AGNPS在我国东南亚热带地区的检验

利用地理信息系统（GIS），基于数字高程模型（DEM），提取AGNPS（A Agricultural Non-Point Source Model)模型所需的水文和地形参数，并通过实地调查及专题制图等手段获取AGNPS模型所需的土地利用、土壤质地及施肥水平等其它参数，最后利用监测降水，实测水文参数、营养盐及沉积物负荷等验证AGNPS模型在我国东南亚热带地区的应用。     

农业非点源模型——AGNPS计算

由于非点源污染产生机制的特殊性，导致实地调查和试验研究不易实行。而数学模型方法在这一领域尤其能够体现出它的优点，其中AGNPS模型是应用较为广泛者之一。介绍了AGNPS模型的基本结构，主要包括水文、侵蚀和化学污染物的迁移3部分。     

农业面源污染模型AGNPS的应用现状及在我国应用的展望

农业面源污染具有广泛性、分散性和隐蔽性的特点，治理和监测的难度大，已成为当前水质恶化的一大威胁。本文介绍美国--农业部开发的农业面源污染模型——AGNPS模型及其应用，阐述了AGNPS模型的发展历程、优缺点、组成部分、各部分功能以及最新的版本AnnAGNPS。并对我国及三峡库区应用该模型研究农业面源污染问题作了分析和展望。     

农业面源污染模型研究进展

介绍了USLE、CREAMS、EPIC、ANSWERS、AGNPS、Ann AGNPS、SWRRB、SWAT等常用的农业面源污染模型的研究历程,讨论了模型的基本组成、特点和现有问题。针对农业面源污染模型在数据获取、模拟结果和模型引进本土化等问题,提出了新的研究思路。对发展趋势的分析可以发现:农业面源污染模型将更多地作为大型流域集成管理模型的第一部分进行开发,并且向环境评估和管理等方面发展;新兴技术可促进模型优化,"3S"技术将成为农业面源污染模型研究的热点。     

我国农业非点源污染研究进展分析

非点源污染具有分散性、隐蔽性、随机性、滞后性和形成机理复杂等特征,目前以模型方法为主要研究手段。介绍了比较著名的流域尺度的非点源污染模型AGNPS模型、SWAT模型和输出系数模型。指出我国的农业非点源污染研究开始于20世纪80年代初,目前以引进国外模型进行验证、应用为主。从研究区域上看,目前国内的非点源污染研究多集中在南方地区。     

爱达荷州Tom beall流域的土壤侵蚀和非点源污染防治

为了评价爱达荷州 Tom beall 流域16个农场实施11种资源管理方法的片蚀、细沟侵蚀和水质效应,我们使用一个地理信息系统来收集和检索所需的自然参数。利用一个线性规划模型确定出减少该流域整体侵蚀和非点源污染的最佳方法。采用农业非点源模型(AGNPS)评价出最佳资源管理方法的水质效应。横坡或等高种植少耕法是减少农场级侵蚀速率最经济有效的方法。为把流域平均侵蚀速率降低至容许水平 T(11.2吨/公顷/年),除两个农场之外其他农场都应以少耕法取代传统耕作。若要把平均侵蚀减少到2T,则需要在11个农场实施免耕措施,并把两个农场改为永久植被。当平均侵蚀降低到 T 水平时,流域农场的总纯收入增加了1.5%。防治侵蚀大大减少了泥沙量、养分量和化学需氧量(COD)。采用2T水平的最佳资源管理方法使泥沙、养分和 COD 的平均值分别下降了45%、38%和24%;采用 T 水平最佳方法分别下降72%、64%和29%。     

