GMS-全面+經(jīng)典教程

1、地下水模擬軟件 GMS 教程翻譯目錄1 GIS模塊61.1 簡(jiǎn)介71.2 未安裝 ESRI ArcObjects71.3 開(kāi)始81.4 讀取 Shapefile 文件81.5 查看 Shapefile 文件81.6 查看屬性表91.7 文件轉(zhuǎn)換為 2D 離散點(diǎn)91.8 已安裝 ESRI ArcObjects111.9 啟動(dòng) ArcObjects111.10 讀出數(shù)據(jù)111.11 查看 shapefile 文件121.12 圖形文件轉(zhuǎn)化為屬性對(duì)象132 屬性對(duì)象172.1目標(biāo)172.1 簡(jiǎn)介172.2 開(kāi)始182.3 屬性對(duì)象182.4 結(jié)論243MODFLOW概念模型法253.1 簡(jiǎn)介263.

2、2 問(wèn)題描述263.3 開(kāi)始283.4 導(dǎo)入模型底圖283.5 存儲(chǔ)工程文件283.7 定義邊界293.8 創(chuàng)建本地源匯圖層303.9 定義補(bǔ)給區(qū)域363.10定義水力傳導(dǎo)系數(shù) .383.11 Locating the Grid Frame定位柵格骨架 .403.12創(chuàng)建柵格 .403.13初始化 MODFLOW數(shù)據(jù) .413.14定義活動(dòng) / 不活動(dòng)區(qū)域 .413.15插值（篡改）高程值 .413.16轉(zhuǎn)換概念模型 .443.17檢查模擬 .453.18運(yùn)行 MODFLOW .453.19顯示等水位線 .453.20側(cè)邊 瀏覽水頭 .463.21查閱水流均衡 .463.22結(jié)論 .474 M

3、ODFLOW-Grid Approach.484.1簡(jiǎn)介 .494.2問(wèn)題描述 .494.3開(kāi)始 .504.4單位 .504.5創(chuàng)建柵格 .514.6創(chuàng)建 modflow 模擬 .514.7單元邊界條件直接賦值 .544.8 LPF模塊 .554.9補(bǔ)給（回灌）模塊 .574.10排水溝模塊 .574.11井模塊 .594.12檢查模擬 .624.13保存模擬 .634.14運(yùn)行 MODFLOW .634.15顯示結(jié)果 .634.16區(qū)域均衡 .644.17結(jié)論 .665 MODFLOW層數(shù)據(jù)插值 .675.1 簡(jiǎn)介.685.2開(kāi)始 .685.3層數(shù)據(jù)插值 .685.4案例 .695.5例 1

4、完整連續(xù)地層 .695.6案例 2 裂隙 .715.7案例 3出露 .735.8案例 4基巖消蝕 .745.9結(jié)論 .766 MODPATH.786.1簡(jiǎn)介 .786.2例題描述 .796.3開(kāi)始 .796.4導(dǎo)入工程文件 .796.5定義孔隙度 .806.6定義初始位置 .806.7顯示設(shè)置 .816.8粒子示蹤屬性設(shè)置 .816.9垃圾填埋場(chǎng)的粒子示蹤 .836.10通過(guò)區(qū)域代碼設(shè)置顏色 .856.11流線長(zhǎng)度和時(shí)間計(jì)算 .856.12通過(guò)區(qū)域代碼設(shè)定截獲區(qū) .866.13小結(jié) .867 MT3D-概念模型方法 .887.1簡(jiǎn)介 .887.2案例描述 .897.3開(kāi)始 .897.4導(dǎo)入工程

