FEMWATER使用说明书

1、1 femwater 使用说明书femwater 是用有限单元法模拟饱和、非饱和含水层中地下水流动及溶质运移的图形界面软件。1建立 femwater模型的方法在 gms 中建立 femwater 模型的方法有两种：一种是直接在3d mesh（三维网格）模块中建立，另一种是在map 模块中用概念模型法建立。11 网格法对于简单的几何边界条件，可以采用3d mesh 模块中的工具及命令建立模型，femwater 数据直接分配到网格节点和单元上。建立方法有：111 tins 法建立通常联合使用tin 模块和 2d mesh 模块来建立三维网格，并对网格进行分带，每个带包含一层或几层三维单元格。在建立

2、单元格带之前，必须创建二维网格或在二维网格模块中输入，同时还要一组代表带的顶底面的tins 模型，之后选择两个tins 模型及 tin 菜单下的 fill between tins-3d mesh来完成，用户将被提示输入单元格层数。该法的优点是简单而快捷，缺点是若地层中存在切断就不能直接模拟，然而， 可以通过选择与之相联系的单元格并改变其属性类型来完成。112 用 boreholes建立对于地层属性为均质且可获得钻孔资料（每个钻孔具有相同粒序，如砂粘土淤泥土砂）的，可以使用borehole 菜单下的region-3d mesh 自动生成三维网格。例如，选择此命令时如果选择了一个钻孔的第二层砂，

3、则其它钻孔的的第二层砂会自动选择，此时输入层号和物质属性，将在钻孔的上下形成两组节点，这些节点用来匹配二维mesh 节点（在选择 region-3d mesh 时已存在），节点标高由钻孔插值出来。113 从 solid模型建立选择 solids 菜单下的solids - layered mesh 选项可以快速的建立三维有限元网格。首先建立二维投影网格（常用概念模型法），它代表三维网格的平面图形，二维网格中的每个三角形将在三维模型中产生一列楔型单元格，二维网格中的每个四边形将在三维模型中产生一列六面体单元格。下一步是创建solids 定义地质单元， 固体边界要比二维网格边界稍大些。固体模型通常由

4、tins 建立，在建立固体模型前首先要建立一系列代表不同层界面的tins 将 tins 延伸形成固体模型（extrude tin-solid选项）使用固体模块中solids菜单下的 set operation命令，通过对不同固体进行并集、交集或差集得到与实际地层相符的固体模型。在gms 中，还可以用tin 模块中的fill between tins - solid命令来取代延伸和操作（ extrusion/set operation）过程。另外在固体模块下，可以用立方体、球体、圆柱和棱柱模拟沟渠、建筑物、挖掘洞、隧道等。使用mesh菜单下的classify elements 可以模拟固体模型中

5、粘土透镜体。最后选择 solids - layered mesh 自动生成三维网格。114 从网格节点建立对于不规则的三维四面体网孔可以通过选择3d mesh 模块中 mesh 菜单下的tessellate由一系列三维节点建立。12 概念模型法2 121 建立 femwater 概念模型在 gms 中，比较有效的建立模型的方法是概念模型法，概念模型法是在map 模块下创建一系列覆盖层并用特征体代表模拟区。建立步骤分两步：第一步， 用特征体及一系列tins建立 3d 网格或立体模型直接转变为分层的3d 网格；第二步，为特征体分配边界条件和补给量值， 之后选择feature objects 中的

6、map-femwater 选项，使数值自动分配到网格节点和单元格上。122 用 femwater 覆盖层建立三维网格一旦建立了femwater 概念模型， 下一步就是用概念模型建立三维有限单元格，要完成模型首先要建立二维网格，然后通过延伸每个二维单元格来形成三维网格。map-2d mesh 建立三维网格的第一步是选择feature objects 下的 map-2d mesh 选项，选择后会自动由点和单元格填充概念模型内部，单元格的大小和间隔由弧上的结点间隔和概念模型内部对井所设置的集中点决定。建立三维单元格创建好二维网格后，下一步就是通过延伸来建立三维单元格，三维单元格的高度由钻孔或 tin

7、s 模型定义，对于相对简单的地层，可以使用borehole 模块中的regions-3d mesh ；对于复杂地层，应该使用tin 模块下的fill between tins-3d mesh 。femw ater 覆盖层建立 femwater 概念模型的第一步是创建femwater 覆盖层， femwater 覆盖层包括点、弧和多边形，用点定义井，用弧定义边界条件，用多边形定义补给区。在大多数情况下，一个覆盖层就足够了。点femwater 覆盖层中的点用来定义抽水井和注水井，选择点后选择feature objects 菜单下的 attributes 打开点分布对话框，对话框中的选项包括：ref

