GMS全面+经典教程.docx

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GMS全面+经典教程

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GMS-全面+经典教程（总84页）

地下水模拟软件GMS教程翻译

1GIS模块6

1.1简介7

1.2未安装ESRIArcObjects7

1.3开始8

1.4读取Shapefile文件8

1.5查看Shapefile文件8

1.6查看属性表9

1.7文件转换为2D离散点9

1.8已安装ESRIArcObjects11

1.9启动ArcObjects11

1.10读出数据11

1.11查看shapefile文件12

1.12图形文件转化为属性对象13

2属性对象17

2.1目标17

2.1简介17

2.2开始18

2.3属性对象18

2.4结论24

3MODFLOW—概念模型法25

3.1简介26

3.2问题描述26

3.4导入模型底图28

3.5存储工程文件28

3.8创建本地源汇图层30

3.9定义补给区域36

3.10定义水力传导系数38

3.11LocatingtheGridFrame定位栅格骨架40

3.12创建栅格40

3.13初始化MODFLOW数据41

3.14定义活动/不活动区域41

3.15插值（篡改）高程值41

3.16转换概念模型44

3.17检查模拟45

3.18运行MODFLOW45

3.19显示等水位线45

3.20侧边浏览水头46

3.21查阅水流均衡46

3.22结论47

4MODFLOW-GridApproach48

4.1简介49

4.2问题描述49

4.3开始50

4.4单位50

4.5创建栅格51

4.6创建modflow模拟51

4.8LPF模块55

4.9补给（回灌）模块57

4.10排水沟模块57

4.11井模块59

4.12检查模拟62

4.13保存模拟63

4.14运行MODFLOW63

4.15显示结果63

4.16区域均衡64

4.17结论66

5MODFLOW—层数据插值67

5.1简介68

5.2开始68

5.3层数据插值68

5.4案例69

5.5例1—完整连续地层69

5.6案例2—裂隙71

5.7案例3—出露73

5.8案例4—基岩消蚀74

5.9结论76

6MODPATH78

6.1简介78

6.2例题描述79

6.3开始79

6.4导入工程文件79

6.5定义孔隙度80

6.6定义初始位置80

6.7显示设置81

6.8粒子示踪属性设置81

6.10通过区域代码设置颜色85

6.11流线长度和时间计算85

6.12通过区域代码设定截获区86

6.13小结86

7MT3D-概念模型方法88

7.2案例描述89

7.3开始89

7.4导入工程89

7.5确定单位89

7.6初始化MT3DMS模拟90

7.7定义含水层特征92

7.8入渗浓度的赋值93

7.9概念模型转换93

7.10层厚设置94

7.12离散包94

7.13查阅结果94

7.14源汇混合包95

7.15保存模拟95

7.16运行模型95

7.17运行MT3DMS95

7.18查阅结果96

7.19物质—时间图96

7.20动画显示97

7.21吸附和分解的模拟97

7.22运行选项98

7.23保存模型99

7.23.1运行MT3DMS99

7.24查看计算结果99

7.25随时间变化历史图99

7.26小结100

1GIS模块

Shapefile文件导入、显示以及转换

目标

无须使用ArcObjects实现Shapgefile文件的导入和显示。

在GMS中将shapefile文件转化为属性对象

1.1简介

使用GIS模块可以在GMS中直接显示GIS数据库中的数据，而不必将数据转换为GMS数据格式。

GMS自身的数据如网格和钻孔数据可以和GIS数据一起显示。

GIS模块还可以选择一部分GIS数据，并将其转换为GMS的数据格式，用来建立地下水模型。

目前GMS中的GIS模块只能应用于稳态数据。

若计算机注册了ArcObjects，ESRI软件中的许多模块（如ArcMap）就可以在GMS中使用了。

如果没有注册同样可以使用GIS模块，但其中的一些功能是不能使用的。

这种情况下可以导入并显示shapefile文件，并将其转换为GMS属性对象。