5、 .897.5確定單位 .897.6初始化 MT3DMS 模擬 .907.7定義含水層特征 .927.8入滲濃度的賦值 .937.9概念模型轉(zhuǎn)換 .937.10層厚設(shè)置 .947.11對(duì)流包 .947.12離散包 .947.13查閱結(jié)果 .947.14源匯混合包 .957.15保存模擬 .957.16運(yùn)行模型 .957.17運(yùn)行 MT3DMS .957.18查閱結(jié)果 .967.19物質(zhì)時(shí)間圖 .967.20動(dòng)畫(huà)顯示 .977.21吸附和分解的模擬 .977.22運(yùn)行選項(xiàng) .987.23保存模型 .997.23.1 運(yùn)行 MT3DMS .997.24查看計(jì)算結(jié)果 .997.25隨時(shí)間變化歷史圖

6、.997.26小結(jié) .1001 GIS模塊Shapefile 文件導(dǎo)入、顯示以及轉(zhuǎn)換目標(biāo)無(wú)須使用 ArcObjects 實(shí)現(xiàn) Shapgefile 文件的導(dǎo)入和顯示。在GMS 中將 shapefile文件轉(zhuǎn)化為屬性對(duì)象1.1 簡(jiǎn)介使用 GIS 模塊可以在 GMS 中直接顯示 GIS數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，而不必將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 GMS 數(shù)據(jù)格式。 GMS 自身的數(shù)據(jù)如網(wǎng)格和鉆孔數(shù)據(jù)可以和 GIS數(shù)據(jù)一起顯示。 GIS模塊還可以選擇一部分 GIS數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換為 GMS的數(shù)據(jù)格式，用來(lái)建立地下水模型。目前 GMS 中的 GIS模塊只能應(yīng)用于穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)。若計(jì)算機(jī)注冊(cè)了 ArcObjects，ESRI軟件中的許

7、多模塊 （如 ArcMap）就可以在GMS中使用了。如果沒(méi)有注冊(cè)同樣可以使用GIS模塊，但其中的一些功能是不能使用的。這種情況下可以導(dǎo)入并顯示shapefile 文件，并將其轉(zhuǎn)換為GMS 屬性對(duì)象。 GMS幫助文件中完整地列出了不同模型可以使用的模塊。本文中介紹了GMS 軟件中的 GIS 模塊，其中包括兩部分。第一部分介紹了計(jì)算機(jī)在沒(méi)有注冊(cè)ArcObjects 的情況下可以使用的模塊。第二部分介紹了注冊(cè)ArcObjects 的情況下可以使用的模塊，如果計(jì)算機(jī)沒(méi)有注冊(cè)ArcObjects 則不必看第二部分內(nèi)容。1.2.1 綱要操作流程為：1、打開(kāi) shapefile 文件2、查看屬性表3、將 s

8、hapefile 文件轉(zhuǎn)換為散點(diǎn)4、啟動(dòng) ArcObjects 并讀入圖層和 shapefile 文件5、轉(zhuǎn)換 shapefile 文件為屬性對(duì)象1.2 未安裝 ESRI ArcObjects首先導(dǎo)入一個(gè)包含經(jīng)數(shù)據(jù)的點(diǎn)狀shapefile 文件。然后建立shapefile 點(diǎn)要素的離散點(diǎn)。在 MAP 模塊中建立 GMS MODFLOW概念模型，同時(shí)建立包含井屬性的圖層。最后將 shapefile 文件轉(zhuǎn)換為 GMS 中的井，用來(lái)幫助建立模型。從上述過(guò)程中可以看出如何將GIS數(shù)據(jù)導(dǎo)入并轉(zhuǎn)換為GMS 數(shù)據(jù)。這一部分需要的模塊有：MAP 和 GIS。1.3 開(kāi)始如有必要首先運(yùn)行GMS。若 GMS 已

9、經(jīng)運(yùn)行，使用 File/new 這個(gè)命令，以便程序設(shè)置存儲(chǔ)為默認(rèn)的狀態(tài)。1.4 讀取 Shapefile 文件第一步是讀取 Shapefile 文件。1、選擇 Open按鈕。2、查找并打開(kāi)文件目錄： tutfilesGISgis3、在 Open 對(duì)話框中，將 Files of type 改為 Shapefiles（*.shp ）4、選擇文件名為 arcmap.shp 的文件并單擊 Open 按鈕。1.5 查看 Shapefile 文件一定數(shù)量點(diǎn)顯示在屏幕上。在shapefile 文件中含有井的信息。1、在 Project Explorer中選擇 GIS Layers Folder。2、在 Pr

