)據(jù)

3、會被指定為這種投影，或者被重新投影以匹配UTM投影。     a.下載 World Data Grid 壓縮包         /download_data.html     b.解壓并打開文件，雙擊圖標(biāo)。 3.選擇興趣區(qū)域     如果你有一個特定的流域需要建模，你可以通過下面的資源來定位這個流域。以

4、下例子取一個具體的流域作為興趣區(qū)域。如果你要手畫一個區(qū)域，請在地圖窗口關(guān)掉沒有用的數(shù)據(jù)圖層，留下有用的數(shù)據(jù)圖層，國家圖層往往有用。通過放大圖層，更加便于選定區(qū)域。     a.下載興趣區(qū)域的全球流域圖層數(shù)據(jù)（Global River Basin Shapefile）         /download_data.html       

5、0; 按大洲分類，下載后解壓。       b.添加數(shù)據(jù)         單擊向 Map Window 里添加流域文件。         大多數(shù)情況下，會出現(xiàn)一個投影提示。確定是否將新的圖層重投影為     Map Window 里現(xiàn)有圖層的投影。如果看不到新圖層，把它拖動到頂部

6、的     legend list就可見了。關(guān)掉不需要的圖層。在可以看到整個流域的邊界的情況     下，盡可能的放大流域區(qū)域的圖層。如果要高亮流域區(qū)域，使用工具在流     域區(qū)域內(nèi)點選即可。       C.創(chuàng)建新圖層   只有在3.a中沒有使用預(yù)先定義流域邊界文件的情況下，才會執(zhí)行這步。   在插件欄里選擇Sha

7、pefile Editor，激活工具條。使用創(chuàng)建新圖層。將圖層類型設(shè)置為多邊形。這樣就有了一個流域的圖層。接下來，就可以畫流域了，可以使用或者添加圖層來描繪流域邊界。前者通過單擊確定多邊形的頂點（會有直線連接各個頂點），雙擊完成，務(wù)必保證是封閉圖形。后者可以加載事先定義好的圖層邊界圖形（圓、多邊形、橢圓），設(shè)置下尺寸就可以。      d.創(chuàng)建流域邊界剪切文件   創(chuàng)建一個用來剪切數(shù)據(jù)的包圍流域邊界的矩形。首先，創(chuàng)建一個矩形類型的圖層數(shù)據(jù)文件，以“clip”字樣命名以表明這個文件是用于剪切數(shù)據(jù)的。示例中，

8、我們以“square_clip”命名該文件，在流域邊界附近預(yù)留足夠的空間，防止剪切得太靠近而丟失數(shù)據(jù)。新圖層添加到窗口以后，為了看到圖層下面的內(nèi)容，可以調(diào)整透明度。如何調(diào)整呢？點擊圖例，選擇屬性即可，里面有很多選項可供修改。4.確定流域所在位置的UTM區(qū)域     a.識別    確定流域所在位置的格網(wǎng)，務(wù)必在data layer下選定dem_srtm_grid圖層。點擊圖標(biāo)，然后在格網(wǎng)里單擊一下，就可以讀取格網(wǎng)信息，需要記錄下來的信息就是里面的SRTM值。    

9、          b.格網(wǎng)矩形雖然不是真實的UTM區(qū)域，但仍然很重要。記下這個值以及是否在北半球還是南半球。5. DEM數(shù)據(jù)預(yù)處理   a. 在網(wǎng)站：/SELECTION/inputCoord.asp 下載DEM數(shù)據(jù)。    首先更改第三個選項，選擇ArcInfo ASCII 格式，然后在地圖上選擇包含流域的格網(wǎng)矩形（gridbox）。Tile X 和 Tile Y 需要和4.

