mView 數(shù)值建模支持系統(tǒng)

時間：2022-09-07作者：北京天演融智軟件有限公司瀏覽：187

它是一個數(shù)值建模支持系統(tǒng)，旨在處理、分析和可視化復(fù)雜的地球科學(xué)數(shù)據(jù)。

mView 是一款功能強(qiáng)大且用途廣泛的模型開發(fā)和分析工具。這種功能建立在大量單獨(dú)執(zhí)行簡單任務(wù)的獨(dú)立工具之上，同時它也可以鏈接到功能強(qiáng)大的算法。mView支持?jǐn)?shù)字建模過程的所有方面。

 

mView已開發(fā)多年，主要為建模者服務(wù)。mView 較初是為了支持 Yucca Mountain 項目（TOUGH、FEHM、NUFT、ASHPLUME 和 WAPDEG）中使用的數(shù)字模型的預(yù)處理、后處理和可視化要求而開發(fā)的。Geofirma擴(kuò)展了mView功能，以支持其他模型（TOUGH2、MODFLOW/MODPATH、SWIFT），將模型結(jié)果與現(xiàn)場數(shù)據(jù)（鉆孔日志、地球物理、采樣結(jié)果）集成，并提供廣泛的模型預(yù)處理和后處理能力。

 

野外和地圖數(shù)據(jù)的集成

支持多種數(shù)據(jù)類型

在建模過程開始時，mView提供地質(zhì)、水文地質(zhì)和文化數(shù)據(jù)的直接集成，以創(chuàng)建集成場地模型 (ISM)。ISM數(shù)據(jù)可能包括：

? 鉆孔地質(zhì)學(xué)

? 土壤和地下水分析結(jié)果

? 現(xiàn)場數(shù)字高程模型 (DEM) 和地質(zhì)表面數(shù)據(jù)

? 水位數(shù)據(jù)

? GIS數(shù)據(jù)，如道路、水景等。

多種導(dǎo)入格式

可以使用標(biāo)準(zhǔn)格式將數(shù)據(jù)導(dǎo)入mView，例如：

? dxf

? ArcInfo（形狀文件）

? Surfer網(wǎng)格

? 通用表格、網(wǎng)格和 XYZ 數(shù)據(jù)

坐標(biāo)系的靈活處理

mView支持多種坐標(biāo)系，并提供透明的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換。例如，UTM 網(wǎng)格和站點網(wǎng)格可以很容易地一起使用?？梢酝瑫r定義和使用的坐標(biāo)系的數(shù)量沒有限制。

與建模過程緊密結(jié)合

一旦數(shù)據(jù)在 mView 中，就可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行操作、可視化和導(dǎo)出。 例如，mView 的數(shù)據(jù)提取功能允許提取鉆孔地質(zhì)信息和水位以幫助生成曲面。

 

靈活的模型開發(fā)

概念模型開發(fā)

mView 工具集可用于在開發(fā)過程的早期可視化概念模型。例如，mView繪圖可用于：

? 可視化組合地質(zhì)層位和鉆孔地質(zhì)圖

? 評估2D和3D圖中的污染物分布

? 繪制背景數(shù)據(jù)，如地面基礎(chǔ)設(shè)施、油井等。

網(wǎng)格生成

mView擁有一套完整的工具，用于生成二維和三維有限差分和有限元網(wǎng)格?？梢曰贗SM曲面或其他標(biāo)準(zhǔn)（如厚度、**高程或其他標(biāo)準(zhǔn)）定義特定于模型的坐標(biāo)系并生成網(wǎng)格層。

屬性分配

mView 包含許多廣泛的工具，用于選擇模型元素的子集、節(jié)點或面來定義模型的邊界條件、模型的屬性區(qū)域、裂縫等方面。還可以使用多種方法設(shè)置網(wǎng)格屬性：

? 按網(wǎng)格層

? 通過海拔

? 按位置：內(nèi)部/外部多邊形（在任何cartesian平面中定向），以及

? 通過*的元素/節(jié)點索引

嵌套模型

mView 可以輕松地在復(fù)雜的大規(guī)模流動系統(tǒng)中對局部規(guī)模的污染物傳輸進(jìn)行建模。局部范圍傳輸模型的水頭邊界條件可以直接從較大范圍下執(zhí)行的僅流動模擬中提取。局部比例模型柵格大小和方向不必與較大比例柵格匹配。

離散斷裂網(wǎng)絡(luò) (DFN)

mView 支持在矩形模型網(wǎng)格上描繪離散的裂縫特征。給定實際裂縫的三維多邊形表示，mView將計算較能表示裂縫的元素面。mView 還將 (DFN) 轉(zhuǎn)換為等效多孔介質(zhì)，使用 DFN 中各個裂縫的方向和特性來計算等效多孔介質(zhì)滲透率張量。

數(shù)據(jù)索引

mView 的數(shù)據(jù)索引功能是非常*特的。可以根據(jù)各種標(biāo)準(zhǔn)提取或生成單個元素/節(jié)點索引或索引組。然后，這些索引可用于設(shè)置模型屬性和邊界條件以及可視化。例如，與ISM中的地表水要素相交的索引可用于選擇性地設(shè)置**面邊界條件。

索引選擇功能包括：索引選擇功能包括：與多邊形平面相交的元素/節(jié)點，位于二維多邊形的內(nèi)部/外部，距離XY線的*距離內(nèi)，并由用戶交互選擇。提取索引后，可以使用各種工具對其進(jìn)行操作，例如布爾邏輯和節(jié)點到元素轉(zhuǎn)換。

生成輸入文件

在開發(fā)網(wǎng)格并分配屬性后，可以生成通用模型輸入文件?？梢詾榇罅繑?shù)值模型生成特定于模型的輸入文件。添加對其他數(shù)值模型的支持相對簡單。