GMS帮助文件中完整地列出了不同模型可以使用的模块。

本文中介绍了GMS软件中的GIS模块，其中包括两部分。

第一部分介绍了计算机在没有注册ArcObjects的情况下可以使用的模块。

第二部分介绍了注册ArcObjects的情况下可以使用的模块，如果计算机没有注册ArcObjects则不必看第二部分内容。

1.2.1纲要

操作流程为：

1、打开shapefile文件

2、查看属性表

3、将shapefile文件转换为散点

4、启动ArcObjects并读入图层和shapefile文件

5、转换shapefile文件为属性对象

1.2未安装ESRIArcObjects

首先导入一个包含经数据的点状shapefile文件。

然后建立shapefile点要素的离散点。

在MAP模块中建立GMSMODFLOW概念模型，同时建立包含井属性的图层。

最后将shapefile文件转换为GMS中的井，用来帮助建立模型。

从上述过程中可以看出如何将GIS数据导入并转换为GMS数据。

这一部分需要的模块有：

MAP和GIS。

1.3开始

如有必要首先运行GMS。

若GMS已经运行，使用File/new这个命令，以便程序设置存储为默认的状态。

1.4读取Shapefile文件

第一步是读取Shapefile文件。

1、选择Open

按钮。

2、查找并打开文件目录：

tutfiles\GIS\gis

3、在Open对话框中，将Filesoftype改为Shapefiles（*.shp）

4、选择文件名为arcmap.shp的文件并单击Open按钮。

1.5查看Shapefile文件

一定数量点显示在屏幕上。

在shapefile文件中含有井的信息。

1、在ProjectExplorer中选择GISLayersFolder

。

2、在ProjectExplorer中根据需要展开GIS数据层文件夹。

可以看到arcmap.shpobject

对象显示在目录树中，这就是刚刚打开的shapefile文件。

如果没有安装ESRIArcObjects，此时只有有限的几个按钮用来显示shapefile。

3、选择DisplayOptions

按钮。

4、单击显示点符号类型按键。

5、改变点的半径和颜色。

单击OK推出对话框。

此时可以看到点的颜色发生了变化。

1.6查看属性表

打开的shapefile文件中包含大量的关于点的属性数据，可以通过属性表进行浏览。

1、在目录树中，右键单击arcmap.shp

。

2、在弹出的菜单中选择AttributeTable命令。

3、通过拖动右下角改变对话框大小以浏览更多的数据。

每一个点都包含大量的属性（列）。

注意到属性表中的数据是不可以编辑的。

4、点击OK退出该对话框。

1.7文件转换为2D离散点

现在要将GIS数据转换为2D离散点，用来进行插值。

5、在目录树中，右键单击arcmap.shp。

6、在弹出的菜单中选择Convertto2DScatterPoints命令。

此时可以看到屏幕上出现一些新的符号。

这些符号就是新建立的2D离散点。

7、如有必要展开2DScatterDate文件夹

。

注意arcmap.shp2D散点数据

是刚刚创建的。

8、展开arcmap.shp对象

。

注意，GMS会根据属性表中的每一个数字属性自动建立数据集。

用户可以使用这个程序建立离散点，然后将这些离散点插入到网格中。

例如，如果每一个点的水位信息，就可以建立模型的初始水头数居集合。

因为不对这些离散点进行编辑，需要将其删除。

9、在目录树中点击2D散点数据文件夹

并在弹出的菜单中选择删除。

将GIS数据转换为GMS特征属性后，就可以用于建立概念模型。

首先要选用一定的属性建立起概念模型和图层集。

1.7.1创建概念模型

1、在目录树中，右键点击空白处，然后在弹出的菜单中选择New|ConceptualModel命令。

2、将名称更改为Model1。

3、确保Model设置为MODFLOW并点击OK。

4、在目录树中，右键单击Model1文件夹

，在弹出的菜单中选择NewConceptualModel命令。

5、将新的图层重命名为coverage1。

6、在Sources/Sinks/BCs选项组中选择Wells并点击OK。

1.7.2根据GIS数据作图

1、在目录树中选择GISLayers文件夹

。

2、选择GIS|Shapes

FeatureObjects命令。

