基于ARM的多通道儀表數(shù)據(jù)采集及基于AnnAGNPS模型的農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染模擬

PAGEPAGE11物理與電子工程學(xué)院《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程小論文課題題目基于ARM的多通道儀表數(shù)據(jù)采集系別物理與電子工程學(xué)院年級(jí)專(zhuān)業(yè)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)號(hào)學(xué)生姓名指導(dǎo)老師日期20XX.05.31目錄引言 2第一章課題要求 31.1課題內(nèi)容及目的 31.2運(yùn)行環(huán)境 3第二章正文 42.1課題分析 42.2系統(tǒng)設(shè)計(jì) 42.3代碼分析、技術(shù)實(shí)現(xiàn)問(wèn)題 8第三章實(shí)驗(yàn)結(jié)果 13第四章實(shí)驗(yàn)總結(jié) 15參考文獻(xiàn) 16設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)：指導(dǎo)教師簽名： 17引言隨著工業(yè)自動(dòng)化與信息化的不斷發(fā)展,數(shù)據(jù)采集已經(jīng)成為了計(jì)算機(jī)與外部物理世界連接的橋梁。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中設(shè)備工作狀況的監(jiān)測(cè)、控制領(lǐng)域中的閉環(huán)控制系統(tǒng)及仿真領(lǐng)域的半實(shí)物仿真系統(tǒng)。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集裝置通常由單片機(jī)及采集卡組成,其采集通道數(shù)較少、單任務(wù)的軟件結(jié)構(gòu)及實(shí)時(shí)性差等不足之處已無(wú)法滿足人們的需求。ARM(AdvancedRISCMachines)是基于RSIC架構(gòu)的數(shù)據(jù)寬為32位可嵌入操作系統(tǒng)的微處理器。由于其體積小、價(jià)格低、可靠性高、低功耗等特點(diǎn)在工業(yè)自動(dòng)化、國(guó)防、運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本次設(shè)計(jì)是基于ARM的多通道實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng);該系統(tǒng)由下位機(jī)系統(tǒng)及上位機(jī)軟件組成,下位機(jī)硬件主要基于ARM工控開(kāi)發(fā)平臺(tái)、數(shù)據(jù)采集板及模擬量輸出板,采用μC/OSⅡ?qū)崟r(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)多通道數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及模擬量的輸出,并將采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送至上位計(jì)算機(jī);上位機(jī)軟件接收數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控,圖形化顯示數(shù)據(jù)變化,并控制下位機(jī)的模擬量輸出功能;通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,下位機(jī)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多通道數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)及模擬量的輸出,μC/OSⅡ操作系統(tǒng)完成多任務(wù)的實(shí)時(shí)調(diào)度,上位機(jī)軟件成功進(jìn)行模擬量數(shù)據(jù)的采集監(jiān)控及數(shù)據(jù)變化的圖形顯示,整個(gè)系統(tǒng)具有良好的實(shí)時(shí)性。采用多任務(wù)編程方法，每個(gè)任務(wù)監(jiān)視一路AD轉(zhuǎn)換，每一路AD的轉(zhuǎn)換結(jié)果在液晶屏上用一個(gè)條形圖的長(zhǎng)短來(lái)表示，直觀地顯示每路模擬輸入電壓的大小?？梢酝ㄟ^(guò)文本框給每路AD設(shè)置警戒值，某路輸入超出警戒線之后條形圖中超出的部分會(huì)以閃動(dòng)的方式顯示。第一章課題要求1.1課題內(nèi)容及目的采用多任務(wù)編程方法，每個(gè)任務(wù)監(jiān)視一路AD轉(zhuǎn)換，每一路AD的轉(zhuǎn)換結(jié)果在液晶屏上用一個(gè)條形圖的長(zhǎng)短來(lái)表示，直觀地顯示每路模擬輸入電壓的大小。可以通過(guò)文本框給每路AD設(shè)置警戒值，某路輸入超出警戒線之后條形圖中超出的部分會(huì)以閃動(dòng)的方式顯示。并在數(shù)碼管上對(duì)應(yīng)的某通道的數(shù)值顯示當(dāng)超過(guò)警戒線數(shù)值時(shí)，數(shù)字閃爍顯示。在此基礎(chǔ)上，利用實(shí)驗(yàn)箱中的數(shù)碼管顯示每一路的電壓采樣值，并能在超出警戒值的情況下閃爍顯示，在LCD屏上對(duì)應(yīng)條形圖的頂部顯示具體的電壓值。1.2運(yùn)行環(huán)境硬件：ARM嵌入式開(kāi)發(fā)平臺(tái)、用于ARM7TDMI的JTAG仿真器、PC機(jī)Pentium100以上。軟件：PC機(jī)操作系統(tǒng)Win98、Win2000或WinXP、ARMSDT2.51或ADS1.2集成開(kāi)發(fā)環(huán)境、仿真器驅(qū)動(dòng)程序、超級(jí)終端通訊程序。正文2.1課程分析數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)置于被監(jiān)控的設(shè)備處，通過(guò)傳感器對(duì)設(shè)備的\o"電壓"電壓或者\(yùn)o"電流"電流信號(hào)進(jìn)行采樣、保持，并送入A/D轉(zhuǎn)換器變成數(shù)字信號(hào)，然后將該信號(hào)送到FIFO中。當(dāng)FIFO中存放的數(shù)據(jù)到了一定數(shù)目時(shí)，由ARM7從FIFO中讀出，然后通過(guò)ARM7的以太網(wǎng)接口送給上位機(jī)。多路采集通道經(jīng)過(guò)模擬開(kāi)關(guān)后再進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器。