DEM分辨率及子流域划分对AnnAGNPS模型模拟的影响

 针对大中尺度流域非点源污染模拟精度与运算效率的突出矛盾,选取数据精度与空间离散化2个关键影响因素,讨论数字高程模型(DEM)分辨率和临界源面积(CSA)取值对AnnAGNPS模型模拟结果的影响.分别比较了7组CSA取值及8组不同DEM分辨率对华北潮河流域大阁子流域AnnAGNPS模型参数提取及模拟结果的影响.研究发现,CSA取值对汇水单元的数量、地表径流量、泥沙以及总氮的模拟有很大的影响.随着CSA取值的增大,地表径流量变化不大;泥沙先逐渐增大,后呈减少趋势;总磷负荷的变化趋势不明显;总氮负荷呈逐渐减少的趋势.选择合适的CSA是流域AGNPS模型模拟的基础.DEM是分布式水文模型的基础数据,研究表明:DEM分辨率对坡度有较大的影响.随着DEM分辨率的降低,径流量变化不大;土壤侵蚀和总氮负荷变化却十分明显,当DEM分辨率从30m逐渐降低至60m时,泥沙输出及总氮负荷迅速减小,总磷呈现先减小后逐渐稳定的趋势,但变化幅度小于总氮和泥沙.当DEM分辨率小于60m,泥沙和总氮的输出随分辨率降低下降缓慢.以30m和50m DEM为例,通过不同精度的DEM坡度回归分析,建立了低精度DEM坡度修正的方法.用修正后的坡度进行AnnAGNPS模型模拟计算,结果表明坡度修正对泥沙、总氮、总磷的模拟有不同程度的改善.     

潍河流域水质管理模型

水质管理模型包括河流模型、农业非点源污染模型和水库富营养化模型。河流模型选择ＱＵＡＬ２ＥＵ模型并加以改进,增加了模拟ＣＯＤ转化,底泥泛起和水体养鱼的非点输入功能,并将非点源模型和水库模型作了技术处理使之同河流模型有机结合在一起。     

湖泊富营养化评价模型的发展和应用

以湖泊富营养化模型研究的发展为主线,着重介绍了四类富营养化模型,即：营养盐模型,浮游植物生态模型,生态动力学模型和人工神经网络模型。通过对目前国内外常用富营养化模型的建立思路和应用实例进行概括和描述。对不同模型的优缺点和适用范围进行了分析比较,对水体富营养化研究的最新发展趋势进行了预测和展望,为湖泊水库综合管理提供了有效参考。     

GM（1， 1）正弦模型修补气温监测缺失数据的探讨

目的建立预测精度较好的大气温度监测缺失数据修补的方法和模型。方法采用正弦函数对GM(1,1)标准模型进行修正,建立分段的GM(1,1)正弦修正模型对缺失数据进行修补。以万宁试验站某天监测的温度日记时值数据为试验数据,同时建立GM(1,1)标准模型、GM(1,1)时序修正模型和GM(1,1)正弦修正模型,对比分析各模型的修补误差,确立较好的修补模型。结果从模型的拟合效果分析,GM(1,1)标准模型和GM(1,1)正弦修正模型的拟合性最好,GM(1,1)时序修正模型的拟合性相对较差一些;从预测精度上分析,GM(1,1)标准模型和GM(1,1)时序修正模型预测修补效果差,平均相对误差分别达到22.54%和17.70%,而GM(1,1)正弦修正模型预测修补的平均误差仅为3.14%,得到了较大的改进,预测效果好。结论正弦修正模型能很好地修补缺失数据,其修补效果比时序修正模型和标准模型都要好。     

基于GIS的汉江中下游农业面源氮磷负荷研究

根据汉江中下游农业面源污染治理决策的需求，在大量实地观测资料区域地理与农业环境数据基础上，开发并建立了汉江中下游农业面源动态监测信息系统。以此为技术支持，运用数学模型及其与GIS相结合的技术，研究了汉江中下游农业面源污染的负荷及分布规律。     

DEM格网尺度对AnnAGNPS预测山地小流域径流和物质输出的影响

为了解流域地形空间参数和其它参数的精度对农业非点源污染模型AnnAGNPS预测准确性的影响,利用三峡库区黑河小流域观测资料校准了AnnAGNPS模型,分析了1.5-12.5m格网尺度DEM对地形参数和模型负载输出的影响.结果表明,1.5～12.5m格网尺度DEM对流域径流量、洪峰流量、总N输出影响不显著,但对泥沙、总P、有机碳输出影响显著.三峡库区类似小流域宜采用5m格网尺度DEM,AnnAGNPS模型较不适合于尺度较小、坡度较大的小流域泥沙负载预测.     