8、ine 和 wells。如果选中了复选框（在点附近加密网格），则节点周围单元格边的长度通过输入单元格大小来设置。点分布对话框的下方是定义抽水井和注水井，需要输入地面标高和滤管的顶底面标高，地面标高只是为了在斜视图或侧视图显示井时使用，它对转换概念模型为数值模型的计算无影响。滤管长用来决定三维网格中哪些节点可以代表数值模型的井。选择map-femwater后，被井截取的节点就被找到了，每个节点代表一个源（汇）项。抽水（注水）量及井水溶质浓度可以是常数，也可以是变化的数。如果不随时间变化，则直接输入即可；如果随时间变化，需要打开xy 系列编辑对话框，在对话框中输入时间和相应时间的抽水（注水）量或溶

9、质浓度，这时会在右边产生相应图像，该图像可被编辑（移动、放大等）。弧弧用来定义模型边界和补给区边界，选择弧后选择feature objects 菜单下的attributes打开弧分布对话框，对话框中的选项包括：水头、流量在水头、 流量类型下拉菜单下有三个选项：指定水头边界选择该项后，水头值就被赋予弧的两端点，若两端点值不同，则沿弧线性分布水头；选择map-femwater后，弧下边界单元格上的所有节点是给定水头节点，线性插值出每个节点的水头。指定流量边界选择该项后，水量值通过flux rate 项分配到弧上；选择map-femwater后，弧下边界单元格上所有垂向单元格面是给定流量面。可变流量

10、边界选择该项后，水量值被分配到弧上；选择 map-femwater后，弧下边界单元格上所有垂向单元格面是可变边界面；如果流量值为 0，则代表渗透面边界的低于地下水位的单元格面的水头值等于其标高。污染物3 污染物选项用来模拟浓度或质量流量边界条件，类型下拉菜单下有三个选项：给定浓度边 界 选 择 该 项 后 ， 浓 度 值 通 过concentration/mass flux项 被 赋 予 弧 上 ； 选 择map-femwater后，弧下边界单元格上的所有节点是给定浓度节点。给定质量流量边界选择该项后， 浓度值通过concentration/mass flux 项被分配到弧上； 选择 map-

11、femwater后，弧下边界单元格上所有垂向单元格面是给定质量流量面。可变浓度边界选择该项后，浓度值通过concentration/mass flux 项被分配到弧上；选择 map-femwater后，弧下边界单元格上所有垂向单元格面是可变边界面。分配到区域默认条件下， 边界条件被分配到弧下的所有节点和单元格面。然而， 在一些情况下有必要将边界条件限制到弧下的一部分，这可以通过选择selected zones only 来完成。节点如前所述，如果弧被指定为是给定水头弧，则水头值必须分配到弧的两端点处的节点上，选择节点后选择feature objects 菜单下的attributes 打开点分布

12、对话框，在对话框中输入水头（常数或随时间变化的数）。多边形femwater 覆盖层中的多边形有两种用途：一是定义模型区域，二是设置区域补给量。建立覆盖层时，模型区域边界应该用弧描绘，选择弧后使用build polygon 生成多边形。多边形分布对话框包括以下几项：material 每个多边形对应一个material ；fluid flux （流量）给定流入多边形的水量，可以是指定流量也可以是可变流量；contaminant（污染物）用来设置质量流量或浓度，可以是指定质量流量也可以是可变浓度。map - femwater 将概念模型转化为数值模型的最后一步是选择feature objects 菜

13、单下的map - femwater 选项。这一选项把设置到概念模型中点、弧和多边形的井、边界条件和补给区设置到了三维网格的节点和单元格面上。123 概念模型法建立 femwater 模型具体步骤建立概念模型输入底图首先需要输入地形图，. dxf 、. jpg和. tif格式文件可输入到gms中，选择 file下的import命令输入文件。在gms中，dxf 数据可以转化为其它类型数据，在map模块下选择 dxf 菜单下的 dxf - feature objects命令可以将 dxf 相应对象转化为map覆盖层中的特征体，选择dxf - tin 命令可以将 dxf 图像的三维面转化为tin。选择

14、 display options ，打开了显示对话框，对话框上方显示的是 dxf 文件自动分成的层，各层可被显示或隐藏。如果选择的是 use original dxf colors， 则使用的是原始文件颜色；如果选择的是 use layer colors， 则可以逐层改变线条颜色。输入规则的 tiff 图像时，必须先把它记录为世界坐标。在map模块下，点击 image菜单下的 register命令，打开一个对话框，对话框上方显示了图像，且有三个“”符号，用这三个点识别真实世界坐标，三个点的真实世界坐标（x,y ）和图像坐标（u,v ）分别列在了图像下面的编辑区，拖动点可以改变点的位置，固定点后

15、， 就可以在编辑区输入真实世界坐标。点击lat/lon - utm 按钮将打开一个转化经、纬度值为 utm 坐标的对话框。 import world file用来自动定义记录数据。world file 是一个与从 arcview 或 arc/info 输出的已记录过图像相联系的特殊文件。选择images下的 display options 命令控制图像的显示状况，如果选择了draw on xy plane behind all objects ，则图像被绘制在底图的最上层，图像只以平面图形式显示；如果选择了texture map to surface when shaded，则图像是一种纹理图

