[发明专利]一种基于机理性流域水文模型的水文生态系统服务计算方法

权利要求书

1.一种基于机理性流域水文模型的水文生态系统服务计算方法，其特征在于：所述计算方法包括：

基于流域地形、气象、土地利用和土壤的空间分布图层基础信息，采用流域水文模型ArcSWAT的流域划分工具将整个流域进行划分，得到子流域分布图，再通过设定土地利用、土壤类型和地形坡度的分布面积阈值，进行空间叠加将每个子流域划分为单个或多个水文响应单元，进而得到全流域水文响应单元空间分布图层；

在不同条件下模拟水文响应单元的模拟水文循环过程和营养物质循环过程，得到两次各水文响应单元内的总产水量、泥沙产生量、有机和无机营养物质产生量；

将它两次得到的结果相减得到泥沙含量、有机营养物质和无机营养物质含量之差，并将总产水量、水土保持和水质净化作为流域水文生态系统服务，进而得到总产水量、水土保持和水质净化水文生态系统服务空间分布图层；

所述在不同条件下模拟各水文响应单元内的水文循环过程和营养物质循环过程，得到两次各水文响应单元内的总产水量、泥沙产生量、有机和无机营养物质产生量包括：

通过机理性流域水文模型ArcSWAT的流域划分工具将整个研究流域划分为多个子流域，

再通过设定土地利用类型、土壤类型和地形坡度的空间分布面积阈值，并通过空间叠加分析将每一个子流域划分为水文响应单元，进而得到全流域水文响应单元的空间分布矢量图；

模拟在每个水文响应单元上的流域水文循环过程和营养物质循环过程，进而模拟得到河道的流量、泥沙含量和营养物质含量，并将其与已知监测断面的流量、泥沙含量和营养物质含量观测值进行对比分析、率定和校正水文模型；

基于率定和校正的水文模型，模拟各个水文响应单元的水文循环过程和营养物质循环过程，得到各水文响应单元内的总产水量、泥沙产生量、有机和无机营养物质产生量；

将土壤截留和植被吸收参数配置为0、植被管理和植被覆盖参数配置为1，再次运转模型，模拟水文循环过程和营养物质循环过程，再次得到各水文响应单元内的总产水量、泥沙产生量、有机和无机营养物质产生量。

2.根据权利要求1所述的一种基于机理性流域水文模型的水文生态系统服务计算方法，其特征在于：所述得到总产水量水文生态系统服务空间分布图层包括：

根据率定、校正的水文模型得到各个水文响应单元内的总产水量数据，并将该数据转化为固定格式后通过ArcGIS软件将其与水文响应单元空间分布矢量图层进行连接，得到总产水量水文生态系统服务的空间分布图层。

3.根据权利要求1所述的一种基于机理性流域水文模型的水文生态系统服务计算方法，其特征在于：得到水土保持和水质净化水文生态系统服务空间分布图层包括：

根据不同条件下得到两次各水文响应单元内的总产水量、泥沙产生量、有机和无机营养物质产生量的差值，并将该差值数据转化为固定格式后通过ArcGIS软件将其与水文响应单元空间分布矢量图层进行连接，得到水土保持和水质净化水文生态系统服务的空间分布图层。

4.根据权利要求1所述的一种基于机理性流域水文模型的水文生态系统服务计算方法，其特征在于：所述水文响应单元是子流域的基本组成单元，也是流域水文模型的基本计算单元，表征同一个子流域由单个或多个水文响应单元组成，且水文响应单元内有着相同的地表覆盖、土壤类型和管理模式。