3、点击Yes确保使用所有可见的图形。

此时弹出GIStoFeatureObjectsWizard对话框。

4、点击Next。

5、在WELLNAME列中，将Mapping改为Name。

6、在PUMPRATE列中，将Mapping改为Flowrate。

7、点击NEXT。

8、点击Finish。

此时属性对象点和GIS点位于同一位置，因此用户不会注意到显示中的区别。

9、在目录树中取消arcmap.shp的勾选。

10、在目录树中，右键单击coverage1，在弹出的菜单中选择AttributeTable命令。

这个对话框中显示了图层中所有要素点的属性。

如前所述名称和流速都是由GIS属性数据转换而来的。

但是所有点的类型均为NONE。

需要将其设置为井。

11、找到表格中对应于All行和Type列的单元格，将其类型改为well。

由于其处于All行，因此所有的点均改为井。

12、点击OK。

1.7.3第一部分小结

利用井的点文件可以进一步建立MODFLOW概念模型。

在MODFLOW-ConceptualModelApproach指南中将进行更为详尽的介绍。

1.8已安装ESRIArcObjects

如果计算机或网路已经注册了ArcObjects，就可以进行后面的操作。

如果安装了像ArcGIS一类的ESRI软件，则表明已经注册了ArcObjects。

如果无法分辨是否已经注册ArcObjects，则此导则将会显示如何识别是否已经注册。

如果已经注册ArcObjects的话，在GIS模块中更多的功能属性将可以使用。

本文将介绍此类功能属性。

1.9启动ArcObjects

删除之前所有的操作并启动ArcObjects。

1、选择新建按钮

。

2、在提示保存对话框中选择NO。

3、选择GIS模块。

4、选择GIS|EnableArcObjects菜单命令。

如果在菜单命令之后有标识显示，则表明已经计算机中注册了ArcObjects，那么就可以按照指南进行接下来的操作。

1.10读出数据

第一步是读出所需的数据。

1、选择GIS|AddData命令。

2、查找并打开该目录：

tutfiles\GIS\gis。

3、选择文件名为streams.shp，Ndavis.tif，Sdavis.tif，recharge.shp，area_interest.shp的文件。

4、选择Add按钮。

1.11查看shapefile文件

不同层的显示次序是由目录树中各项的位置决定的。

为了更好地查看GIS数据层，需要重新排列数据。

1、如有必要展开目录树中的GISLayers文件夹

。

2、在目录树中，右键单击area_interestshapefile

，并选择放大图层命令。

3、在目录树中，将各项按照下表所示进行排列，并根据窗口大小进行调整。

图1GIS显示顺序

4、在目录树中，右键单击streamsshapefile

，并选择属性命令。

5、选择Symbology按键。

6、点击Symbol部分的按钮。

7、在Symbol选项中选择River项，并点击OK。

8、选择OK并退出属性对话框。

为了更好的显示背景图像，可以增加源汇图层的透明度，关掉当前地区的颜色填充。

9、在目录树中，右键单击rechargeshapefile

，并选择SetLayerTransparency命令。

10、将透明度改为50%，并点击OK。

11、在目录树中，右键单击streamsshapefile

，并选择属性命令。

12、选择Symbology按键。

13、点击Symbol部分的按钮。

14、选择Hollow类型，并将OutlineColor改为Red。

15、双击OK退出对话框。

1.12图形文件转化为属性对象

接下来将GIS数据转化为属性对象。

首先要建立一个由一定属性构成的概念模型和图层集。

1.12.1创建概念模型

1、在目录树中，右键单击空白处，然后再弹出的菜单中，选择New|ConceptualModel命令。

2、更改名称为Model1。

3、确保模型设置为MODFLOW并点击OK。

4、在目录树中，右键单击Model1概念模型并从弹出的对话框中选择NewCoverage命令。

5、重命名图层为Rivers。

6、在Sources/Sinks/BCs列表中选择River选项，并点击OK。

7、在目录树中，右键单击Model1

概念模型，并从弹出的对话框中选择NewCoverage命令。

8、重命名图层为Recharge。