16、。放大的图像通过选择 images下的 resample。可以使图像具有更高的分辨率。选择fit entire image 使得可见区4 恢复以至于整个图像在窗口适中显示且图形边界是红色的，此时整个图像可被重新定义大小。使用选项 export region 可以输出原始图像中的某个区域，在输出 tiff 图像对话框中，有两种确定分辨率的方法，一种是screen法，选择此按钮，图像以与屏幕分辨率相同的分辨率保存， 若以此法输出， 则当图像重新输入时，不能被放大或重新定义大小，另一种是 original image（原图像），当图像重新输入时，可以被放大或重新定义大小。使用delete命令可将图像

17、删除。femw ater 覆盖层转入到 map模块，打开特征体（feature objects）菜单下的覆盖层（coverages ）命令，更改默认的覆盖层名为femwater，并更改覆盖层类型为femwater ，同时要定义单位，在覆盖层对话框中还可以新建、复制、删除覆盖层，需要注意的是每新建一个覆盖层都要更改它的类型，为femwater 建立覆盖层，要将其更改为femwater 型。创建弧选择工具栏的创建弧工具，沿研究区地形顺时针点击（以足够多点）。若在点击时发生错误，如果想要删除点则点击backspace键，如果想要删除弧则点击esc键。弧的两端点称为节点，中间各点称为顶点，这些弧将被用

18、来产生2d mesh，顶点间的间距决定了单元格的大小和数目，因此需要沿弧重新分配顶点数，选择弧，之后选择feature objects菜单下redistribute vertices命令，改变 target spacing值即可。如果定义的是定水头边界，那么需要把弧断开，选择选择顶点工具，然后选择feature objects菜单下的顶点与节点互相转化（vertex node ）命令，将顶点转化为节点，之后选择相应弧点击feature objects下的attributes 命令中的给定水头类型（浓度亦如此），退出对话框，选择选择点工具双击节点输入数值。创建其它属性弧（如河流等）处理方式相同。

19、建立多边形选择feature objects下的的 bulid polygon 命令创建多边形， 选择多边形后为之设置属性（补给）。创建井选择创建点工具，点击研究区任一点，在编辑区输入坐标并按下enter键。选择feature objects下的的 attributes命令，对井进行描述。建立3d mesh 、femwater在建立 mesh网格前，需要为每个含水层定义属性，选择编辑菜单下的materials，将缺省的materials名改为相应含水层名，并可以改变其显示色彩，如果有多层，则点击新建（new），赋予新的名称和颜色。然后选择feature objects下的map - 2d me

20、sh 命令，打开map - 2d mesh 对话框，水平滚动条控制着网格大小，复选框 merge after meshing表示在网格化后合并，复选框display meshing process表示显示网格化过程。接下来要建立 tins，目的是为了说明地层的垂向分布，开始时，所有tins与二维mesh具有相同的标高，因此需要输入一系列分散点并为tins 插入适当的标高。 转入 2d mesh模块，选择build mesh菜单下的 mesh - tin 命令，输入tin 名terrain表示地面，在materials列表中，选择第一含水层，选择ok，在提示中选择 no，表明不删除二维网格。同理

21、建立其它 tins，只需对应好 materials即可。下一步是输入并插入数据，选择文件下拉菜单下的import命令，输入扩展名为.sp2的文件（文件格式是id x y z ）。转入 tin 模块，在 tin 左上方的组合框选择与输入文件对应的 tin 名，然后转入 2d scatter point模块，在插值前首先选择插值（interpolation）菜单下的 interp. options命令，选择插值方式，从分散点插入tin 选择 interpolation下的to active tin ，打开data菜单下的 map elevations，选择斜视图， 若有必要需要把 z值放大以5 便

22、观看。需要注意的是一个分散点集可以包括多个数据集，其格式为：id x ybot of layer 2 bot of layer 1 , 。下一步是用 tins建立三维 mesh网格，在 tin 模块下选择选择tins工具，选择相邻两个tins ，然后选择 build tin 菜单下的 fill between tins - 3d mesh 命令，在对话框中输入插入网格层数， 另外两个单选按钮分别是：使用2d网格的物质属性和给定属性。同理建立其它层三维 mesh网格。最后选择 femwater 菜单下的 new simulation 命令把所有数据初始化转入map模块，选择 feature ob

23、jects菜单下的 map - femwater 命令，这一选项把设置到概念模型中点、弧和多边形的井、边界条件和补给区设置到了三维网格的节点和单元格面上。选择分析项（analysis options）设置运行选项、迭代参数和输出结果控制、给定流体属性。给定初始条件为了定义初始条件，需要给计算的地下水位创建数据集，一种方式是创建包含标高的表格数据文件， 另一种是交互式的创建点。利用后一种方法创建数据集，对于流量模型首先要选择femwater 菜单下的 bc display options 关闭flux选项，转入平面图转入tin模块，在 build tin 菜单下选择 new tin 命令，输入“