CPLD是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，它控制采集通道的切換、A/D轉(zhuǎn)換器的啟/停、轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)在FIFO中的存放地址發(fā)生器、產(chǎn)生中斷請(qǐng)求以通知ARM7讀取存放在FIFO中的數(shù)據(jù)等。2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)1．編寫(xiě)OnKey()函數(shù)，響應(yīng)鍵盤(pán)消息。流程圖如圖1所示。1）這里設(shè)置了兩個(gè)文本框，用來(lái)輸入通道編號(hào)和該通道的警戒值，在鍵盤(pán)消息響應(yīng)函數(shù)里針對(duì)兩個(gè)文本框分別作出處理，只處理回車(chē)鍵和取消鍵，其他鍵由控件本身處理。程序里用變量EditNumber指示當(dāng)前要編輯的文本框控件；用變量input指示該文本框控件是否處于輸入編輯狀態(tài)。以此決定回車(chē)鍵應(yīng)該執(zhí)行的功能。2）當(dāng)文本框控件不是編輯狀態(tài)時(shí)，第一次回車(chē)將使其進(jìn)入編輯狀態(tài)，在程序里用SetWndCtrlFocus()函數(shù)將焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移到該控件并用SetTextCtrlEdit()函數(shù)設(shè)置為編輯狀態(tài)；當(dāng)文本框正處于編輯狀態(tài)時(shí)，第二次回車(chē)將使其退出編輯狀態(tài)，并將要編輯的文本框切換到另一個(gè)文本框控件，取消鍵的處理和這種情況類(lèi)似。當(dāng)在實(shí)現(xiàn)按鍵實(shí)現(xiàn)通道的選擇時(shí)，我我在voidMain_Task(void*Id)里添加了如下代碼：if(flag){switch(pMsg->WParam) {case15:Key_val=0;break; case11:Key_val=1;break; case12:Key_val=2;break; case13:Key_val=3;break; case8:Key_val=4;break; }時(shí)通過(guò)按鍵的掃描碼來(lái)改變變量Key_val的值，最后來(lái)控制通道的選擇以及后面添加的數(shù)碼管的顯示位置。在之前添加一個(gè)變量flag是為了在文本焦點(diǎn)時(shí)，柱狀圖和通道不會(huì)改變。 3）如果當(dāng)前要編輯的文本框是警戒值輸入框，在編輯狀態(tài)中回車(chē)確定后，所輸入的通道編號(hào)以及警戒值就會(huì)保存在數(shù)組WarnningData中，代碼如下：WarnningData[Unicode2Int(pChannelTextCtrl->text)]=Unicode2Int(pValueTextCtrl->text);圖12．編寫(xiě)繪圖顯示任務(wù)Display_Task，繪制文本框和柱狀圖等，并實(shí)現(xiàn)文本框編輯程序和超過(guò)警戒值后的顯示，其流程圖為圖2所示。圖2程序中用TextOut()函數(shù)顯示文本框的提示信息，用數(shù)組edit記錄兩個(gè)文本框是否處于編輯狀態(tài)，用變量IsEdit指示提示信息是否顯示。在此次的實(shí)驗(yàn)中，我是利用一個(gè)disp_en來(lái)控制是否在柱狀圖上的文本框內(nèi)顯示電壓值，而這一使能的控制是在觸摸屏上的點(diǎn)擊實(shí)現(xiàn)的，只有在單擊觸摸屏的時(shí)候才會(huì)被觸發(fā)。if(disp_en){ Int2Unicode((int)result_AD0,result_AD0_16);TextOut(pdc,110,(int)(210-result_AD0*20/3.3)-10,result_AD0_16,TRUE,FONTSIZE_SMALL) ；}在實(shí)際上，IsEdit這個(gè)變量在顯示任務(wù)循環(huán)一次就改變一次狀態(tài)，當(dāng)IsEdit==1時(shí)將提示信息擦掉，否則保持顯示不變。這就是閃爍顯示的原理，表示AD轉(zhuǎn)換結(jié)果的條形圖超出警戒值的部分的閃爍也是這樣實(shí)現(xiàn)的，隨著任務(wù)的循環(huán)隔次的改變狀態(tài)。2）warnning[x]是條形圖閃爍的指示變量。當(dāng)某路AD轉(zhuǎn)換的結(jié)果result_ADx大于對(duì)應(yīng)通道的警戒值WarnningData[x]時(shí)，根據(jù)warnning[x]的值決定條形圖的長(zhǎng)度是和result_ADx對(duì)應(yīng)還是和WarnningData[x]對(duì)應(yīng)，這樣看起來(lái)?xiàng)l形圖的長(zhǎng)度是變化的，效果就是超過(guò)警戒線的那部分在閃爍。而我在這里做出了修改與控制，是在鍵盤(pán)按鍵響應(yīng)才觸發(fā)這警告值。而按鍵的響應(yīng)式依靠之前的鍵盤(pán)的掃描碼的值來(lái)控制的Key_val變量。于是在此添加了一段語(yǔ)句：if(Key_val==0||Key_val==4)。5、編寫(xiě)數(shù)碼管顯示代碼。通過(guò)改變模擬電壓的值來(lái)控制數(shù)碼管上的顯示值。并且是在此基礎(chǔ)上在添加一個(gè)控制，當(dāng)有按鍵時(shí)同時(shí)也控制的數(shù)碼管的顯示位。2.3代碼分析、技術(shù)實(shí)現(xiàn)問(wèn)題（1）數(shù)碼管顯示及閃爍顯示的代碼//0通道顯示if(Key_val==0||Key_val==4){//是在按鍵響應(yīng)的同時(shí)對(duì)數(shù)碼管的位顯示也進(jìn)行控制 ZLG7289_ENABLE();//使zlg7289占有同步串口 Delay(5);//延時(shí) WriteSDIO(ZLG7289_CMD_DATA1|6);//數(shù)碼管以方式1譯碼，第一個(gè)數(shù)碼管亮 WriteSDIO(((int)(result_AD0))%10);//顯示個(gè)位 Delay(1);//延時(shí) if((int)((result_AD0))>9)//鍵值大于9顯示十位 { WriteSDIO(ZLG7289_CMD_DATA1|7);//發(fā)送十位數(shù)據(jù) WriteSDIO(((int)(result_AD0))/10); Delay(1); WriteSDIO(ZLG7289_CMD_HIDE);//使一、二、三這三位數(shù)碼管顯示 WriteSDIO(0xff); } else//鍵值小于10不顯示十位 { WriteSDIO(ZLG7289_CMD_HIDE);//使個(gè)位數(shù)碼管顯示 WriteSDIO(0x7f); } a=0xff; if(result_AD0>WarnningData[0]) a=0x3f; Delay(1); WriteSDIO(ZLG7289_CMD_FLASH);//閃爍 WriteSDIO(a);}這是通道0的數(shù)碼顯示及閃爍，只需將通道0中的輸入值和警戒值改成對(duì)應(yīng)通道的值就可以實(shí)現(xiàn)。