系统预报模型与信息系统结合

信息应用子系统是PWSIS的核心部分。它的功能是对输入数据包括基础图幅数据、水盐监测数据进行加工处理，对未来时刻的区域水盐动态作出预报。它主要由一系列模型组成。

区域水盐运动系统中，地下水水位（埋深）、地下水水质、土壤水及土壤盐含量之间是相互关联的。通过对区域水盐运动系统的系统分析，进行合理简化，建立了一区域水盐动态预报系统模型。系统模型的建立过程与方法见第七章，它主要是由区域地下水水位预报模型、区域地下水水质预报模型、区域土壤水分分布预报模型及区域土壤盐分分布预报模型构成的。

为了实现PWSIS中信息应用子系统的功能，就需把所建立的各种模型与PWSIS各个子系统联结起来。在PWSIS中，考虑到模型的功能，以及最终要达到的目的，系统预报模型就被选择并与信息系统结合。从图7.2中可知，系统预报模型的实施也需借助于GIS的有关技术，这就说明了在PWS体系中系统预报模型与信息系统应该是密不可分的。

PWSIS信息应用子系统中，系统预报模型的运行过程见图8.7。关于各子模型或系统预报模型的建立，与实施的详细阐述见第四至七章的有关内容，这里根据图8.7再把要点叙述如下：

图8.7　PWSIS信息应用子系统中系统预报模型的运行过程

（1）区域地下水水位预报模型。建模是根据地下水动力学的理论而建立的一二维偏微分方程。根据冲积平原区地下水交换的特点，模型中充分考虑了垂直交换作用，建立3个子模型。模型中各参数是（x，y）或（x，y，d）函数。从而此模型是分布参数模型。采用有限元方法对模型进行求解。单元剖分为大小几乎相等的锐角三角形构成。各区域中各参数或水利措施（井、渠）的输入，按剖分的三角单元进行数字化输入模型。模型的运行结果可得到各点区域地下水埋深、地下水水位预报值，以及降雨量、灌溉补给或地下水蒸发等垂直交换的计算值。

（2）区域地下水水质预报模型。建模理论与参数处理方法同（1）。对模型求解也应用有限元的方法进行。模型在运行时需（1）的运行结果——区域地下水水位预报值等结果的输入方可执行。区域地下水水质预报模型的运行结果，为区域各点的区域地下水矿化度预报值。

（3）区域土壤水量预报模型。预报对象为区域内1米土体土壤水的总贮量。依据水均衡的理论，建立起一分布式水均衡方程，对1米土体水贮量进行预报。为了进行区域土壤水分布预报，把区域进行栅格化，不同比例尺栅格大小不同。比例尺为1∶50000，栅格大小（实际大小）为50米×50米；比例尺为1∶100000，栅格大小为100米×100米。按照上述参数对区域土壤水均衡因子进行栅格化，得到均衡因子的栅格化数据图幅，进行叠加，即可得到土壤水贮量在区域各点（即每个栅格）的预报值。区域土壤水预报模型的运行需要众多栅格化数据图幅的输入，象数字化土壤图、数字化田间持水量、萎蔫含水量等图幅的输入，即此模型的运行要与众多的矢量数据文件发生关系。1米土体下边界水的交换量数字化栅格图还需通过（1.1）得到，所以运行（1）后，方可运行（3）。

（4）区域土壤盐分预报模型。根据专家识别方法、土壤盐均衡方法建模，实施过程同（3）。地下水埋深、地下水矿化度在所建立的模型中起重要作用。所以（4）运行，只有运行（1）、（2）后再经过（1.1）、（2.1）才可执行。它也需要众多的数字化图幅，与矢量数据文件紧密相连。模型的运行结果可得出每点（一个栅格）1米土壤盐贮量或盐渍化等级。