24、初始水头”，选择ok。选择创建点工具，在适当位置点击并输入标高（确保正确）。在build tin 菜单下选择 tin - scatter points，输入“初始水头” ，选择yes删除 tin 。转入 3d mesh，选择femwater菜单下的 initial conditions ，在压力水头部分选择read from data set file，选择 generate ic按钮，输入“初始水头”，在最小压力水头处输入一值。给定物质属性渗透系数和一系列非饱和曲线等参数。储存和运行后处理选择femwater菜单下的read solution命令输入结果文件。显示等水头线、浓度线等，除去二维

25、平面图外，还可看到其三维立体图。使用shade 可以更清楚地看到各项的逐渐变化情况。2. 基本工具21 gms 屏幕动态工具： 改变模块， 动态工具栏中的工具会发生相应变化，每个模块都对于一系列特有工具。编辑窗口：主要包括两部分：下拉列表和编辑区（编辑点的坐标）。图形窗口：显示模型。帮助、状态栏：有两行，第一行显示所选文本帮助信息，第二行显示的是指针坐标，指针下单元格编号、数据值和其它信息。宏按钮：这些按钮是菜单控制的快捷键。主菜单：对于每个模型的前四个菜单都是一样的，其它菜单项随模块变化而变化。迷你格删图：在三维网格（grid ）模块下活动。模块：每次只能使一个模块处于活动状态。静态工具：包

26、括平移、放大和旋转。6 22 文件文件下拉菜单下有以下选项：新建、打开、保存、另存为；输入：输入非gms 固有的文件，需要注意的是gis 数据只能用coverages 对话框中的import按钮输入；输出；保存缺省：将程序的当前设置保存为默认设置文件；获取信息：显示与所选模型相联系的数据类型基本信息；编辑文件：以文本文件形式打开文件，用来编辑模型输入文件或显示输出文件；打印、标准模式、演示模式、注册和退出。23 编辑编辑下拉菜单下有以下选项：删除：删除所选信息；全部删除 : 删除活动模块的全部信息；全选 :选择与所用选择工具相关的所有选项；放弃全选；用多边形选择；从列表中选择： 有些对象是通过

27、对象上的图标实现的，如果对象很多， 图标的显示会变得比较复杂使得选择比较困难，选择这类对象可以用select from list 来完成，选择后会在对象名左边出现两个星号；属性：编辑对象名；物质：许多对象都有与之相联系的id 号， id 号是物质类型的索引，这些类型代表不同种类的土或砂，物质属性可以由编辑菜单下的materials 编辑；单位；当前坐标：定义坐标系，选择水平方向、垂向方向，必须根据坐标系定义值；坐标变换：对话框上方显示的是当前坐标系，下方用来定义新坐标系；确定删除：确保对象并非意外删除，复选标记说明是否打开该选项；复制到剪贴板。24 显示显示下拉菜单下有以下选项：显示选项：对话

28、框内容由所选模块决定；背景颜色；隐藏：隐藏所选对象；显示：显示隐藏后的对象；隔离： 多数情况只显示一个，其它的要被隐藏，该选项使所选对象活动而其它类型自动隐藏；灯光选项：如果选择了shading options 下的 smooth features 来生成阴影图，在产生阴影过程中要用到光源，光源控制着阴影图上的色彩强度并突出浮雕或阴影图案的几何变化，lighting options 用来编辑光源；阴影选项：对话框左边列出了可以设置阴影的可选项，右边显示了相应的球体阴影图。单选按钮从上到下依次是：显示隐藏的线条、显示隐藏的面、 光线跟踪能够生成透明图和7 阴影图，但花费时间较长， 通过改变mat

29、erials editor 中物质透明度使对象拥有不同透明程度。复选框从上到下依次是：使用光源、 平滑特征体、 覆盖边框使用面着色时选择该按钮可以显示隐藏的线条、计算阴影使用光线跟踪时选择此项计算不透明性；绘制网格选项： 当在平面图中输入新节点或输入多边形或多线时，通常要使坐标对齐网格，在坐标成倍增加时，使得对象位置精确；手工重绘：如果当前模型内存很大，模型变化后图形的更新要花费很长时间，manual redraw 提供了一种刷新时只更新图形的功效。25 视图视图下拉菜单下有以下选项：刷新：选择refresh 后，按下esc 键可以打断显示过程；画面图像：选择视图下的frame image，可