9、在ArealProperties列表中选择Rechargerate选项，并单击OK。

1.12.2根据GIS数据作图

首先将streamsshapefile文件转化为Rivers图层，只需根据位置在区域范围内选定目标即可成图。

1）在目录树中，选择Rivers

图层，使其处于可激活状态。

2）在目录树中，选择GISLayer文件夹

。

3）在目录树中，通过位置菜单选择GIS|Selection|Select。

4）确保菜单与下图（图2）中一致，并点击应用。

图2通过位置选择河流属性

5）点击Close。

6）选择选择GIS|Shapes

FeatureObjects命令。

此时GIStoFeatureObjectsWizard显示。

7）点击Next。

8）在TYPE列中，将mapping改为Type。

9）在NAME列中，将mapping改为Name。

10）点击Next。

11）点击Finish。

12）在目录树中，选择Recharge

图层，使其处于可激活状态。

13）在目录树中，选择GISLayer文件夹

。

14）在目录树中，通过位置菜单选择GIS|Selection|Select。

15）确保菜单与下图（图3）中一致，并点击应用。

图3通过位置选择源汇项属性

16）点击Close。

17）选择GIS|ArcObjects

FeaturesObjects命令。

18）点击NEXT。

19）在RECHRATE列中，将mapping改为Rechargerate。

20）点击NEXT。

21、点击Finish。

在GIS区图形所在的位置就生成了区属性对象。

22）在目录树中勾掉GISlayers文件夹

选项。

23）在目录树中，右键单击Recharge

并在弹出的对话框中选择AttributeTable命令。

24）将对象属性类型改为Polygons。

该对话框表明了在图层中的所有的区属性。

应注意的是源汇强度由GIS属性表中数据转换而来。

25）点击ok。

截至到此，河流弧段和源汇项的区文件就可用来建概念模型。

在MODFLOW-ConceptualModelApproach指南中将进行更为详尽的介绍，此处不再赘述。

2属性对象

利用点、线段和多边形文件建立独立的概念模型

2.1目标

本指南旨在说明如何利用属性对象—点线段和多边形—建成相互独立的概念模型。

2.1简介

本指南对属性对象进行了介绍。

属性对象在GMS中得到了大量使用，是最基本的元素。

2.1.1纲要

操作流程：

1、创建图层

2、创建概念模型

3、创建属性对象

4、选择并修改属性对象

2.2开始

如有必要首先运行GMS。

若GMS已经运行，使用File/new这个命令，以便程序设置存储为默认的状态。

2.3属性对象

属性对象包括点、节点、线段和多边形，见图1，与地理信息系统（GIS）中相似。

在GMS中属性对象有多种用途。

图1属性对象

2.3.1Points点

Points是xy坐标的定位，并不在线段上，每个点对应一个ID，并可以赋予属性，通常用来代表井。

2.3.2Arcs弧线

Arcs是线段或边组成的独立折线体，有唯一的ID，也可以赋予属性。

2.3.3NodesandVertices端点和节点

Nodes是弧线的两个端点，有自己的ID并可以定义性质。

Vertices是两个端点之间的点，仅用来定义弧线的几何形状，没有属性。

2.3.4Polyons多边形

Polyons是一组弧线形成的闭合回线，可以由一个弧线或多个弧线祖成。

如果两个多边形相连，两个多边形之间的边界为共用的，不是两条覆盖的。

2.3.5Coverages图层

属性对象的集合形成了图层，每个图层代表一组数据。

2.3.6CoveragesandConceptualModels图层及概念模型

创建图层：

1、在目录树中，右键单击并选择New|Coverage命令。

2、点击OK退出CoverageSetup对话框。

Newcoverage选项是指当前处于激活状态的图层，表明创建的新的对象属性将添加于改图层中。

3、在目录树中，右键单击newcoverage然后从菜单中选择Duplicate命令（复制）。

图层是可以复制的。

所有的属性对象以及属性表都可以由原始图层复制到新图层中。

需要注意的是再newcoverage旁的选项键处于灰色状态时表明newcoverage不再处于激活状态。

4、右键单击“Copyofnewcoverage”图层，并从菜单中选择Delete命令。