（2）在LCD屏條形圖中超出部分閃爍顯示的代碼if(result_AD0<=WarnningData[0]) { FillRect(pdc,110,(int)(210-result_AD0*20/3.3),130,210,GRAPH_MODE_NORMAL,COLOR_BLACK); } else { if(warnning[0]==1) { FillRect(pdc,110,(int)(210-result_AD0*20/3.3),130,210,GRAPH_MODE_NORMAL,COLOR_BLACK); warnning[0]=0; } else { warnning[0]=1; FillRect(pdc,110,(int)(210-WarnningData[0]*20/3.3),130,210,GRAPH_MODE_NORMAL,COLOR_BLACK); } }這是通道0的代碼，通道1、2、3的代碼與之像似，只要改變相應(yīng)的輸入值和警戒值即可。（3）觸摸屏及按鍵的控制：voidMain_Task(void*Id)//Main_Test_Task{ POSMSGpMsg; //flag=TRUE; structpoint{ intx; inty;};structpointscrpoint;flag=TRUE; init_ADdevice(20,ADCCON_SLEEP); for(;;) { POS_CtrlpCtrl; pMsg=WaitMessage(0); if(pMsg->pOSCtrl) { if(pMsg->pOSCtrl->CtrlMsgCallBk) (*pMsg->pOSCtrl->CtrlMsgCallBk)(pMsg); } else { switch(pMsg->Message) { caseOSM_TOUCH_SCREEN://觸摸屏的控制 switch(pMsg->LParam) { caseTCHSCR_ACTION_CLICK://響應(yīng)觸摸屏單擊控制 disp_en=TRUE;//單擊觸發(fā)文本框電壓顯示 break; caseTCHSCR_ACTION_DBCLICK://響應(yīng)觸摸屏雙擊控制 disp_en=FALSE; break; } break; caseOSM_KEY://按鍵響應(yīng) pCtrl=GetCtrlfromID(NULL,GetWndCtrlFocus(NULL)); if(pCtrl->CtrlType==CTRLTYPE_WINDOW) { if((((PWnd)pCtrl)->style&WND_STYLE_MODE)==WND_STYLE_MODE) { //焦點(diǎn)是有模式窗口，消息直接傳遞過(guò)去 OSOnSysMessage(pMsg); break; } } if(onKey(pMsg->WParam,pMsg->LParam)) break; Uart_Printf("key=%d\n",pMsg->WParam); if(flag){//變量flag在之前的觸摸屏單雙擊控制時(shí)響應(yīng)是否成立 switch(pMsg->WParam) { case15:Key_val=0;break; case11:Key_val=1;break; case12:Key_val=2;break; case13:Key_val=3;break; case8:Key_val=4;break; } } default: OSOnSysMessage(pMsg); break; } } DeleteMessage(pMsg); OSTimeDly(200); }}實(shí)驗(yàn)結(jié)果將生成的文件編輯下載到開(kāi)發(fā)平臺(tái)并運(yùn)行，通過(guò)四個(gè)旋鈕來(lái)改變相應(yīng)通道的電壓值，當(dāng)輸入的電壓值超過(guò)警戒值時(shí)，對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管顯示的數(shù)值也會(huì)閃爍顯示，同時(shí)在LCD屏上的條形圖的超過(guò)部分也會(huì)閃爍，條形圖的頂端會(huì)顯示相應(yīng)的電壓值（數(shù)值與數(shù)碼管顯示的值相同）。也可在通過(guò)按鍵來(lái)直接控制是否閃爍顯示。哪怕電壓值再高，超過(guò)警告值也不閃爍。在LCD屏上設(shè)置了兩個(gè)文本框，一個(gè)是控制的通道的，另一個(gè)是改變警戒值的。當(dāng)enter鍵按下時(shí)，選中了通道文本框，按鍵響應(yīng)后，在文本框內(nèi)顯示所按下的值，再按下enter后，柱狀圖跳到該值對(duì)應(yīng)的通道。并且在觸摸屏上單擊就可以顯示柱狀圖上的電壓值，雙擊后，電壓值消失。實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)物圖如下：實(shí)驗(yàn)總結(jié)嵌入式實(shí)驗(yàn)，從第一次到最后一次，我?guī)缀醵际沁x擇的ARM7的實(shí)驗(yàn)，所以對(duì)ADS實(shí)驗(yàn)比較熟悉，可是在實(shí)驗(yàn)中還是遇到了形形色色的問(wèn)題，因?yàn)橐粋€(gè)人想把一個(gè)設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)完全做完,是不太容易的,之前的實(shí)驗(yàn)都是按照老師的視頻做的，而且也是最多實(shí)現(xiàn)一個(gè)現(xiàn)象而已，沒(méi)有什么要細(xì)細(xì)斟酌考慮要實(shí)現(xiàn)的話該怎么做？而這次是自己想實(shí)現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象，什么樣的特色都要自己去發(fā)現(xiàn)、去理解，所以面對(duì)一大堆代碼時(shí)，很是傷腦筋。所以我必須要將前面所掌握的知識(shí)融會(huì)貫通，并靈活運(yùn)用，這樣才能把這次實(shí)驗(yàn)做完。首先按照的實(shí)驗(yàn)要求，我開(kāi)始在網(wǎng)上找資料，以及結(jié)合之前老師講的實(shí)驗(yàn)資料，然后和做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的同學(xué)討論，終于有了一個(gè)比較的明確的思路，也想出了自己想要的效果。可是真正做的時(shí)候并不是那么簡(jiǎn)單的，總是遇到這樣那樣的問(wèn)題，遇到問(wèn)題就要解決，這就要自己的實(shí)力，終于經(jīng)過(guò)自己不懈的努力，終于把程序中的錯(cuò)誤都改正過(guò)來(lái)了。這次實(shí)驗(yàn)使我明白了很多，光會(huì)有理論知識(shí)是不行的，我們要把理論知識(shí)和實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，這樣才發(fā)揮了理論知識(shí)的用途。