30、以使图像调整到窗口适当位置；设置窗口边界：除了使用平移和放大改变坐标系外，还可以选择视图下的set wind bounds 来控制能见区。包含三个单选按钮：指定x 的范围锁定纵横比，指定y 的范围锁定纵横比，指定x、y 的范围改变纵横比；z 放大倍率：相对于深度而言，长、宽值较大，使用该选项达到最佳视觉效果；图形坐标轴： 图形坐标轴可以是世界坐标系也可以是网格坐标系，坐标轴可以是二维的也可以是三维的。视图下的plot axes options 命令打开了图形坐标轴选项对话框，复选框display axes 表示显示坐标轴。原点选项如果选择的是use world coordinate origi

31、n，则图形坐标轴上显示的数目由世界坐标系原点决定；选择 use 3d grid origin 或 use 2d grid origin定义网格坐标系。如果定义的是世界坐标系，世界坐标系可以把轴排列到一行；如果定义的是 2d 或 3d 网格，可以用世界坐标系或当地网格坐标系将轴排列到一行。如果旋转角是0度，则世界坐标系与网格坐标系没有区别。坐标轴长度选择auto scale x 、 auto scale y和 auto scale z 由 gms 自动计算的坐标轴的长度和间隔，选择 manual scale x 、 manual scale y 和 manual scale z 由用户自定义最大

32、值、最小值、 刻度间隔及刻度线数目。使用 auto scale时所有方向由fit to bounding volume（坐标轴恰好放置在图形边框处）和 offset from bounding volume （坐标轴放置在图形边框外15-20%处）控制。选择坐标轴属性选择一个或几个坐标轴后selected axis attributes 各选项就会变亮，可以改变坐标轴刻度、数目、标签等；三维视点： 为了帮助观察斜视图中三维可视化效果，可以在图形窗口的左下角显示xyz三维视点，这可以通过选择视图下的triad options 来实现；普通模式和直角模式：视图下的general mode 和 or

33、tho mode 这两个命令指相互转化普通模式和直角模式，直角模式仅在3d grids 模块下才可获得；观察角度：视图菜单下的view angle 对话框中包含两种角：bearing（影响水平角在xy 平面旋转）和dip（改变垂向角转换对象上的观察角为较高或较低的观察）。观察角可以和旋转工具交互使用；俯视图、斜视图、正视图、侧视图、显示上一次视图。26 xy 系列编辑xy 系列编辑是一个用来生成和编辑曲线的，可以用电子数据表直接编辑xy 坐标，并由此创建曲线， 还可以用绘图形式生成和编辑曲线。同时曲线可以以文本形式输出以待使用。261 xy 编辑区对话框的左侧有两列编辑区，用来直接编辑xy 数

34、值的，且在各列的上方有其相应的标题。可以使用tab 键移动通过编辑区的指针。编辑区下的按钮用来控制编辑区中的数值，8 这些按钮包括：基准时间：在某些情况下需要输入时间序列，这时要输入xy 序列的基准时间，基准时间对应于t 0，如果时间显示按钮为date/time，则列表中的时间要以date/time 格式输入，date/time 格式为： month/day/year hr:min:sec 。删除（ delete） ：删除编辑区指针所在位置数值。插值（ interpolate） ：插值按钮使xy 序列的空白区由离它最近的上下两个非空数值线性插出。更新（ update） ：使用编辑区的当前数值重

35、新画出曲线。插入（ insert） ：在指针所在区上方增加一行空白区。压缩（ compress） ：若有空白区，通过此按钮减小xy 序列的长度。xy 选项（xy options ） ：选择 xy options 打开 xy options 对话框， 一组控制着x 序列，一组控制着y 序列，这两组可以生成或代替x、y 序列的数值。如果选择了x 标题下的复选按钮，则可以输入x 的初始值、增量和百分变化量，选择ok 后，所有的x 值都被一系列新值取代， y 值同理。如果不选择复选按钮，则在编辑时xy 值不改变。 xy 对话框还能用来定义 xy 值是绝对值还是相对值（delta） ，如果选择的是del

36、ta，则超过初始值的数认为是原始数值的偏移量。 小数点位置控制着编辑区数值小数的个数。repeat option 和 beginning x cycle value 用来定义循环曲线。number of fields 用来指定生成点数目。262 xy 序列图对话框右侧的窗口用来绘制与编辑区xy 值相对应的曲线，编辑区每个数值对应曲线上一个点。图形窗口右边的五个按钮分别是：平移、放大、恢复、选择点（选择点后更改数值或删除）和创建点。图形窗口左边有三个按钮，它们是用解析函数快速创建曲线，点击任一按钮会打开一个曲线函数对话框。 在对话框中可以给定任一函数的数值，并将由此生成的函数添加到当前曲线上或取

