王艳
最新AI赋能流域生态系统水-碳-氮耦合过程模拟;基于SWAT模型、SWAT-CARBON、NDDC、CENTURY
2025-7-9 12:38
阅读:210

流域是以水系为纽带的独立自然地理单元,其内部的水文、生态与生物地球化学过程高度关联,构成一个有机整体。其中,水-碳-氮耦合过程是陆地生态系统的核心环节,三者通过物理、化学和生物作用紧密联动,共同响应自然变化与人类活动的影响。随着高强度人类活动的干预,流域已成为人地关系最敏感、最复杂的区域之一。水资源利用、土地利用变化等行为不仅改变了天然水循环路径,还显著扰动碳氮循环过程。因此,流域尺度水-碳-氮耦合过程的精准模拟与影响评估,已成为生态水文研究的前沿课题。目前,基于ArcGIS Pro的SWAT模型因其强大的水文过程模拟能力,被广泛用于流域管理。通过耦合生物地球化学循环模型(如DNDC、CENTURY),可进一步实现水-碳-氮协同模拟,为生态系统管理提供科学支撑,而人工智能(AI)技术为多过程耦合建模带来了新机遇,能够提升建模效率并挖掘隐藏规律。

专题一 流域水碳氮建模-概述

1.1 流域水碳氮模拟进展及文献分析

1.2 流域水碳氮模拟平台

1.3 流域水碳氮综合模拟演示

专题二 AI大模型赋能流域水碳氮建模

2.1 目前常用大模型介绍

2.2 如何使用好AI

2.3 prompt介绍

2.4 案例1:AI大模型与流域水碳氮建模

专题三 数据制备

3.1 数据要求及格式

3.2 GIS软件平台

3.3 网络数据资源

3.4 数据下载及处理

3.5 DEM数据制备

3.6 土地利用数据制备

3.7 土壤数据制备

3.8 气象数据制备

3.9 其它数据制备

3.10 案例2:AI大模型赋能数据制备

专题四 流域水模拟

4.1 SWAT模型讲解

4.2 SWAT模型运行

4.3 建立SWAT项目

4.4 SWAT运行及结果读取

4.5 参数率定与结果验证

4.6 水文模拟结果分析

4.7 案例3:AI大模型赋能SWAT模型建模

4.8 案例4:AI大模型赋能SWAT模型结果分析

专题五 流域氮模拟

5.1 流域氮循环原理及案例分析

5.2 SWAT模型中氮模拟实践

5.3 氮模拟结果分析

5.4 案例5:AI大模型赋能氮模拟结果分析

专题六 流域碳模拟(一)SWAT-CARBON

6.1 流域碳循环及与SWAT模型结合

6.2 SWAT-CARBON模型运行及实践

6.3 碳模拟结果分析

6.4 案例6:AI大模型赋能碳模拟结果分析(一)

专题七 流域碳模拟(二)NDDC模型

7.1 流域碳循环及生物地球化学循环模型

7.2 DNDC模型运行及实践

7.3 SWAT和DNDC模型的结合

7.4 碳模拟结果分析

7.5 案例7:AI大模型赋能碳模拟结果分析(二)

专题八 流域碳模拟(三)CENTURY模型

8.1 流域碳循环及生物地球化学循环模型

8.2 CENTURY模型运行及实践

8.3 SWAT和CENTURY模型的结合

8.4 碳模拟结果分析

8.5 案例8:AI大模型赋能碳模拟结果分析(三)

专题九 综合案例:三峡库区典型小流域水碳氮综合模拟

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