雖然這次實(shí)驗(yàn)我經(jīng)歷了整整七個(gè)小時(shí)的艱苦奮斗，這樣的堅(jiān)持不懈終于最后有了自己想要的成效。所以我知道也深深地體會(huì)到做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候不能太急躁，要慢慢來(lái)，凡事都不能一氣呵成的，都要經(jīng)歷一定的過(guò)程，途中總會(huì)遇到一些問(wèn)題，遇到問(wèn)題我們不能退縮，要勇敢面對(duì)，用自己的實(shí)力解決他，這樣我們才會(huì)成長(zhǎng)。參考文獻(xiàn)[1]田澤.嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用教程[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2005.3[2]周立功.ARM嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)教程[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2005.[3]吳明暉.基于ARM的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[M].北京:人民郵電出版社,2004.[4]金建設(shè).基于ARM的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[M].大連:大連理工大學(xué)出版社,2009.9設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)：___________指導(dǎo)老師簽名：_____________基于AnnAGNPS模型的農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染模擬摘要：本文以大沽河典型小流域?yàn)檠芯繀^(qū)，借助GIS和相關(guān)資料率定參數(shù)，完成模型數(shù)據(jù)庫(kù)的建立。在此基礎(chǔ)上，采用流域出口2001～2002年徑流量、泥沙和總氮監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)優(yōu)化參數(shù)、校準(zhǔn)和驗(yàn)證模型，分析AnnAGNPS模型在大沽河典型小流域應(yīng)用的可行性。2000～2001年，地表徑流的年均模擬偏差分別為12.7%和7%，豐水期的月模擬偏差都在±30%以內(nèi)，日模擬值與實(shí)測(cè)值相關(guān)系數(shù)分別是0.98和0.91，模擬結(jié)果理想；年均泥沙輸出模擬誤差分別為19.1％和15%，月均泥沙估算的相關(guān)系數(shù)分別為0.78和0.73，模擬結(jié)果基本可接受；年均模擬誤差為50%左右，月均估計(jì)及降雨場(chǎng)次模擬的相關(guān)系數(shù)分別低于0.7和0.6，總氮污染負(fù)荷估算有很大的不確定性。結(jié)果表明，如何提高模型的營(yíng)養(yǎng)鹽模擬精度將是未來(lái)AnnAGNPS模型在大沽河流域應(yīng)用的前提與基礎(chǔ)。本研究成果對(duì)于AnnAGNPS模型在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用和推廣，具有很好的示范性，并為大沽河全流域分布式水文模型的構(gòu)建奠定了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞:非點(diǎn)源AnnAGNPS模型大沽河典型小流域適用性

Simulationofagriculturalnon-pointpollutionbasedonAnnAGNPSmodelZOUGui-hong1,CuiJian-yong2(1.Collageofenvironmentalscienceandengineering,OceanUniversityofChina,QingdaoChina,2660032.CollegeofEarthResourcesandInformation，ChinaUniversityofPetroleum,DongyingChina,257061)Abstract:GIS(GeographicInformationSystem)wasintegratedwithAnnAGNPS(AnnualizedAgriculturalNon-PointSourceModel),whichwasusedtoinput,analyze,andvisualizespatialdatathatagriculturalNon-pointsourcepollutionconcerned.Onthisbasis,theperformanceofAnnAGNPS,insimulatingrunoff,siltandtotalnitrogenintypicalsub-watershedsofDagucatchmentwasevaluated.Themodelwascalibratedandvalidatedusingobservedstreamflow,sedimentloadandtotalnitrogendataduring2000and2001insub-watershedsoutlet.Theannuallyrelativeerrorofsurfacerunoffwasseparately12.7%and7%,thedifferenceduringthewetmonthswasunder30%,andR2of0.98and0.91wasseparatelyforevent-basedrunoff,whichshowedthemodelperformedwellforrunoffsimulation.Moderateaccuracyofpredictionforsedimentwasobtainedwithannuallyrelativeerrorof19.1%and15%,andR2of0.78and0.73duringcalibrationandvalidation.Astherelativeerrorof50%forannualoutputoftotalnitrogen,however,AnnAGNPSfailedtocalculatethetotalnitrogenwithR2separatelydownto0.7and0.6formonthlyanddailysimulation.Itisobservedthatthereisaneedtomodifyorimprovetheestimationmethodsofthetotalnitrogentoincreasetheperformanceofthemodelwhichcanaidwatershedmanagementinlocalconditions.ThestudyresultsinthispapermakeagooddemonstrationforapplyingAnnAGNPSmodelinChina,andlayagoodfoundationforestablishmentofwholeDagubasinKeywords:non-pointsource,AnnAGNNPSmodel,Dagutypicalsub-watersheds,evaluation