37、代当前曲线。对话框的右下方有六个命令按钮，分别是：新建、复制、删除、输入（输入xy 序列文件） 、输出（输出xy 序列文件）和设置。3数据集（ data set）gms 为不同的模块提供了几乎一致的界面，在大多数情况下，这种一致性源于输入数据和计算数据是应用数据集这种简洁、方便的方式处理的。一个数据集对应着对象的节点、单元格、 端点或分散点，它可以是稳定流，也可以是非稳定流， 数据集中的数据可以是标量数据也可以是矢量数据。除了 solid 和 map 模块， 所有模块都含有数据菜单。数据集可用来生成等值线、带有色彩的边框、等值面、矢量图和动画序列。数据集的产生数据集可以由多种方式产生，它们可以

38、代表地下水模型的输出结果，也可以代表由用户输入或从其它应用程序输出的制成表格的文本文件。它们可以由分散点集插入到其它类型来创建，还可以用数据计算器通过数学运算对其它数据集进行数学运算得到。数据集列表法的一个优点就是便于不同模型类型间信息的转化，这通过分散点集和插值来实现。当一个对象转化到了一个分散点集，所有与之相关的数据集会被复制到新的分散点集上，然后这些数据集就被从分散点集转化到了任一类型的其它对象上。解决方案9 为了简化数据集的管理，通过“solution ”对其组织。在多数情况下，一种算法可以包含多个数据集。除了模型产生的算法，还有一个默认算法称为“gms data sets” ，这种算

39、法包括 gms 通过数据计算器插值出的所有数据集，其它类算法由用户创建。活动数据集gms 的每个对象都有一组被描速为“active data set”的数值，在gms 中活动数据集是模型可视化的重要组成部分，每次更新显示， 活动数据集就会产生等值线、边框及其它特征体。活动数据集是解法和时间步长的函数。31 数据浏览器（ data browser）用数据浏览器来处理与某一特定对象相关的解法和数据集。选择数据菜单下的data browser 打开数据浏览器对话框，对话框包括以下几部分：311 解决方案（ solutions ）对话框上方列出了与所选对象相联系的所有解决方案，如果是非稳定流，则在so

40、lution右方显示出了时间步长。活动的solution 可通过选择delete 按钮将其删除，点击ccf 可以显示与 modflow水量文件相关的数据（只用于modflow法） ，点击 new 产生一个新的算法。312 数据集列表（ data set lists ）与所选算法相关的标量数据集和矢量数据集显示在对话框中部。move to solution 用于将一个数据集从一种解法转到另一种解法，当有大量数据集存在时使用此命令。313 输入、输出和（ import/export ）个别数据集可以用ascii或二元文件形式输入或输出，需要注意的是储存一列新建数据集时不需要这些选项，当选择文件菜单

41、下的save时，所有数据集会自动保存。314 信息（info）点击 info 打开了数据集信息对话框，该对话框显示了与所选数据集相关的统计信息（包括均值、标准偏差和一个柱状图），并可在name 下更改活动数据集名字。对于与模型算法相联系的数据集，可以点击view values 使数值显示在电子数据表中；对于gms data sets点击 edit values 使数值显示在电子数据表中，且可以改变值。对于非稳定流数据集，可以用相对时间格式 （如：100.0） 或日期、时间格式（如：1/12/1998 3:23:48）显示， gms data sets solution 中的数据集总是以相对时间

42、格式显示且无基准时间。32 数据计算器（ data calculator）数据编辑器可以用已有数据集通过数学运算得到新的数据集，选择数据菜单下的data calculator 可以打开数据计算器对话框，对话框包括以下几部分：321 数据集列表对话框的左上方列出了所有数据集，如果显示的是非稳定流数据，则其右方会显示出时间步长。当一个数据集用于表达式时，不会使用数据集名，只是用它前面的字母表示。如果用非稳定流数据集作为表达式，可以使用单一的时间步长，也可以用所有时间步长。例如，表达式“ abs(d:100)”创建了一个稳定数据，它表示t100.0 时的数据集绝对值；表达式“abs(d:all) ”

43、创建了一个非稳定数据集，它表示各个时间步长的数据集绝对值。322 表达式区数据计算的最重要部分是表达式，表达式所用计算公式应该和电子数据表中所用公式相同，表达式的长度无限制，其运算符号被限制在对话框中部的运算符号中。在 result 中输入新数据集名，然后点击compute 就可以计算出表达式的值。33 等值线（ contour options）10 在 contour options 对话框的general 下共有六大块。331 数据范围（ data range）data range 框架下显示了最大最小值及它们的差。332 等值线间隔（ contour interval）定义等值线间隔的有

44、四个单选按钮，它们分别是：等值线数整数；给定间距；给定值点击value 输入数值；对数间隔如果显示的是化学数据，通常网格内某一点的浓度比网格其它地方浓度高几个数量级， 在这种情况下，在高浓度区有等值线，而低浓度区无等值线，处理这种问题的一种常用方法是选择一系列10 的倍数值，这可以用specified values 按钮来完成，该法存在的问题是以线性插值形式分配等值线颜色。如果选择了log interval ，gms 会自动设置等值线间距为 10 的倍数，此外，若使用填充颜色或色阶，则分配到等值线上的颜色是以对数形式分配的，而非线性插值形式。在这里必须输入“starting value” ，它

