GLDAS是由美国哥达德空间飞行中心(GSFC)和美国国家环境预报中心(NCEP)联合发展的一个全球高分辨率的陆面模拟系统。可提供全球范围1979年至今的陆面资料,空间分辨率为0.25°×0.25°和1°×1°,时间分辨率为3h和月。 GLDAS使用的气象要素、降水、辐射等驱动数据基于多源观测、再分析资料和大气同化产品。降水数据来源于卫星观测降水数据以及NOAA气候预报中心的业务化融合分析降水资料(CMAP)。短波和长波辐射数据由空军天气署农业气象模拟系统(AGMET)提供的算法结合云和雪的产品估算而来。大气同化资料来源于哥达德飞行中心的大气数据同化系统(GEOS)数据、NCEP全球大气数据同化系统(GDAS)数据和欧洲中尺度天气预报中心(ECMWF)数据。 GLDAS陆面数据同化系统共调用了CLM、NOAH和Mosaic三个陆面过程模式以及VIC水文模型。
CXTFIT是美国盐土实验室研制的用于研究一维土壤溶质运移的计算机软件。CXTFIT基于Levenberg-Marquardt算法,采用非线性最小二乘方的函数优化方法,对溶质混合置换实验所得到的穿透曲线进行拟合,求解模型参数,预测土壤中溶质随时间和空间的浓度分布规律。CXTFIT建立在溶质对流-弥散方程的基础上,最初的CXTFIT1.0由Parker and van Genuchten研发编译而成,经过逐步完善成今天的CXTFIT2.0,其中包含了更多的针对不同初边值问题和生成问题的方程解析。该软件程序中包含了三种不同类型的溶质运移模型:平衡CDE模型,物理化学非平衡CDE模型,随机流管模型。
地球系统建模框架(ESMF)是高性能、灵活的软件基础设施,用于构建和耦合天气、气候和相关的地球科学应用。ESMF为组合复杂的、耦合的建模系统定义了一个体系结构,并包含了用于开发单个模型的数据结构和实用程序。ESMF的基本思想就是将复杂的应用程序分解成统一的模块或组件,并使用标准的调用接口。
LEAM模型的发展以及它在美国大陆的几个地区的应用是由伊利诺伊大学香槟分校的一组教员、工作人员和学生进行管理的。LEAM主要是从不断变化的土地使用角度,帮助其他人理解人类经济/文化活动与生物物理周期之间的关系。了解一个系统如何影响另一个系统的程度将使我们能够在未来做出更好的土地使用管理决策。
SPARE:WATER是一个空间决策支持系统,用于估算农业生产系统的耗水量。它是一个独立的软件应用程序,它集成了一个数据库,用于估算作物水分需求的数学模型和图形用户界面(GUI)。该软件实现了地理信息系统功能,用于管理基于开放源代码空间库的空间数据。
HYSIM是一种水文模拟模型(降雨径流模型),它利用降雨和潜在的蒸发数据来模拟水文循环(地表径流,渗透到地下水和河流流量)。HYSIM可以使用降雨、潜在蒸发(PET)、融雪和从地下水和地表水中抽离的数据。只有降雨和潜在蒸发的数据是必不可少的。模拟时间可以是每天或少于一天的时间。HYSIM的典型用途包括: (1)使用长期降雨和潜在蒸发的数据来产生长期的流量记录 (2)流归化 (3)研究气候变化的影响 (4)洪水研究 (5)改善排污的影响 (6)地下水补给
生态动力学模拟(EDYS)模型是一个基于机械的通用的生态系统模拟模型。它模拟了自然和人为干涉在水文学、土壤、植物、动物和流域部分的变化。它是一个动态模型,模拟每小时(针对水生)或日常的变化,从几个月到几个世纪。EDYS已经被联邦和州机构用于各种各样的生态评估, 应用在12个州和澳大利亚以及印度尼西亚等35个地点的公司。
Hydrus-1D模型是一个有限元模型,用于模拟可变饱和介质中的水、热和多个溶质的一维运动。该 模式在数值上解决了理查兹的饱和-不饱和水流量和基于Fickian的热和溶质运移的平流色散方程。