0引言隨著點(diǎn)源污染的有效控制，非點(diǎn)源污染已成為水體污染的主要因素之一，受到越來(lái)越多的關(guān)注和研究[1-2]。研究表明，非點(diǎn)源污染負(fù)荷有逐漸超過(guò)點(diǎn)源污染負(fù)荷，成為地表和地下水體首要污染源的趨勢(shì)[3-4]。非點(diǎn)源污染模型是實(shí)現(xiàn)非點(diǎn)源污染定量評(píng)價(jià)的有效工具之一。它通過(guò)對(duì)整個(gè)流域系統(tǒng)及其內(nèi)部復(fù)雜污染過(guò)程的定量描述，幫助我們分析非點(diǎn)源污染產(chǎn)生的時(shí)間和空間分布特征，識(shí)別其主要來(lái)源和遷移途徑，預(yù)報(bào)污染負(fù)荷量及其對(duì)水體的影響，并評(píng)價(jià)土地利用變換以及不同管理措施對(duì)非點(diǎn)源污染和水質(zhì)的影響，為流域規(guī)劃和管理提供決策支持[5]。在國(guó)外，尤其是美國(guó)已經(jīng)開(kāi)發(fā)了許多流域非點(diǎn)源污染模型并且將其應(yīng)用到了流域污染負(fù)荷模擬及其管理措施的制定和評(píng)價(jià)中[1]。我國(guó)由于基礎(chǔ)資料的缺乏，適合我國(guó)情況的流域非點(diǎn)源污染模型開(kāi)發(fā)較少，因此將國(guó)外成熟的流域非點(diǎn)源污染模型引入我國(guó)流域非點(diǎn)源污染及流域管理中具有一定的研究意義[5-6]。由美國(guó)農(nóng)業(yè)部開(kāi)發(fā)的AnnAGNPS模型作為農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染研究的主要手段，被廣泛應(yīng)用于計(jì)算非點(diǎn)源污染負(fù)荷、關(guān)鍵源區(qū)識(shí)別、模擬非點(diǎn)源管理方案中[7]。模型在中國(guó)的應(yīng)用集中在東南沿海的浙江和福建[8],對(duì)于受非點(diǎn)源污染嚴(yán)重影響的東部沿海地區(qū)，此類(lèi)研究鮮見(jiàn)報(bào)道。本文以大沽河典型小流域?yàn)槔趧澐旨畣卧?，提取模型參?shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)小流域出口2001～2002年降雨徑流、泥沙及總氮監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，分別檢驗(yàn)AnnAGNPS模型在大沽河典型小流域日、月及年尺度上的適用性，為大沽河流域水資源與水環(huán)境提供重要的水文基礎(chǔ)支持。1.材料與方法1.1研究區(qū)概括大沽河是膠東半島最大的河流，流域面積7511.5km2，流域水資源豐富，多年平均河川徑流量為6.3×108m3。大沽河流域是魯東低山丘陵區(qū)的一部分，地形變化的總趨勢(shì)是北高南低。處于北暖溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，降水年際變化懸殊，主要集中于5～本研究選取以張家院水文站為出口的小流域?yàn)檠芯繀^(qū)（圖1）。研究區(qū)分布于河流的上游地段，其面積為610.81km2。土地利用類(lèi)型主要為耕地、林地、草地、水體，其中耕地面積占總面積的60%左右，草地占27%。土壤類(lèi)型主要圖1.研究區(qū)、站點(diǎn)位置圖Fig.1Thelocationofstudyregionandstation1.2AnnAGNPS模型AnnAGNPS模型（AnnualizedAgriculturalNon-pointSourcePollutionModel）是由美國(guó)農(nóng)業(yè)部開(kāi)發(fā)研究而成的用于模擬評(píng)估流域地表徑流、泥沙侵蝕和氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽流失的連續(xù)型分布式參數(shù)模型[9],與其前期版本AGNPS相比，AnnAGNPS模型的改進(jìn)之處在于：以日為基礎(chǔ)連續(xù)模擬一個(gè)時(shí)段內(nèi)每天及累計(jì)的徑流、泥沙、養(yǎng)分、農(nóng)藥等輸出結(jié)果，可用于評(píng)價(jià)流域內(nèi)非點(diǎn)源污染的長(zhǎng)期影響；根據(jù)地形水文特征進(jìn)行流域集水單元的劃分，且模擬的流域尺度更大；與GIS的緊密集成，模型參數(shù)大多可自動(dòng)提取，模擬結(jié)果的顯示度得以顯著提高[10]。該模型采用SCS-CN徑流曲線方程計(jì)算地表徑流量，并按每日的耕作、土壤水分和作物情況，相應(yīng)地調(diào)整曲線數(shù)。其中前期土壤水分條件由SWRRB和EPIC模型計(jì)算，滲漏計(jì)算采用了Brooks-Corey方程，流量峰值計(jì)算采用了TR-55模型。采用校正的通用土壤流失方程計(jì)算地表泥沙侵蝕量。模型逐日計(jì)算各集水單元內(nèi)氮、磷和有機(jī)碳的營(yíng)養(yǎng)鹽狀況，包括作物對(duì)氮磷的吸收、施肥、殘留的降解和氮磷的遷移等。氮磷和有機(jī)物的輸出按可溶態(tài)和顆粒吸附態(tài)分別計(jì)算，并采用了一組動(dòng)力學(xué)方程計(jì)算平衡濃度。作物對(duì)可溶態(tài)營(yíng)養(yǎng)鹽的吸收計(jì)算，則采用了簡(jiǎn)單的作物生長(zhǎng)階段指數(shù)。采用與CREAMS模型相同的公式計(jì)算氮、磷的可溶態(tài)濃度和顆粒態(tài)濃度[9]。1.3參數(shù)率定1.3.1集水單元以流域1:50000地形圖為數(shù)據(jù)源，利用ARCGIS軟件建立數(shù)字高程模型（DEM）。在此基礎(chǔ)上，利用AnnAGNPS-Arcview集成界面，運(yùn)行地形參數(shù)模塊（TOPAGNPS）自動(dòng)劃分集水單元（cell），勾劃地表排水溝道（reach），生成集水單元文件AnnAGNPS_cell.dat和溝道參數(shù)文件AnnAGNPS_reach.dat,分別包括各集水單元和溝道的面積、高程、坡度、坡長(zhǎng)等參數(shù)。由定義的臨界源面積（thecriticalsourcearea,CSA）和最小初始溝道長(zhǎng)度(theminimumchannellength,MSCL)來(lái)反映流域下墊面的空間變異性。根據(jù)研究區(qū)地形、土地覆被的差異將小流域劃分為104個(gè)集水單元和142條河道。同時(shí)，利用該界面將集水單元文件與流域2000年的1:10萬(wàn)土地利用圖和1:100萬(wàn)土壤圖分別進(jìn)行空間疊加運(yùn)算，確定各集水單元的主要土地利用類(lèi)型和土壤類(lèi)型。