10、a里identify出來的一致。所有box都選定以后，點擊黃色小框，開始search，并從CSI服務(wù)器下載。  b. 重投影裁剪的方塊  在準(zhǔn)備將裁剪出來的放塊納入DEM的時候，方塊必須重投影來和DEM保持一致。在插件菜單里打開GIS-Tools，確保圖例里這個方塊是被選定的，轉(zhuǎn)向GIS-Tools，矢量，重投影一個shp圖層，選擇裁剪出來的圖塊，使用以下投影選項：點擊OK，不要將這個添加到地圖里，因為地圖是一個不同的投影，。重啟MapWindow.   c.合并格網(wǎng)矩形   如果你的流域沒有跨

11、域格網(wǎng)矩形，只占用了一個格網(wǎng)矩形，那么跳過這節(jié)，直接看5.d。   在一個新建的MapWindow項目里，添加DEM數(shù)據(jù)的時候，要一個格網(wǎng)矩形一次地添加。這些文件會非常大，需要很長時間加載。在插件欄里點擊GIS Tools，然后這個tool就會出現(xiàn)在MapWindow里的工具欄里。為了能夠使用square_clip剪切區(qū)域，格網(wǎng)矩形必須要合并成一個。在GIS Tool里選RasterMerge Grids，一次添加一個，繼續(xù)添加點擊，添加結(jié)束，點擊OK，保存輸出格式為ASCII、名稱。   d. 剪切   

12、;首先，清空所有圖層，加載新的合并后的圖層。然后將這個圖層附加到早前創(chuàng)建的square_clip圖層文件，這樣就描繪出了流域。加載square_clip圖層文件，拖動到列表的頂部，所以就顯示在地圖上，還可以放大到所需要的區(qū)域。6.UTM坐標(biāo)系重投影     MWSWAT要求輸入文件的單位是米制，并且是等積投影，所以我們必須重投影這些文件。MWSWAT開發(fā)者通常使用UTM坐標(biāo)系。盡管UTM坐標(biāo)系并不是完全的等積投影，但是在容許誤差內(nèi)是可以接受的。a.重啟MapWindow并添加剪切的DEM   （退出并重啟MapWi

13、ndow的目的之一是：清除投影緩存）    選擇GIS ToolsRasterReproject Grids,添加layer，點擊OK。   .Category: 投影坐標(biāo)系   .Group: UTM-WGS84   .Name:WGS 1984 UTM Zone#（#是在3.d里確定的UTM Zone）   .單擊OK，不要添加新圖層進來，因為投影不同了。   .關(guān)閉MapWindow。b.為了檢查我們

14、重投影的地圖是否正確，我們重投影一下流域和圖層數(shù)據(jù)集來確認一下地理位置。   .打開流域shapefile文件，選擇ToolsVectorAssign Projection to Shapefile      1.選定流域shapefile文件              Category：Geographic Coordinate Systems  

15、0;          Group：World             Name：WGS1984   .將流域圖層添加到DEM UTM圖層，系統(tǒng)會詢問是否要將流域圖層重投影到      DEM UTM 坐標(biāo)系里，選擇同意重投影，并保存一個叫     

16、  watershed_name_reprojected新文件,加載這個新文件，檢查DEM UTM的地理      位置。       .關(guān)閉MapWindow。c.重復(fù)步驟5b中I-，把剪切圖塊手動轉(zhuǎn)換到WGS1984坐標(biāo)系，然后添加到  DEM UTM地圖中，并選擇重投影到地圖。把square_clip_reprojected重命名  square_clip_UTM。d.使用square_clip_UT

17、M 修剪 DEM UTM，把missing values都刪除。 7.保存MWSWAT輸入文件  保存新的修剪過的DEM UTM文件和流域UTM文件，以一種能夠說明他們是用于SWAT的方式，比如：DEM_utm_SWAT。 8.土地利用數(shù)據(jù)的預(yù)處理a.下載興趣區(qū)域的土地利用數(shù)據(jù)   /download_data.html b.在一個新的Map Window 工程中，加載世界坐標(biāo)格網(wǎng)，打開landuse_grid，如果你對  流域所在區(qū)域不甚明了，那就

18、把流域shapefile也加載上來。確定流域在哪一個  landuse box里。關(guān)閉并重新打開一個Map Window 工程，加載landuse TIF文件，這   個文件要和之前的landuse box相對應(yīng)。c.按照4c里的說明，用square_clip剪切l(wèi)anduse地圖，但是這次點選上  “Clip to Extends（First）”選項。d.按照5a的說明，把剪切的landuse數(shù)據(jù)重投影到UTM，加載square_clip_UTM檢查地理  位置是否正確。e.使用square_clip_UTM修剪landuse_UT