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1、完整word版GMS全面+经典教程地下水模拟软件GMS教程翻译1 GIS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Ar

2、cMap）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Arc

3、Objects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ESRI ArcObjects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GMS MODFLOW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Shapefi

4、le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：tutfilesGISgis3、在Open对话框中，将Files of type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Project Explorer中选择GIS Layers Folder 。2、在Project Explorer中根据需要展开GIS数据层文件夹。可以看到arcmap.shp object对象显示在目录树中，这就是刚刚打

5、开的shapefile文件。如果没有安装ESRI ArcObjects，此时只有有限的几个按钮用来显示shapefile。3、选择Display Options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Attribute Table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

6、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Convert to 2D Scatter Points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2D Scatter Date文件夹。注意arcmap.shp 2D 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

7、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 |Conceptual Model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New Conceptual Model命令。5、将新的图层重命名为coverage1。6、在So

8、urces/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GIS Layers文件夹。2、选择GIS|ShapesFeature Objects命令。3、点击Yes确保使用所有可见的图形。此时弹出GIS to Feature Objects Wizard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Flow rate。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.

9、shp的勾选。10、在目录树中，右键单击coverage1，在弹出的菜单中选择Attribute Table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-Conceptual Model Approach指南中将进行更为详尽的介绍。1.8已安装ESRI ArcObject

10、s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|Enable ArcObjects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

11、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|Add Data命令。 2、查找并打开该目录：tutfilesGISgis。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GIS Layers文件夹。2、在目录树中，右键单击area_interest

12、shapefile ，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1 GIS显示顺序 4、在目录树中，右键单击streams shapefile ，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recharge shapefile ，并选择Set Layer Transparency命令。 10、将透明度改为50%，并点击OK。 11

13、、在目录树中，右键单击streams shapefile ，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Outline Color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|Conceptual Model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Model

14、1概念模型并从弹出的对话框中选择New Coverage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New Coverage命令。 8、重命名图层为Recharge。 9、在Areal Properties列表中选择Recharge rate选项，并单击OK。1.12.2根据GIS数据作图首先将streams shapefile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

15、状态。2)在目录树中，选择GIS Layer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|ShapesFeature Objects命令。此时GIS to Feature Objects Wizard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

16、树中，选择GIS Layer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|ArcObjectsFeatures Objects命令。 18)点击NEXT。 19)在RECH RATE列中，将mapping改为Recharge rate。 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GIS layers文件夹选项。 23)在目录树中，右键单击Recharge 并在弹出的

17、对话框中选择Attribute Table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-Conceptual Model Approach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

18、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2.3.1 Points 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。2.3.2 Arcs 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。2.3.3 Nodes and Vertices 端点和

19、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。2.3.4 Polyons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。2.3.5 Coverages 图层属性对象的集合形成了图层，每个图层代表一组数据。2.3.6 Coverages and Conceptual Models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Coverage Setup对话框。Ne

20、w coverage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new coverage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new coverage旁的选项键处于灰色状态时表明new coverage不再处于激活状态。4、右键单击“Copy of new coverage”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|Conceptual Mode

21、l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Conceptual Model Properties对话框。3、在目录树中选择并拖拽“New Model”下方的“new coverage”。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2.3.7 Creating Feature Objects 创建属性对象创建属性对象的步骤：1、移动鼠

22、标至Create Point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Create Arc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Bulid Polygons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。2.3.8 Selecting Feature Objects 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

23、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2.3.9 Modifying Feature Objects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Select Points/Nodes Tool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Select Points/No

24、des Tool工具拖拽节电。线段1、选择Display Options按钮。2、确保左边列表中的Map Data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Select Vertex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Create Vertex 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。2.3.10 Grid Frames 栅格框架栅格框架可以用来创建2D或者3D栅格。栅

25、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Feature Objects|New Grid Frame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Select Grid Frame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

26、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。3 MODFLOW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GridGeostatisticsMapMODFLOW时间30-60分3.1简介在GMS中，有两种应用方式可以构建modflow 模拟

27、：栅格和概念模型。栅格方式包括直接在3D栅格的逐个单元（cell-by-cell）添加源/汇项和其他模型参数。该部分内容在MODLOW-Grid Approach指南中有所介绍。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在概念模型中进行定义。一旦概念模型建立，网格就自动生成，概念模型自动转化为网格模型，并且所有需要独个单元操作的设置都自动进行。本节对该部分内容及利用概念模型进行MODFLOW模拟的相关内容进行了详细介绍。3.1.1纲要操作流程：1、导入背景底图2、创建并建立coverag

28、es3、建立3D gird 模型4、导入散点虎踞并且差值为高度数据5、将概念模型转为MODFLOW6、运行Check the simulation和run MODFLOW7、查阅运行结果3.2问题描述 本文中例题所要解决的问题如图1所示。该案例位于得克萨斯州东部，设定某一规划垃圾填埋场其地下水可能遭到污染。在MODPATH和MT3DMS指南中，本次水流模拟的流场结果将用于粒子追踪和运移模拟。Fig 1 模拟区域 (a)模拟区域平面图 (b) 模拟区域典型南北剖面 本次模拟赋存于山前沉积物的地下水，模拟范围北至山前南至两条河流的汇集处。图1-b所示的为该模拟区域由北至南的一条典型剖面。该模拟区下

29、覆灰岩，在模拟边界的北侧山区地带出露。本模拟区主要发育有两个含水层，将上层含水层概化为潜水含水层，下层含水层改划为承压含水层。模型的北边界为零流量边界，其余边界为与河流平均状态相关的定水头边界。假定模型主要的补给来自于降水入渗。在模拟范围内发育有河床，时而干涸时而受到地下水的补给。在模型中将这些河床概化为排水沟。模拟范围内共有两个生产井。注：本次模拟案例所在的位置是真实的，但是垃圾填埋场及该处的水文地质条件是虚构的。为了便于建立概念模型，本模拟案例选定的水文和边界条件都是简单清晰明了有代表性的样本。3.3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

30、储为默认的状态。3.4导入模型底图建立模型的第一步是导入模型区域的数字化图形。该图形扫描自USGS的地形图，输入该图形到GMS后，注册，并储存GMS工程文件。打开工程文建就可以读取图形信息。一旦图形输入到GMS中，该图形就可以作为背景显示，并能够将其数字化并显示模拟位置。3.4.1读取图形 读入图形文件：1、选择Open按钮2、打开名为“tutfilesMODFLOWmodfmap”的路径。3、打开名为“srart.gpr”的工程文件。在GMS中其余的目标图层都位于图形文件纸上。该图形只能平面显示。有时也可以在相同的文件夹中读入其他的图形文件。 3.5存储工程文件在对模型进行任何修改前，首先另存该文件工程。1、选择File/Save命令。2、存储该工程文件为“easttex”。现在可以不定期的点击save 按钮以便保存模型的进展。3.6定义单位 在此处，定义该模型涉及到的单位。在GMS界面中可以对选用的单位进行修改以便每个参数都有适用的单位。3、选择Edit/Units命令。4、选择“m”作为长度单位，选择“d”作为实践单位。其余单位将被忽略使用（该类单位在水流模型中不使用）。5、选用OK按钮。3.7定义边界第一步是沿着模型范围通过弧段建成一个闭合的区域，从而定义模型的外边界。3.7.1创建局部源汇图层