45、表示等值线的最小值。333 等值线方法contour method 框架下有三种计算等值线的方法，它们分别是：标准线性等值线，在等值线间填充色彩和三次样条等值线。334 等值线加粗及其标号用 bold every.将指定间距等值线加粗。用 label every.将指定间距等值线添加标记，选择 label option 打开等值线标号对话框。335 指定等值线范围不论等值线间距选择的是哪个按钮，可以指定等值线的最大最小值将等值线限制在一定范围内。336 等值线外观等值线显示的外观有两种形式，一种是使用纯色，另一种是使用色阶。34 边框线（ fringe options）若选择了 display

46、 options 对话框中的fringes，则当进行阴影处理时，会产生彩色阴影图像，当前色阶和活动标量数据集连续改变图像色彩。选择数据菜单下的fringe options 后会出现一个对话框，对话框上方显示了数据范围，在下方可以更改色阶为较小范围。35 等值线标号（ contour label options）选择数据菜单下的contour label options 打开了等值线标号对话框，该对话框可用来设置标号颜色、标号小数位数、标号间距等。对话框右方分别是标号值（最靠近等值线的值和指针下的值）和标号方向（平行于等值线和总是水平）。添加等值线标号的方法有两种：一种是选择contour op

47、tions 对话框中的contour label，标号会自动添加到等值线上；另一种是由用户选择工具栏中的contour labels 工具人工添加标号（适用于某些模块）。36 矢量（ vector options ）如果在显示对话框中选择了vectors，则用活动的矢量数据集能够生成矢量图，在数据菜单下的 vector options 命令可以打开矢量选项对话框。对话框的上方用来编辑矢量的尺寸，需要输入标签长、箭头宽、箭头长及干宽，其中箭头宽、箭头长和干宽是标签长的百分数。11 选择复选框vary length according to magnitude 和 vary color accor

48、ding to magnitude 可以使显示的矢量长度和颜色根据矢量大小而变化。如果选择了vary length according to magnitude ，则每个向量的长度等于向量大小乘以缩放比例（scaling ratio） ；如果选择了vary color according to magnitude ，则向量的最小值和最大值对应于色阶的最暗和最亮颜色，其它向量颜色根据其大小与色阶对应。复选框 display every _nth vector 表示只显示第n 个矢量。 复选框 color specified range 用来编辑矢量数据集范围。37 色阶（ color ramp

49、options）选择数据菜单下的color ramp options 打开色阶对话框，对话框的左上方颜色框架，共有三种定义色阶的基本选项，分别是：彩色阶梯（hue ramp） ，强度阶梯（intensity ramp）单一颜色由强到弱或由弱到强变化，用户自定义（user-defined ）选择此项后，对话框右上方的 user-defined palettes变亮，选择new 输入新的调色板，用户调色板以.pal 文件形式储存起来。 对话框中部的调色板框架中显示了当前调色板，色阶的最大最小值可以通过点击并拖动调色板下的两个来设置，对于用户自定义调色板，可以增加或删除颜色，edit table 按

50、钮以表格形式直接编辑颜色及其相应数值。对话框下方的预览（preview）用来显示色阶，倒转 （reverse） 可以改变色阶方向。 另外选择复选框显示色彩图例（show color legend ）后，会在图形窗口上方显示垂向图例及其相应数值，色彩图例的长度和宽度由legend width 和 legend height 给定。38 动画（ film loop animation）动画是 gms 最强有力的可视化工具之一，用非稳定流数据产生的动画序列可以表明速度、等值线、边框或等值面随时间变化情况，每个动画祯存储为一个图像。选择数据菜单下的 film loop 打开动画播放对话框，选择 set

51、up按钮产生一个新的动画，点击 play back 按钮显示动画。点击对话框中setup按钮，打开一个对话框，对话框有如下选项：数据集：选择对话框左上方的data 打开 data browser 对话框，从中选择数据集，当前活动数据集显示在data 按钮右侧。显示方式（ display mode ） ：包括线框型和阴影型。图象尺寸：通过水平滚动条改变显示动画的尺寸。稳定流动画（steady state animation ） ：稳定流动画只用于3d grids 和 3dmeshes。它有两个单选按钮，分别是：几何面动画选择geometric surface animation 后，可以动画截面

52、或等值面， 如果选择的是animate cutting plane over specified xyz range，则当每个画面生成时 x、y 或 z 截面通过网格从指定开始位置逐渐移动到结束位置，这显示的是移动横截面动画；如果选择的是animate iso-surface，则单一数值在指定开始值和结束值间逐渐变化，根据不同数值不同等值面生成不同画面。水流迹线动画选择animate flow trace 后，产生的动画与粒子运动轨迹相似，在横截面上随意产生了一系列粒子。非稳定流动画（transient animation ） ：非稳定流动画适用于任何非稳定流数据集，当生成一个画面时， 与当前

