系统预报模型实施流程

二、系统预报模型实施流程

区域水盐动态系统预报模型中,对地下水水盐、土壤水盐的预报是有顺序联系着的,这就要求对区域水盐动态预报模型的实施也应有先后顺序,并且要与建模顺序相一致。系统预报模型的实施过程如下:

(1)区域地下水水位预报模型的实施。对此模型的实施要得出区域内每点(x,y)在t时刻的H(x,y)、d(x,y)以及某一段内(τ)的QP(x,y)τ、QE(x,y)τ、QS(x,y)τ、QW(x,y)τ、QI(x,y)τ、QC(x,y)τ。所得到这些结果将在下述其它模型的实施过程中得到应用。

(2)区域地下水水质预报模型的实施。据得到的H(x,y),求解用地下水动力学原理所建立的区域地下水水质预报模型,得出区域地下水矿化度Cg(x,y)。

(3)区域土壤水分分布动态预报模型的实施。把QP(x,y)τ、QE(x,y)τ、QS(x,y)τ、QI(x,y)τ等因子作为输入,求解区域土壤水分分布均衡模型,得到区域1米土体水贮量W1(D)。通过表5.24所列的旱涝指标,把结果转化成区域旱涝分布图。

(4)区域土壤盐渍化分布动态预报模型的实施。据已知的d(x,y)、Cg(x,y)等因子实施所建立的区域土壤盐渍化预报模型,得出区域土壤盐渍化季节性变化分布图或SSDt。

按照研究与实用的要求,实施上述4个过程都要得出各要素状况的区域分布图。由于各预报对象的特性不同,图的表达形式与制图方法显然不会一致。对地下水动态分布图来说,如区域地下水水位、地下水埋深、地下水矿化度分布图,一般以等值线图的形式给出;对土壤水盐动态分布图,一般以土壤水贮量分区、土壤盐贮量或盐渍化程度等级分区图给出。在制图方法上,对于地下水动态图件来说,巳知各点要素数值,通过插值方法如线性插值,就可得出此要素区域的等值线分布图。而要作出区域土壤水盐动态图件就要复杂得多。这是由于土壤水盐在水平方向的交换,一般在研究区域问题上可忽略不计。这样即使知道了各观测点土壤水盐要素的数值,但不能用插值的方法得出区域土壤水盐的分布状况。实际上这个问题一直是研究区域水盐动态的一个难题,即如何将所得到的点(x,y)的数据生成面(D)的数据。常规勾绘土壤特性分区图,采用所考虑的要素与环境相关,再与观测点的资料相结合,确定界线,这体现了地学综合体规律的思想。同样,土壤水分与土壤盐分分布状况图的绘制,也应采取这种方法进行。土壤水分、土壤盐分在区域内的分布正如前已所述与G、L关系甚大,也与地下水埋深或矿化度的分布关系极为密切,要得出准确的区域土壤水分、盐分状况分布图必须考虑上述因子在空间上的分布。对于后两项地下水埋深(d)与矿化度(Cg)通过对区域地下水动态预报模型的实施就可得到。

对于地学综合体——G,采取用研究区土壤类型分布图来反映。这主要归根于:①在一定气候类型区,区域土壤类型是区域自然条件——地貌、沉积物类型、水文地质条件的综合反映,类型界线的确定已把区域地貌等地学因子的分布考虑在内;②到土种一级,土壤类型的划分已把影响水盐动态的主要因素之一,土壤剖面的质地层次排列——土体构型概括在其内。

对于土地管理因子——L,对区域水盐运动系统影响最大的是渠系分布与深、浅机井的分布。而这两幅图件可从实际调查中得到。

有了以上的准备与方案,应用地理信息系统技术,在计算机上就可实现对区域土壤水分、盐分的预报与制图。首先是据数字化土壤图或数字化水利工程图、数字化地下水状况分布图得出区域土壤水分、盐分初始分布的数字化图,再据所建立的预报模型的要求,生成另外需要的各种数字化图件,按照模型的运算法则,对上述数字化图幅进行叠加,即可得到区域土壤水分、盐分分布状况的预报图。

整个系统模型的实施过程见图7.2。

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图7.2 系统模型实施过程