Aquaveo GMS---先进的地下水模拟系统

1 引言

地下水是影响人类生存的关键因素，但不同学科研究地下水的侧重点不同，岩土工程侧重研究地下水对岩土的力学作用，而环境科学侧重研究地下水的自然流动及其对周围环境的生态影响。特别在中国，由于城镇化速度过快，导致地下水超采和地下水污染的问题尤为严重，因此模拟地下水是环境科学的一个重要研究方向。Aquaveo GMS就是这样一款偏向环境科学的地下水模拟系统。

如同Itasca, Rocscience一样，Aquaveo也是从大学研究机构脱离出来的私人公司。Aquaveo自1985年开始作为杨百翰大学(Brigham Young University)工程计算机图形实验室的一部分。1998年9月该实验室进行了重组，改名为环境模拟研究实验室(Environmental Modeling Research Laboratory, EMRL)。2007年4月，EMRL的主要软件开发团队作为Aquaveo, LLC进入私营企业，正式以公司名义进行商业运作。在该公司开发的三个与地下水相关软件中，以地下水模拟系统GMS最为知名。这个笔记简要引入GMS的最新版本10.5.12(11/09/2021)。

2 GMS特点

(1) 概念性建模

概念模型方法加快和简化了模型的建立过程。GMS具有直观的地下水建模界面，使用熟悉的GIS对象(点、弧和多边形)可以快速构建出高水平的模型，并根据需要轻松更新模型。对于具有简单几何形状和边界条件的模型，使用网格方法直接在网格中编辑数值。

(2) 三维可视化

GMS是在三维环境中进行地下水模拟最先进的软件系统。具体优点表现在: 在真正的3D中与模型互动；优化的OpenGL图形，提高了硬件渲染效果；创建照片般逼真的效果图；为PowerPoint 或网络演示生成动画；将图像覆盖在模型上并控制其不透明度；添加指北箭头、比例尺、参考图像、公司标志等注释。

(3) 导入各种数据格式和图像

GMS能够轻松导入许多文件类型，其中包括: 光栅图像，包括地理参考和投影支持; 地形图和高程数据; 钻孔数据，包括地层和地球物理数据; 本地MODFLOW文件; 来自Visual MODFLOW、Groundwater Vistas和PM Win的MODFLOW文件; 网络数据服务，如TerraServer; ArcGIS地理数据库和形状文件; 包括.dwg、.dgn和.dxf格式的CAD文件; 支持世界各地的投影，包括笛卡尔和地理系统; 文件导入向导可以导入带界线(delimit)的文本文件和电子表格。

(4) 先进的地下表征

从剖面编辑到高级概率统计，GMS提供了无与伦比的地下建模工具。可以从三维数据中生成等值面，在三维数据中任意切割剖面; 二维和三维地质统计学 - Kriging、IDW和自然邻接法; 从地层中创建实体。

3 在线地图

GMS有一个非常实用的功能，可以从许多在线地图库中导入地形(File > Add Online Maps...)。下图所示的是拟导入准格尔煤田(Junggar Coalfield)【位于内蒙古自治区鄂尔多斯】的地形图。

当选定区域后，系统会提示选择卫星图像还是街道图像。

在此，选择卫星图像(World Imagery), 如下图所示。这个图像进入系统后作为一个GIS层。这个操作过程有点类似Sketchup。【建立更真实的数值模型：FLAC3D导入地形图 (1)】