53、时间相对应的值加载到存储器，且使用当前显示按钮重绘。该框架中间的一条是来指定要加以动画的时间步长范围，它上方是选择标量数据集还是矢量数据集，也可同时选择。生成画面的总数可以由matching the time steps（一个时间步长一个画面）或constant interval（如每 2 小时一个画面） 。如果选择的是matching the time steps，则在指定时间步长可线性插值出额外画面。39 横截面（ cross-section options ）12 当由 mesh 或 grid 网格创建横截面后，活动的标量或矢量数据集会插入到横截面。选择数据菜单下的cross secti

54、on options 会打开横截面选项对话框，选择对话框上方的复选框interior edge removal 表示移除横截面与单元格面之间的交线。当使用 transparent shading 覆盖横截面时，可以用不透明度（opacity） ，若选择的是use material opacity ，横截面覆盖物的不透明程度同物质（materials）不透明程度；若选择的是use default cross-section opacity，可滚动下方的水平滚动条改变其不透明程度。对话框下方的几个复选框分别是边框、等值线、矢量和水流迹线。 其中选择flow trace 会打开水流迹线对话框，在对话

55、框中要输入每个三角形中平均粒子数，衰减比率、速度大小限制和速度比例。310 等值面（ iso-surface options ）应用等值面描述是三维数据可视化的一个重要工具，等值线是从一个面抽取的常数值线，而等值面是从三维数据集抽取的常数值面。选择数据菜单下的iso-surface options 打开等值面选项对话框，对话框有如下选项：对话框上方显示了活动数据集值的范围，中间部分用来输入12 个值，输入时这些值按递增顺序自动排列，点击 default 按钮，gms 根据等值面数自动给定值。值右方的cap 复选框用来生成两个值间网格的外表面。和等值线一样，等值面是暂时的，如果数据集改变，当前等

56、值面会消失，然后根据新数据集产生新的等值面，选择对话框中的define as cross section 能够创建永久等值面，它将等值面按横截面对待，和横截面一样，这些等值面能够被保存、隐藏或删除，此外，选择新的的数据集时， 等值面不会被删除。通过该选项可以同时显示两个数据集。等值面与网格存在交线，选择复选框interior edge removal 表明只显示与特征角相应的交线大于给定值的线，通常，使用较小值（如：0.001） ， 只移除接近公共面的线。如果选择了compute for visible region only 表明在不可见的单元格不计算等值面。iso-surface opac

57、ity 仅用于 transparent shading 或raytracing。311 等值面体积（ iso-surface volumes ）有时知道等值面间的体积是很有必要的，例如， 计算浓度高于阀值的污染物体积。选择数据菜单下的iso-surface volumes 打开等值面体积对话框，对话框中列表显示了等值面间的体积（第一个值代表低于最小值的体积，total 表示网格体积） 。312 粒子及路径（ particles/paths ）gms 提供了一些显示粒子轨迹的工具，这些工具用来显示modpath 模型结果。选择数据菜单下的particles/paths 能够显示任何粒子运动轨迹模

58、式结果。4mesh 网格41 单元格分类对于地质单元中存在粘土等透镜体，可以通过classify elements 命令改变物质属性来完成（用于固体模型） 。42 锁定所有节点当设置边界条件和操作视图时，为了避免节点的不经意移动，可以选择lock all nodes命令来实现。13 43 查找复制节点、单元格和节点（find duplicates/elements /nodes ）44 网格化（ tessellate ）使用 tessellate命令可以用一系列节点自动生成三维mesh网格，结果是mesh 网格全部由四面体组成。45 重编号（ renumber）当 mesh 网格形成时，网格节

59、点和单元格号任意给定，如果删除了某些节点或单元格，则在数字顺序上出现空隙，选择renumber 可以重新编号。在选择 renumber 命令前，用户应选择一系列边界面，这些面代表编号的起始位置，大多数情况下最好选择网格一侧的所有面。46 加密单元格（ refine elements ）选择一系列单元格并选择refine elements 命令可以加密单元格，加密单元格对话框的上部分用来指定要加密的单元格。如果选择了refine all 3d mesh elements ，则不顾所选单元格，加密所有单元格；如果选择了refine selected 3d mesh elements，则只加密所选单

60、元格。对话框下方显示了三种加密方法，分别是：垂向列加密（vertical column refinement ）只在x、y 方向分割六面体和楔体；所有单元格加密为三角形（all element to tetrahedra refinement ）它包括两种加密方式，粗糙加密（coarse refinement ）和细致加密（fine refinement） ；保留单元格类型加密（retain element types refinement ）使单元格转化为更小的同类型单元格。47 将三维 mesh网格转化为三维分散点（ mesh - scatter points ）使用 mesh - sca