概念模型

在GMS中概念模型使得一个或多个相关的图层集成在一起。

1、右键单击目录树，然后从菜单中选择New|ConceptualModel命令。

图2概念模型属性对话框

应该注意的是概念模型具有名称和类型，其类型与所要建的模型一致（MODFLOW，FEMWATER等）。

概念模型的类型决定了在数据表中的其他可用的可用的选项内容。

2、点击OK键退出ConceptualModelProperties对话框。

3、在目录树中选择并拖拽“NewModel”下方的“newcoverage”。

4、在属性表的警告对话框中点击Yes。

图层的属性表取决于与图层相关的概念模型的设置。

图层应位于概念模型下方。

图3目录树中位于概念模型下方的图层

2.3.7CreatingFeatureObjects创建属性对象

创建属性对象的步骤：

1、移动鼠标至CreatePoint工具

。

2、在地形图上任意位置点击鼠标生成点。

3、移动鼠标至CreateArc工具

。

4、点击鼠标生成线段。

单击开始绘制线段，双击结束绘制。

当闭合线段时就会生成多边形图形，但一旦使用BulidPolygons命令，将只生成线段而不是多边形。

建议随意尝试使用属性对象工具。

2.3.8SelectingFeatureObjects选择属性对象

生成属性对象可以使用多种工具。

见下图5。

选择不同类型的属性对象应选择不同的工具。

1、将鼠标在鼠标上停留几秒钟，就会出现工具名称，如图4所示。

图4鼠标显示工具名称

选择工具

可以用来选择不同类型的属性对象。

其余工具仅仅可以选定特定类型的对象。

选择工具使用频率较高，但必要时刻还需使用其他工具。

如多个不同类型的属性对象距离靠近时。

2、利用选择工具

选定不同类型的属性对象。

3、尝试使用不同的选择工具，选定不同类型的对象。

图5属性对象工具

2.3.9ModifyingFeatureObjects修改属性对象

移动目标

点及端点等属性对象可以通过拖拽的方式将其移动到其他位置。

其他对象如弧段和多边形是不能拖拽移动的，但是可以拖拽线段或多边形的节点和端点。

点/端点

1、使用SelectPoints/NodesTool

工具选定之前生成的点。

2、点住鼠标左键，拖拽点到不同位置。

3、在线段上利用相同SelectPoints/NodesTool

工具拖拽节电。

线段

1、选择DisplayOptions

按钮。

2、确保左边列表中的MapData

选项处于高亮显示，并且右边的Map处于可视状态。

3、激活Vertices选项并点击OK。

4、移动至SelectVertex

工具。

5、选择并拖拽弧段上的节点。

添加/移动节点

通过添加更多的节点可以修改线段，操作流程如下：

1、移动鼠标至CreateVertex

工具。

2、点至之前生成线段并添加节点。

通过添加和移动节点位置可以改变线段的形状。

同样可以通过右键单击线段并重新生成节点，此为更为快速的方法。

GridFrames栅格框架

栅格框架可以用来创建2D或者3D栅格。

栅格框架可以定义栅格的矩形范围，同样可以用来旋转或移动到模型的任意适宜的位置。

1、选择FeatureObjects|NewGridFrame菜单命令。

这样就可以生成栅格框架，同样可以在屏幕上看到一个紫色的矩形。

2、移动鼠标至SelectGridFrame

工具。

3、点击并选定栅格框架的其中一条线。

4、点击栅格框架内部将其拖拽至其他位置。

图6栅格框架操作

应该注意的是位于角落里的操作图标和栅格框架的中部边界。

同时也应注意圆形的操作图标是用来旋转底部的右角。

5、点击栅格框架中的操作图标，改变其大小并旋转栅格框架。

栅格框架的属性同样也可以双击目录树中的栅格框架后手动输入，同样也可对对话框属性进行编辑。

2.4结论

通过本指南可以得出以下几点：

1、属性对象主要包括点、线段节点和多变形。

2、属性对象易于生成和修改。

3、属性对象通过图层进行整合。

3MODFLOW—概念模型法

利用概念模型建立MODFLOW模型

目标

概念模型应用方式包括在map模块中使用gis工具开发一个被模拟区域的概念模型。

源汇项的位置，图层参数如水力传导系数，模型边界和其他所有模拟需要的数据都无需网格，而只需在概念模型中进行定义。

必备知识指南

层高数据差值指南

MODAEM指南

所需模块

Grid

Geostatistics

Map

MODFLOW

时