1.3.CN值是一個(gè)反映降雨前流域特征的綜合參數(shù)，與流域前期土壤濕潤(rùn)狀況（Antecedentmoisturecondition,AMC）、土壤、覆蓋類(lèi)型及水文狀況密切相關(guān)。為了確定和區(qū)分CN值，美國(guó)土壤保持局按照不同的土壤滲透性能和產(chǎn)流能力的大小，劃分了4種土壤水文類(lèi)型：A類(lèi)（透水）、B類(lèi)（較透水）、C（較不透水）、D（接近不透水）。根據(jù)大沽河上游的土壤、植被、水文狀況和土地利用類(lèi)型等，參照CN值的取值條件[11]，確定各土地覆被類(lèi)型的CN值（表1）。林地和草地的水文條件依據(jù)植被密度來(lái)估計(jì)，耕地的則依據(jù)作物生長(zhǎng)季節(jié)為依據(jù)來(lái)調(diào)整。表1研究區(qū)不同土地覆蓋CN值Table1CNvaluesofdifferentland-coversinthestudyregion土地覆蓋類(lèi)型管理措施水文條件不同水文土壤組CN值A(chǔ)BCD休耕地裸地差76859093好74838890行播作物直行耕作差72818891好67788589等高種植差70798488好64758286小粒作物直行耕作差65768488好63758387等高種植差63748285好60738184林地—差45667783好30557077草地—差49587178好39617480表1表征的是中等含水量（）的CN值，模型依據(jù)土壤水分條件，每日自動(dòng)調(diào)整各用地類(lèi)型的CN值。1.采用萊陽(yáng)站1996－2001年日氣象數(shù)據(jù)（雨量、最高與最低氣溫、露點(diǎn)溫度、云量、風(fēng)速），依據(jù)氣象文件的格式說(shuō)明，編譯FORTRAN程序，建立日氣象輸入文件（Dayclim.inp）。降雨量和降雨侵蝕力(R)一般表現(xiàn)為冪函數(shù)關(guān)系[12]，利用2000-2001年日降雨量[13]，計(jì)算每隔15d的R值，并將其累積以獲得年降雨侵蝕力。土壤數(shù)據(jù)包括空間分布數(shù)據(jù)，物理、化學(xué)屬性數(shù)據(jù)。根據(jù)各集水單元的土壤類(lèi)型，查閱山東省第二次土壤普查結(jié)果，獲得土壤質(zhì)地、分層厚度、容重、總氮及總磷數(shù)據(jù)。將小流域土壤質(zhì)地由卡欽斯基粒級(jí)制轉(zhuǎn)換為模型要求的美制[14]，依此間接獲得土壤水文土壤組,凋萎系數(shù)，有效田間持水量、飽和導(dǎo)水率參數(shù)值[15]。土壤氮磷養(yǎng)分分別按照96%，4%，15%，85%的比例轉(zhuǎn)換[16]以獲得有機(jī)氮、無(wú)機(jī)氮、有機(jī)磷、無(wú)機(jī)磷的含量。作物數(shù)據(jù)從3個(gè)方面考慮:首先是作物的產(chǎn)量、殘留物、分解等基本參數(shù),其次是發(fā)芽、生長(zhǎng)、成熟和衰老4個(gè)生長(zhǎng)階段的劃分和各階段的N、P吸收率；第三是從作物生長(zhǎng)開(kāi)始后，每隔15d的根系、覆蓋和高度累積值。作物產(chǎn)量通過(guò)《2000年青島統(tǒng)計(jì)年鑒》獲得，其它參數(shù)主要利用模型提供的作物數(shù)據(jù)庫(kù)文件Crop.xls和美國(guó)農(nóng)業(yè)手冊(cè)703號(hào)[17]獲得。由農(nóng)田施肥調(diào)查獲得施肥量、施肥深度、各種養(yǎng)分含量比例。1.4校準(zhǔn)與驗(yàn)證模型的校準(zhǔn)是將模擬值與監(jiān)測(cè)值進(jìn)行對(duì)照，并在一定的、合理取值范圍內(nèi)不斷調(diào)整輸入?yún)?shù)，使模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)值之間的誤差可以接受。利用來(lái)自水文年鑒的2000~2001年張家院水文站（圖1）日流量、月泥沙輸出數(shù)據(jù)，青島市環(huán)保局提供的2000~2001年?yáng)|丁家、西巨家及張家院水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面的日總氮負(fù)荷來(lái)校準(zhǔn)和驗(yàn)證模型。在典型的河川徑流過(guò)程中，流量過(guò)程線可以很直觀的區(qū)分為兩部分：基流與地表徑流。因AnnAGNPS模型僅模擬地表徑流部分，在模型校準(zhǔn)之前，利用Pettyjohn&Henning[18]編寫(xiě)的HYSERP程序?qū)⒒鞣指畛鋈ァ?000～2001年日徑流范圍為2.1×104～2.8×106m3/d，其均值為2.39×102m3/d，日均基流量為1.19×102m3/d20002001圖22000-2001年研究區(qū)流量過(guò)程線和基流Fig.2.Hydrographandbaseflowforstudyregion為評(píng)價(jià)模型計(jì)算的質(zhì)量，方便模型參數(shù)校正，本文采用兩個(gè)指標(biāo)來(lái)表征模型實(shí)測(cè)值與模擬值的擬合度。1)模擬偏差：（1）式中,V為模型模擬值，V’為實(shí)測(cè)值，為模擬偏差，值越趨于0，模擬精度越高。2）繪制1:1連線圖和回歸曲線，反映徑流、泥沙及總氮的擬合度，在1:1連線圖上，數(shù)據(jù)點(diǎn)越接近于1:1連線，則擬合度越高。決定系數(shù)R2越大，則表示實(shí)則值與模擬值的擬合度越好。研究認(rèn)為，當(dāng)R2大于0.8，相對(duì)誤差在15%以內(nèi)，模擬結(jié)果理想；R2在0.6～0.8之間，相對(duì)誤差在30%以內(nèi)，模擬結(jié)果基本可接受；R2小于0.6，相對(duì)誤差大于30%時(shí)，模擬結(jié)果不理想[19]。2結(jié)果2.1模擬精度檢驗(yàn)2.1.1由于地表徑流影響了泥沙和氮磷輸出，泥沙輸出影響顆粒態(tài)氮磷輸出，因此，模型模塊的參數(shù)校正存在先后順序，首先對(duì)水文模塊進(jìn)行校正，其次是對(duì)泥沙侵蝕模塊，最后是氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽流失模塊[7]。因缺少日泥沙監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，僅模擬泥沙年均、月均輸出負(fù)荷，而水文、營(yíng)養(yǎng)鹽模擬都是在年、月、日3個(gè)層次上完成。SCS的徑流曲線數(shù)CN是影響地表徑流的主要參數(shù)，土壤供水能力對(duì)地表徑流量的模擬結(jié)果也產(chǎn)生一定的影響。對(duì)比監(jiān)測(cè)值和模擬值的差異程度，依據(jù)小流域的地形特征、AnnAGNPS說(shuō)明書(shū)中CN的取值范圍、經(jīng)驗(yàn)值及其它流域的取值作為參考，反復(fù)調(diào)試CN值來(lái)校準(zhǔn)徑流量。在此基礎(chǔ)上微調(diào)土壤供水能力，使實(shí)測(cè)值最大程度與模擬值接近。