10、oject Explorer中根據(jù)需要展開(kāi)GIS數(shù)據(jù)層文件夾?？梢钥吹絘rcmap.shp object對(duì)象顯示在目錄樹(shù)中，這就是剛剛打開(kāi)的shapefile 文件。如果沒(méi)有安裝 ESRI ArcObjects，此時(shí)只有有限的幾個(gè)按鈕用來(lái)顯示shapefile。3、選擇 Display Options按鈕。4、單擊顯示點(diǎn)符號(hào)類型按鍵。5、改變點(diǎn)的半徑和顏色。單擊OK 推出對(duì)話框。此時(shí)可以看到點(diǎn)的顏色發(fā)生了變化。1.6 查看屬性表打開(kāi)的 shapefile 文件中包含大量的關(guān)于點(diǎn)的屬性數(shù)據(jù)，可以通過(guò)屬性表進(jìn)行瀏覽。1、在目錄樹(shù)中，右鍵單擊arcmap.shp。2、在彈出的菜單中選擇Attribu

11、te Table 命令。3、通過(guò)拖動(dòng)右下角改變對(duì)話框大小以瀏覽更多的數(shù)據(jù)。每一個(gè)點(diǎn)都包含大量的屬性 （列）。注意到屬性表中的數(shù)據(jù)是不可以編輯的。4、點(diǎn)擊 OK 退出該對(duì)話框。1.7 文件轉(zhuǎn)換為2D 離散點(diǎn)現(xiàn)在要將 GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 2D 離散點(diǎn)，用來(lái)進(jìn)行插值。5、在目錄樹(shù)中，右鍵單擊arcmap.shp。6、在彈出的菜單中選擇Convert to 2D Scatter Points命令。此時(shí)可以看到屏幕上出現(xiàn)一些新的符號(hào)。這些符號(hào)就是新建立的2D 離散點(diǎn)。7、如有必要展開(kāi) 2D Scatter Date文件夾。注意 arcmap.shp 2D 散點(diǎn)數(shù)據(jù)是剛剛創(chuàng)建的。8、展開(kāi) arcmap.sh

12、p 對(duì)象。注意， GMS 會(huì)根據(jù)屬性表中的每一個(gè)數(shù)字屬性自動(dòng)建立數(shù)據(jù)集。用戶可以使用這個(gè)程序建立離散點(diǎn)， 然后將這些離散點(diǎn)插入到網(wǎng)格中。例如，如果每一個(gè)點(diǎn)的水位信息，就可以建立模型的初始水頭數(shù)居集合。因?yàn)椴粚?duì)這些離散點(diǎn)進(jìn)行編輯，需要將其刪除。9、在目錄樹(shù)中點(diǎn)擊 2D 散點(diǎn)數(shù)據(jù)文件夾并在彈出的菜單中選擇刪除。將 GIS 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 GMS 特征屬性后，就可以用于建立概念模型。首先要選用一定的屬性建立起概念模型和圖層集。1.7.1 創(chuàng)建概念模型1、在目錄樹(shù)中，右鍵點(diǎn)擊空白處，然后在彈出的菜單中選擇New |ConceptualModel 命令。2、將名稱更改為 Model1 。3、確保 Model

13、 設(shè)置為 MODFLOW并點(diǎn)擊 OK。4、在目錄樹(shù)中，右鍵單擊Model1 文件夾，在彈出的菜單中選擇NewConceptual Model 命令。5、將新的圖層重命名為coverage1。6、在 Sources/Sinks/BCs選項(xiàng)組中選擇Wells 并點(diǎn)擊 OK。1.7.2 根據(jù) GIS 數(shù)據(jù)作圖1、在目錄樹(shù)中選擇 GIS Layers文件夾。2、選擇 GIS|Shapes Feature Objects命令。3、點(diǎn)擊 Yes確保使用所有可見(jiàn)的圖形。 此時(shí)彈出 GIS to Feature Objects Wizard對(duì)話框。4、點(diǎn)擊 Next。5、在 WELLNAME列中，將 Mapp