 

模型獨(dú)立

與多個建模代碼兼容

mView 能夠為以下任何模型創(chuàng)建模型輸入文件，并轉(zhuǎn)換模型輸出文件：

? TOUGH2

? FEHM

? NUFT

? ASHPLUME

? WAPDEG

? MODFLOW/MODPATH

? FLAC3D表格輸出

便于比較和分析

與許多軟件產(chǎn)品不同，mView不限于分析和可視化來自一個模型的模型結(jié)果。可以將多個模型的輸出加載到mView中，以比較不同模型的結(jié)果并進(jìn)行分析。

靈活的工具

mView 為建模者提供了較大的自由度。 有許多方法可以對模型結(jié)果進(jìn)行操作，以產(chǎn)生有趣的發(fā)現(xiàn)并總結(jié)重要的結(jié)果。 這些包括：

模型結(jié)果與現(xiàn)場數(shù)據(jù)的比較

校準(zhǔn)統(tǒng)計的計算

從模型的子域中提取和顯示結(jié)果

操縱數(shù)據(jù)以產(chǎn)生新的發(fā)現(xiàn)

 

模型結(jié)果分析

靈活的分析工具

mView為建模者提供了很大的自由度。有許多方法可以對模型結(jié)果進(jìn)行操作，以產(chǎn)生有趣的結(jié)果并總結(jié)重要結(jié)果。包括：

? 模型結(jié)果與現(xiàn)場數(shù)據(jù)的比較

? 校準(zhǔn)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的計算

? 從模型的子域中提取和顯示結(jié)果

? 操縱數(shù)據(jù)以產(chǎn)生新發(fā)現(xiàn)

 

 

多種分析方法

mView提供多種分析功能，包括：

? 單變量統(tǒng)計

? 按屬性、位置或其他規(guī)范提取結(jié)果

? 從非飽和模型結(jié)果中提取地下水位位置

? 數(shù)學(xué)運(yùn)算（例如，計算兩次運(yùn)行的結(jié)果之間的差異，或同一運(yùn)行的兩個時間步長）

? 累積分布函數(shù) (CDF) 構(gòu)建和數(shù)據(jù)提取

示例

確定不同模型高程處的平流速度分布的示例分析計算如下：

? 平流速度結(jié)果轉(zhuǎn)換為標(biāo)量大小

? 得到的平流速度結(jié)果是在不同的網(wǎng)格高度提取的

? 計算每組平流速度幅度的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和CDF

? 繪制每組平流速度震級的CDF和中值，如下所示：

  可視化

多個繪圖選項

mView有兩大類可視化：空間和非空間?？臻g圖是線性的，并在二維或三維中按距離縮放，用于大多數(shù)標(biāo)量場和矢量場的mView繪制。例如，空間圖用于繪制濃度羽流。非空間圖可以是任何軸（2D或3D）的線性或?qū)?shù)比例，用于繪制時間序列數(shù)據(jù)或統(tǒng)計分布等數(shù)據(jù)。

可以同時顯示的繪圖數(shù)量沒有限制。每個繪圖都顯示在單獨(dú)的**層窗口中，并且可以級聯(lián)、平鋪或較小化。此外，mView 的復(fù)合繪圖類型允許在同一個窗口中顯示多個單獨(dú)的繪圖。 mView允許比較多個模型的結(jié)果，包括支持不同的坐標(biāo)系。

二維空間圖

2D 空間圖在平面圖 (XY) 中定向或作為參考坐標(biāo)系的垂直切片（XZ 和 YZ）定向?？梢栽?2D 中繪制的數(shù)據(jù)包括等高線、顏色填充、速度矢量、節(jié)點/元素輪廓、符號和標(biāo)識符、鉆孔、粒子軌跡和上下文數(shù)據(jù)。

3D空間圖

3D 空間圖也參考單個坐標(biāo)系。所有可用于2D繪圖的數(shù)據(jù)表示都可用于在3D繪圖的切片上繪圖。此外，等體積、顏色填充、節(jié)點/元素輪廓、鉆孔和粒子軌跡繪制為全三維。mView 能夠使用透明度函數(shù)繪制3D數(shù)據(jù)。

報告質(zhì)量數(shù)據(jù)

mView的輸出可以是位圖、jpeg 和矢量 postscript 文件。 此外，Windows 剪貼板可用于將繪圖窗口直接復(fù)制/粘貼到 Word 和 PowerPoint 等應(yīng)用程序中。 這些工具可以簡化生成的2D和3D圖形。

集成動畫支持

通過自動生成順序編號的文件來提供動畫支持，以供第三方應(yīng)用程序處理。

 

TOUGH2集成

mView 支持 TOUGH2（所有 EOS）和 TOUGH_MP 的較常見版本。mView創(chuàng)建的文本文件包含一個或多個TOUGH2輸入塊，可以簡單地與外部批處理程序組合，而不是創(chuàng)建單個輸入文件。mView 對象可用于創(chuàng)建 PARAM、ELEME、CONNE、ROCKS、GENER、INCON（較多 8 個主變量）、FOFT、COFT、GOFT 和 TIME 塊。也可以為 TOUGH_MP 創(chuàng)建隨時間變化的邊界條件文件 (timbc.dat)。對于后處理，mView 讀取時間步長（即*的 TIME 塊）網(wǎng)格塊和連接輸出以及 FOFT/COFT/GOFT 文件。

 

命令行界面

包含一個命令行版本的 mView，它允許用戶在批處理命令或其他腳本中集成預(yù)處理或后處理。這是一個有用的工具，比如讓多個模型或模型階段相互配合。




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