利用SCS徑流曲線數(shù)CN模擬地表徑流量，特大暴雨時(shí)模擬值往往遠(yuǎn)高于實(shí)測(cè)值[20-22]。鑒于此，參考各地表覆蓋類(lèi)型CN值的取值范圍，首先將CN值設(shè)為最低值，在此基礎(chǔ)上將CN值升高一定比例，直到得到令人滿意的統(tǒng)計(jì)評(píng)估結(jié)果。模型對(duì)CN值的改變很敏感，且當(dāng)CN值比原來(lái)升高6%時(shí)模擬結(jié)果最理想。在水文模擬參數(shù)調(diào)整中，首先實(shí)現(xiàn)的是年水量平衡。2000和2001年實(shí)測(cè)的地表徑流分別為57.6×106m3和21.73×106m3，對(duì)應(yīng)的模擬值各為65.9×106m3和23.15×106m3,模擬偏差分別為12.7%和－7%，模擬結(jié)果較為理想。對(duì)于月降雨量小于10mm的枯水期（12－3月），模擬值都為0，模擬偏差高達(dá)－100％，說(shuō)明水文模塊對(duì)降雨量反應(yīng)相當(dāng)敏感。在平水期和豐水期，除個(gè)別月模擬值與實(shí)測(cè)值存在較大誤差外（2001年10月），模擬偏差都在±表22000-2001月徑流量實(shí)測(cè)值與模擬值對(duì)比Table2Themonthlyrunoffamountsofmeasuredandpredictedforthestudyregion月份20002001實(shí)測(cè)值模擬值降雨量模擬偏差(%)實(shí)測(cè)值模擬值降雨量模擬偏差(%)（106（106mm（106（106mm10.1800-1000.2103.4-10020.1300-1000.2700-10030.0600.3-1000.200.5-10040.460.3866.2-170.64026.2-10050.280.27.5-290.510.3963.6-2462.071.7751.7-140.550.423.7-2774.685.66213.3219.0411.14165.623840.2447.42279.4188.8410.19194.91598.096.727.6-170.640.4919.4-23102.042.6679.2300.530.3641.4-32111.171.1443.8-30.240.1817.8-25120.2305.8-1000.04013.8-100合計(jì)57.6465.93774.8-41121.7323.15570.3-593校準(zhǔn)檢驗(yàn)圖4研究區(qū)2000-2001年日徑流量實(shí)測(cè)值與模擬值擬合圖Fig.4Comparisonofsimulatedandobservedsurfacerunofffrom2000to2001instudyregion2.1.2AnnAGNPS模型使用修正的通用土壤流失方程RUSLE計(jì)算坡面侵蝕，產(chǎn)沙量主要受RUSLE中的幾個(gè)關(guān)鍵性因子影響，其中作物經(jīng)營(yíng)管理因子C最敏感，土壤可侵蝕因子K次之。作物經(jīng)營(yíng)管理因子C與地表覆蓋度、葉冠覆蓋率關(guān)系密切，為本文的主要調(diào)整對(duì)象。根據(jù)土地利用性質(zhì)、作物生長(zhǎng)狀況、模型中的參數(shù)取值范圍以及文獻(xiàn)中的參數(shù)取值[23]調(diào)整地表覆蓋度和葉冠覆蓋率的大小，來(lái)校準(zhǔn)模型。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)土壤性質(zhì)微調(diào)K值，使泥沙的模型輸出值與實(shí)測(cè)值最大程度的接近。泥沙作為一種載體，吸附了大量的N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入水體，水質(zhì)校正首先從泥沙開(kāi)始。2000～2001年實(shí)測(cè)泥沙年均輸出量分別為10.99×104t和46.59×103t，對(duì)應(yīng)的模擬值為13.09×104t和53.6×103t，泥沙輸出量分別被高估了19.1％和15%。這主要是模型采用Bagnold方程計(jì)算河道輸沙量，沒(méi)有考慮水流對(duì)河床的摩擦，增大了河床泥沙能量的損失，造成渠道泥沙的有效遷移力遠(yuǎn)大于由侵蝕提供的泥沙量，系統(tǒng)地高估泥沙遷移力[24]。2000年和2001年月均泥沙模擬值與實(shí)測(cè)值的相關(guān)系數(shù)分別為0.78和0.73（圖5）。由于缺少數(shù)據(jù)，不能確定日泥沙的模擬精度。因與月泥沙輸出相比，日泥沙估算對(duì)輸入?yún)?shù)要求將更加嚴(yán)格，且RUSLE適于模擬年均土壤侵蝕，可以預(yù)測(cè)日均泥沙模擬精度低于月均泥沙輸出。校準(zhǔn)檢驗(yàn)圖52000-2001年泥沙輸出量實(shí)測(cè)值與模擬值擬合圖Fig.5Comparisonofsimulatedandobservedsedimentfrom2000to2001instudyregion2.1.3對(duì)于氮營(yíng)養(yǎng)鹽的輸出，氮的衰減系數(shù)和河道曼寧系數(shù)比較敏感，化肥施用量、土壤中氮的本底值也對(duì)氮的輸出產(chǎn)生一定程度的影響。研究發(fā)現(xiàn)，將曼寧系數(shù)由模型默認(rèn)的0.04調(diào)整為0.05，氮的衰減系數(shù)由0.75增加到0.1，模擬結(jié)果最理想。在此基礎(chǔ)上，分別根據(jù)作物生長(zhǎng)周期、土壤類(lèi)型微調(diào)化肥施用量和土壤含氮量，使模擬值與實(shí)測(cè)值最大程度吻合。化肥施用量和土壤含量氮與模型的氮營(yíng)養(yǎng)鹽輸出基本成線性關(guān)系，表現(xiàn)出化肥施用量、土壤含氮量較高時(shí)，總氮輸出值也較高的特征。2000～2001年?yáng)|丁家、西巨家及張家院站總氮監(jiān)測(cè)值較少。鑒于此，利用張家院站降雨場(chǎng)次總氮監(jiān)測(cè)值來(lái)校準(zhǔn)模型，東丁家、西巨家站的相應(yīng)數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證模型。西巨家、東丁家及張家院年均總氮負(fù)荷分別為79.96t,126.01t和137.31t，實(shí)測(cè)值各為142.43t，195.19t和237.77t，其模擬偏差分別為－43.86%，－35.44%和－49.85％。從以上結(jié)果可以看出，各小流域總氮輸出量明顯被低估，這可能是本文為了避免誤差累積，未將基流中總氮含量分割出去所致。年均總氮輸出的相對(duì)誤差大于30%，模擬結(jié)果不理想。張家院、東丁家及西巨家，月均總氮實(shí)測(cè)值與模擬值的相關(guān)系數(shù)分別為0.64，0.68和0.72。與年、月總氮輸出相比，降雨場(chǎng)次總氮模擬精度很差，張家院、東丁家及西巨家實(shí)測(cè)值與模擬值的相關(guān)系數(shù)分別為0.49，0.48和0.55（圖6）。