14、ing 改為 Name。6、在 PUMPRATE列中，將 Mapping 改為 Flow rate。7、點(diǎn)擊 NEXT。8、點(diǎn)擊 Finish。此時(shí)屬性對(duì)象點(diǎn)和GIS點(diǎn)位于同一位置，因此用戶不會(huì)注意到顯示中的區(qū)別。9、在目錄樹(shù)中取消arcmap.shp 的勾選。10、在目錄樹(shù)中，右鍵單擊coverage1，在彈出的菜單中選擇Attribute Table命令。這個(gè)對(duì)話框中顯示了圖層中所有要素點(diǎn)的屬性。 如前所述名稱和流速都是由GIS屬性數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換而來(lái)的。但是所有點(diǎn)的類型均為 NONE。需要將其設(shè)置為井。11、找到表格中對(duì)應(yīng)于All 行和 Type 列的單元格，將其類型改為well。由于其處于 A

15、ll 行，因此所有的點(diǎn)均改為井。12、點(diǎn)擊 OK。1.7.3 第一部分小結(jié)利 用 井 的 點(diǎn) 文 件 可 以 進(jìn) 一 步 建 立 MODFLOW 概 念 模 型 。 在 MODFLOW-Conceptual Model Approach指南中將進(jìn)行更為詳盡的介紹。1.8 已安裝 ESRI ArcObjects如果計(jì)算機(jī)或網(wǎng)路已經(jīng)注冊(cè)了 ArcObjects，就可以進(jìn)行后面的操作。如果安裝了像 ArcGIS一類的 ESRI軟件，則表明已經(jīng)注冊(cè)了 ArcObjects。 如果無(wú)法分辨是否已經(jīng)注冊(cè) ArcObjects，則此導(dǎo)則將會(huì)顯示如何識(shí)別是否已經(jīng)注冊(cè)。如果已經(jīng)注冊(cè) ArcObjects 的話，

16、在 GIS模塊中更多的功能屬性將可以使用。本文將介紹此類功能屬性。1.9 啟動(dòng) ArcObjects刪除之前所有的操作并啟動(dòng)ArcObjects。1、選擇新建按鈕。2、在提示保存對(duì)話框中選擇NO。3、選擇 GIS模塊。4、選擇 GIS|Enable ArcObjects菜單命令。如果在菜單命令之后有標(biāo)識(shí)顯示，則表明已經(jīng)計(jì)算機(jī)中注冊(cè)了ArcObjects，那么就可以按照指南進(jìn)行接下來(lái)的操作。1.10 讀出數(shù)據(jù)第一步是讀出所需的數(shù)據(jù)。1、選擇 GIS|Add Data命令。2、查找并打開(kāi)該目錄： tutfilesGISgis。3 、 選 擇 文 件 名 為streams.shp， Ndavis.t

17、if ， Sdavis.tif， recharge.shp，area_interest.shp 的文件。4、選擇 Add 按鈕。1.11 查看 shapefile文件不同層的顯示次序是由目錄樹(shù)中各項(xiàng)的位置決定的。 為了更好地查看 GIS數(shù)據(jù)層，需要重新排列數(shù)據(jù)。1、如有必要展開(kāi)目錄樹(shù)中的GIS Layers文件夾2、在目錄樹(shù)中，右鍵單擊 area_interest shapefile3、在目錄樹(shù)中， 將各項(xiàng)按照下表所示進(jìn)行排列，。，并選擇放大圖層命令。并根據(jù)窗口大小進(jìn)行調(diào)整。圖 1 GIS顯示順序4、在目錄樹(shù)中，右鍵單擊streams shapefile，并選擇屬性命令。5、選擇 Symbol