Validation of an agricultural non-point source （AGNPS） pollution model for a catchment in the Jiulong River watershed, China

This study tested and evaluated the agricultural non-point source(AGNPS)model for the Wuchuan catchment, a typical agricultural area in the Jiulong River watershed, Fujian Province. China. The AGNPS model was calibrated and validated for the study area with observed data onten storms. Thedata on eight stormsin 2002 were used for calibration while data on two stormswere used for validation of the model. Considering the lack of water quality data over a long-term series, a novel method, comparing an internal nested catchment with its surrounding catchment, was used to supplement the less long-term series data. Dual calibration and validation of the AGNPS model was obtained by this comparison. The results indicate that the correlation coefficients were 0. 99 and 0. 98 for runoff, 0. 94 and 0. 95 forthe peak runoff rate of the large catchment and the small catchment, respectively, and 0. 76 forthe sediment of the small catchment only. Each pair of correlation coefficients is homogeneous for the same event for the two catchments. With the exception of the sediment yield and particulate phosphorus, the peak nmofr rate and other nutrients were well predicted. Sensitivity analysis showed that the Soil Conservation Service curve number and rainfall quantity were the most sensitive parameters, which resulted in high output variations. Erosivitv and other parameters had little influence on the hydrological and quality outputs.     

城市水污染损失的经济计量模型

在总结水污染损失计算研究工作的基础上，利用计量经济学方法，通过对城市水污染损失影响因素的分析，建立水污染损害函数，进而建立城市水污染损失的经济计量模型。以黄河流域呼和浩特市为例，分析了该市水环境状况，并计算该市水污染损失，得到了一些有益的结论。     

基于一个发现污染类核心区域的聚类模型的大气污染情况分析

由于污染源受地形、地貌及气象等条件影响而分布多样,大气污染数据在空间中呈任意形状、任意密度的复杂分布。为探究这种大气污染分布状况,基于DP算法提出了1个发现污染类核心区域的聚类模型。以实现对污染数据不经统计直接聚类,在保持空气污染数据分布特征不变的基础上提取出关键污染数据,更准确地挖掘空气污染变化规律。将所提聚类模型和k-Means算法在由兰州市2017,2019,2021年各年1月污染物浓度小时数据构成的3个数据集上进行了对比分析。结果显示:所提模型在以上3个数据集上均能更清晰地挖掘出污染数据,在污染类核心区域中的关键污染数据分别为59.0%、57.2%和69.0%,且造成污染的首要污染物均为NO₂和颗粒物。此外,该模型从兰州市2021年1月数据中解析出,兰州市月污染变化由污染物NO₂和PM₁₀共同作用或交替作用引起,日污染变化在受污染小时数和首要污染物(NO₂和PM₁₀)出现次数上的变化趋势均呈双峰型,污染区域为城关区。并通过分析上述污染规律的成因,证明该模型在确保数据复杂分布不变的情况下提取关键污染数据的有效性。     

长江上游平原丘陵区农业非点源污染输出特征和驱动机制

农村非点源污染格局和机制研究对于区域生态环境治理意义重大.以长江上游平原丘陵区为研究区,借助多元数据,提出一种基于空间距离修正的污染物测算方法,利用克里金（Kriging）插值和逻辑回归（LR）方法研究农村非点源污染物的排放格局和影响机制.结果表明,2005～2015年间COD、 BOD₅、 NH⁺₄-N、 TN和TP排放总量分别增加15.46×10⁴、 25.66×10⁴、 3.49×10⁴、 1.26×10⁴和0.38×10⁴ t.成都平原、川中丘陵和川东平行岭谷耕作区是排放量高值区,而城镇城区和三峡库区腹地是低值区. COD、 BOD₅和NH⁺₄-N整体风险等级有所增加,TN整体排放风险等级有所增加,TP整体排放风险偏高且有继续恶化的趋势.综合风险等级呈“中部高,四周低”的空间格局,极高和次高风险等级呈镶嵌分布,成都平原和川东平行岭谷区为高风...     

基于模糊信息熵的流域水污染系统建模与控制

我国水污染局部得到了改善,但呈现流域污染蔓延的趋势。运用系统控制论构建流域水污染控制系统,突破了传统的"就水论水、见污治污"的还原论水污染控制方法,综合考虑总体控制战略决策(S)反馈系统以及社会发展布局(L)、经济发展模式(E)、居民生活方式(C)和治理工程措施(T)控制系统等多种控制措施及因素,通过输出量与参考给定输入的比较,采用模糊信息熵方法进行了定量分析方法的探讨。