張家院斷面，日總氮模擬偏差變幅很大，為2.88%～244.25%；東丁家小流域出現(xiàn)日總氮含量被高估三倍的情況；相比較而言，西巨家斷面模擬精度稍有提高,模擬偏差在－85.38％～5.35％之間，主要是該小流域匯水面積最小，受外界干擾最少。與徑流與泥沙模擬相比，研究區(qū)總氮模擬輸出表現(xiàn)出很大的不確定性。模型的水文模塊模擬精度較高，對(duì)總氮輸出的模擬情況較差。主要是因?yàn)樵谒牟糠只蛘咔治g部分出現(xiàn)的誤差，會(huì)轉(zhuǎn)移并且擴(kuò)大到營(yíng)養(yǎng)鹽部分。由于數(shù)據(jù)精度的限制，本文未能?chē)?yán)格區(qū)分徑流中的氮和泥沙攜帶氮，這可能也是總氮輸出模擬精度較差的原因之一。校準(zhǔn)檢驗(yàn)圖62000-2001年總氮實(shí)測(cè)值與模擬值擬合圖Fig.6Comparisonofsimulatedandobservedtotalnitrogenfrom2000to2001instudyregion以上結(jié)論與國(guó)外學(xué)者的研究結(jié)果比較一致。在VirginiaPiedmont流域，AnnAGNPS模型的降雨場(chǎng)次地表徑流，泥沙，總氮輸出實(shí)測(cè)值與模擬值的相關(guān)系數(shù)分別為0.97，0.76和0.4[24]。Hanalei流域的日徑流量實(shí)測(cè)值與模擬值的相關(guān)系數(shù)為0.55，月均徑流相關(guān)系數(shù)增為0.9，日均、月均沉積物實(shí)測(cè)值與模擬值的相關(guān)系數(shù)分別為0.5和0.85[22]。2.2敏感度分析本文利用敏感性指數(shù)對(duì)輸入?yún)?shù)（徑流曲線數(shù)CN、地表殘茬覆蓋度、葉冠覆蓋率、土壤可侵蝕力K、氮的衰減系數(shù)、河道曼寧系數(shù)）進(jìn)行敏感性分析，評(píng)價(jià)模型在參數(shù)輸入發(fā)生變化時(shí)的響應(yīng)過(guò)程，識(shí)別出對(duì)模型結(jié)果影響最為敏感的參數(shù)。（2）式中S為敏感性指數(shù)，I1和I2是輸入?yún)?shù)的最小和最大值；I12為I1和I2的平均值；O1和O2分別為與I1和I2對(duì)應(yīng)的模型輸出，O12為O1和O2的均值。研究發(fā)現(xiàn)影響地表徑流輸出最敏感的參數(shù)為CN值，敏感性指數(shù)S為2.37。對(duì)于泥沙輸出，地表殘茬覆蓋度和葉冠覆蓋率最敏感，降雨侵蝕力次之，S值分別為－2.9，－2.4和0.9。地表殘茬覆蓋度、葉冠覆蓋率與泥沙輸出呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，即地表殘茬覆蓋度和葉冠覆蓋率越低，泥沙輸出量越大。對(duì)于氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽的輸出，最敏感的參數(shù)為氮的衰減系數(shù)和曼寧系數(shù)，S值分別為－0.272和－0.345。3.結(jié)論非點(diǎn)源污染模型AnnAGNPS具有強(qiáng)大的水循環(huán)模擬能力和對(duì)水資源綜合管理的支撐能力，在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。本研究將其應(yīng)用于受非點(diǎn)源污染嚴(yán)重的大沽河流域，分析其在大沽河流域應(yīng)用的可靠性。研究表明：對(duì)地表徑流年均模擬偏差在15%以內(nèi)，月均偏差在±30%以內(nèi)，降雨場(chǎng)次模擬的R2在0.9以上，模型對(duì)該區(qū)域地表徑流的模擬較適宜；對(duì)泥沙輸出的年均模擬偏差在±20%以內(nèi)，月均R2高于0.7，模擬結(jié)果可接受；總氮模擬年均偏差高達(dá)50%，月均和降雨場(chǎng)次總氮負(fù)荷的相關(guān)系數(shù)分別在0.6和0.5附近波動(dòng)，模擬結(jié)果表現(xiàn)了很大的不確定性?？梢?jiàn)，如何提高模型在研究區(qū)的營(yíng)養(yǎng)鹽模擬精度將是未來(lái)AnnAGNPS的重點(diǎn)研究方向之一。本研究對(duì)于AnnAGNPS模型在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用和推廣，具有很好的示范性，并為膠州灣入海全流域分布式水文模型的構(gòu)建奠定了基礎(chǔ)。[參考文獻(xiàn)][1]胡雪濤，陳吉寧，張?zhí)熘?非點(diǎn)源污染模型研究[J].環(huán)境科學(xué)，2002，23（3）：124－128[2]朱繼業(yè)，竇貽儉.城市水環(huán)境非點(diǎn)源污染總量控制研究與應(yīng)用[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，1999,19(4)：415－420[3]馬蔚純，陳立民，李建忠等.水環(huán)境非點(diǎn)源污染數(shù)學(xué)模型研究進(jìn)展[J].地球科學(xué)進(jìn)展，2003，18(3)：358－366[4]楊?lèi)?ài)玲，朱顏明.地表水環(huán)境非點(diǎn)源污染研究[J].環(huán)境科學(xué)進(jìn)展，1998，7（5）：60－66[5]邢可霞，郭懷成，孫延楓等.流域非點(diǎn)源污染模擬研究－以滇池流域?yàn)槔齕J].地理研究，2005，24（4）：549[6]李懷恩，沈晉，劉玉生.流域非點(diǎn)源污染模型的建立與應(yīng)用實(shí)例[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，1997，17（2）：141－147[7]黃金良，洪華生，杜鵬飛等.AnnAGNPS模型在九農(nóng)江典型小流域的適用性檢驗(yàn)[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2005，25(8)：1136[8]賈寧風(fēng)，段建南，李保國(guó)等.基于AnnAGNPS模型的黃土高原小流域土壤侵蝕定量評(píng)價(jià)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2006,22(12):23[9]RonaldL，Bingner，F(xiàn)redD，etal.AnnAGNPSTechnicalProcessesDocumentVersion3.2[M].2005[10]洪華生，黃金良，張珞平等.AnnAGNPS模型在九農(nóng)江流域農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染模擬引用[J].環(huán)境科學(xué)2005，4(26)：64[11]UnitedStatesDepartmentofAgriculture,NaturalResourcesConservationServiceandConservationEngineeringDivision.Ur