18、ogy按鍵。6、點(diǎn)擊 Symbol 部分的按鈕。7、在 Symbol 選項(xiàng)中選擇 River 項(xiàng)，并點(diǎn)擊 OK。8、選擇 OK 并退出屬性對(duì)話框。為了更好的顯示背景圖像， 可以增加源匯圖層的透明度， 關(guān)掉當(dāng)前地區(qū)的顏色填充。9 、在目錄樹(shù)中，右鍵單擊recharge shapefile，并選擇Set LayerTransparency命令。10、將透明度改為 50%，并點(diǎn)擊 OK。11、在目錄樹(shù)中，右鍵單擊streams shapefile，并選擇屬性命令。12、選擇 Symbology 按鍵。13、點(diǎn)擊 Symbol 部分的按鈕。14、選擇 Hollow 類型，并將 Outline Colo

19、r 改為 Red。15、雙擊 OK 退出對(duì)話框。1.12 圖形文件轉(zhuǎn)化為屬性對(duì)象接下來(lái)將 GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為屬性對(duì)象。 首先要建立一個(gè)由一定屬性構(gòu)成的概念模型和圖層集。1.12.1 創(chuàng)建概念模型1 、 在 目錄 樹(shù)中 ，右 鍵單 擊空 白 處 ，然 后 再?gòu)?出的 菜單 中， 選擇 New|Conceptual Model 命令。2、更改名稱為 Model1 。3、確保模型設(shè)置為MODFLOW并點(diǎn)擊 OK。4、在目錄樹(shù)中，右鍵單擊Model1 概念模型并從彈出的對(duì)話框中選擇NewCoverage命令。5、重命名圖層為Rivers。6、在 Sources/Sinks/BCs列表中選擇 River

20、選項(xiàng)，并點(diǎn)擊 OK。7、在目錄樹(shù)中，右鍵單擊Model1概念模型，并從彈出的對(duì)話框中選擇 New Coverage命令。8、重命名圖層為Recharge。9、在 Areal Properties 列表中選擇 Recharge rate選項(xiàng)，并單擊 OK。1.12.2 根據(jù) GIS 數(shù)據(jù)作圖首先將 streams shapefile 文件轉(zhuǎn)化為 Rivers圖層，只需根據(jù)位置在區(qū)域范圍內(nèi)選定目標(biāo)即可成圖。1)在目錄樹(shù)中，選擇Rivers圖層，使其處于可激活狀態(tài)。2)在目錄樹(shù)中，選擇GIS Layer文件夾。3)在目錄樹(shù)中，通過(guò)位置菜單選擇GIS|Selection|Select。4)確保菜單與下

21、圖（圖2）中一致，并點(diǎn)擊應(yīng)用。圖2通過(guò)位置選擇河流屬性5)點(diǎn)擊 Close。6)選擇選擇 GIS|ShapesFeature Objects命令。此時(shí) GIS to Feature Objects Wizard顯示。7)點(diǎn)擊 Next。8)在 TYPE列中，將 mapping 改為 Type。9)在 NAME列中，將 mapping 改為 Name。10)點(diǎn)擊 Next。11)點(diǎn)擊 Finish。12)在目錄樹(shù)中，選擇Recharge圖層，使其處于可激活狀態(tài)。13)在目錄樹(shù)中，選擇GIS Layer文件夾。14)在目錄樹(shù)中，通過(guò)位置菜單選擇GIS|Selection|Select。15)確保菜

22、單與下圖（圖3）中一致，并點(diǎn)擊應(yīng)用。圖 3 通過(guò)位置選擇源匯項(xiàng)屬性16)點(diǎn)擊 Close。17)選擇 GIS|ArcObjectsFeatures Objects命令。18)點(diǎn)擊 NEXT。19)在 RECH RATE列中，將 mapping 改為 Recharge rate。20)點(diǎn)擊 NEXT。21、點(diǎn)擊 Finish。在 GIS區(qū)圖形所在的位置就生成了區(qū)屬性對(duì)象。22)在目錄樹(shù)中勾掉GIS layers文件夾選項(xiàng)。23)在目錄樹(shù)中，右鍵單擊Recharge并在彈出的對(duì)話框中選擇AttributeTable命令。24)將對(duì)象屬性類型改為Polygons。該對(duì)話框表明了在圖層中的所有的區(qū)屬性

23、。應(yīng)注意的是源匯強(qiáng)度由GIS屬性表中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換而來(lái)。25）點(diǎn)擊 ok。截至 到 此， 河流 弧段 和源 匯項(xiàng) 的區(qū) 文件 就 可用 來(lái)建 概念 模型 。 在MODFLOW-Conceptual Model Approach指南中將進(jìn)行更為詳盡的介紹，此處不再贅述。2 屬性對(duì)象利用點(diǎn)、線段和多邊形文件建立獨(dú)立的概念模型2.1目標(biāo)本指南旨在說(shuō)明如何利用屬性對(duì)象點(diǎn)線段和多邊形建成相互獨(dú)立的概念模型。2.1 簡(jiǎn)介本指南對(duì)屬性對(duì)象進(jìn)行了介紹。屬性對(duì)象在GMS 中得到了大量使用，是最基本的元素。2.1.1 綱要操作流程：1、創(chuàng)建圖層2、創(chuàng)建概念模型3、創(chuàng)建屬性對(duì)象4、選擇并修改屬性對(duì)象2.2 開(kāi)始如有必要首

24、先運(yùn)行GMS。若 GMS 已經(jīng)運(yùn)行，使用 File/new 這個(gè)命令，以便程序設(shè)置存儲(chǔ)為默認(rèn)的狀態(tài)。2.3 屬性對(duì)象屬性對(duì)象包括點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)、線段和多邊形，見(jiàn)圖1，與地理信息系統(tǒng)（ GIS）中相似。在 GMS 中屬性對(duì)象有多種用途。圖 1 屬性對(duì)象2.3.1 Points 點(diǎn)Points 是 xy 坐標(biāo)的定位，并不在線段上，每個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)ID，并可以賦予屬性，通常用來(lái)代表井。2.3.2 Arcs 弧線Arcs是線段或邊組成的獨(dú)立折線體，有唯一的ID，也可以賦予屬性。2.3.3 Nodes and Vertices端點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)Nodes 是弧線的兩個(gè)端點(diǎn)，有自己的ID 并可以定義性質(zhì)。 Vertice

25、s 是兩個(gè)端點(diǎn)之間的點(diǎn)，僅用來(lái)定義弧線的幾何形狀，沒(méi)有屬性。2.3.4 Polyons 多邊形Polyons 是一組弧線形成的閉合回線，可以由一個(gè)弧線或多個(gè)弧線祖成。如果兩個(gè)多邊形相連，兩個(gè)多邊形之間的邊界為共用的，不是兩條覆蓋的。2.3.5 Coverages 圖層屬性對(duì)象的集合形成了圖層，每個(gè)圖層代表一組數(shù)據(jù)。2.3.6 Coverages and Conceptual Models 圖層及概念模型創(chuàng)建圖層：1、在目錄樹(shù)中，右鍵單擊并選擇New|Coverage 命令。2、點(diǎn)擊 OK 退出 Coverage Setup對(duì)話框。New coverage選項(xiàng)是指當(dāng)前處于激活狀態(tài)的圖層，表明創(chuàng)建的新的對(duì)象屬性將添加于改圖層中。3、在目錄樹(shù)中，右鍵單擊 new coverage然后從菜單中選擇Duplicate 命令（復(fù)制）。圖層是可以復(fù)制的。所有的屬性對(duì)象以及屬性表都可以由原始圖層復(fù)制到新圖層中。需要注意的是再new coverage 旁的選項(xiàng)鍵處于灰色狀態(tài)時(shí)表