با انتشار GMS10.5 Beta، چند تغییر در نحوه عملکرد برخی از توابع انتخاب برای سهولت انتخاب اشیا در یک پروژه ایجاد شد. چند ویژگی موجود بهبود یافته و ابزار جدیدی برای انتخاب آن اضافه شده است. در این مقاله برخی از این تغییرات مورد بحث قرار گرفته است.

GMS ،SMS و WMS (در مجموع با نام XMS شناخته می شوند) همگی از مدل های عددی برای اجرای نهایی شبیه سازی استفاده می کنند. این مدل های عددی شامل MODFLOW ،ADCIRC ،SRH-2D ،GSSHA ،HEC-RAS و ... هستند. این مدل های عددی توسط Aquaveo ساخته نشده اند، اما نرم افزار XMS رابطی برای استفاده از این مدل ها فراهم می کند. در این مقاله بیشتر در مورد چگونگی ادغام نرم افزار XMS با این مدل های عددی بحث خواهد شد.

1.4 فرآیند تبخیر

1.1.4 تعریف

تبخیر (E)، از نظر هیدرولوژیکی، فرایندی است که در آن آب از سطح آبهای آزاد (اقیانوس ها، دریاها، دریاچه ها و رودخانه ها)، از خاک بدون پوشش و از سطوح پوشیده شده از برف و یخچال ها در حالت بخار به جو می رود. [Musy, 2001] تعرق فرآیندی است که در آن کسری از آب جذب شده توسط گیاهان در حالت بخار در جو آزاد می شود.

یادگیری ماشین در آبهای زیرزمینی و مدل کالیبراسیون با MODFLOW ،Flopy ،PySal و Scikit Learn موضوع این پست است. کیفیت کار مدل سازی آب های زیرزمینی به سه عامل متکی است: توزیع مکانی-زمانی داده های مشاهده شده، ساخت و کالیبراسیون مدل و نتیجه گیری های حاصل از شبیه سازی های پیش بینی شده. بر اساس پیچیدگی های ابزارهای عددی، مقدار پارامترهای درگیر، کالیبراسیون آب های زیرزمینی می تواند یک چالش جدی برای مبتدیان، طراحان متوسط ​​یا پیشرفته با بسیاری از موفقیت ها و شکست ها باشد. نتیجه گیری اغلب با استرس روانی همراه است.

علم و مهندسی به ما کمک می کند تا دنیا را بفهمیم و آن را به سمت بهتر تغییر دهیم. به عنوان مثال، پیشرفت در مصرف آب آشامیدنی، از تئوری میکروب و شستشوی دست گرفته تا فیلتراسیون و ضد عفونی کننده کلر، باعث کاهش قابل توجه مرگ و بیماری و بهبود سلامت عمومی شده است. نتایج برای بسیاری از ما در شیرهای آشپزخانه آشکار است. با این وجود، علیرغم افزایش اعتماد عمومی به دانشمندان، به نظر می رسد اطلاعات نادرست علمی و حتی حمله به تخصص مشروع نیز وجود دارد. انتقادات آگاهانه، صرف نظر از منشأ آنها، ارزشمند هستند (بررسی همتایان، گرچه می توانند از کیفیت پایینی برخوردار باشند)، اما حمله به موضوعات علمی و بدون شواهد معمولاً نتیجه مثبتی ندارد. در اینجا، من تجربیات خود را با نوع دوم، به ویژه پس از انتشار تحقیقات در یک مجله IWA، به اشتراک می گذارم.

برای هر پروژه مدل سازی آب زیرزمینی، داشتن واحدهای صحیح در ایجاد یک پروژه معتبر ضروری است. هنگام کار با GMS، از صحت واحدهای پروژه اطمینان حاصل کنید. برای کمک به شما در داشتن واحدهای صحیح، در اینجا چند نکته برای کار با واحدها در GMS آورده شده است.

5.1 تاریخچه مختصر هیدرولوژی

در دوران باستان اصول مختلف هیدرولوژیک در عمل با موفقیت استفاده می شد. کارهای اولیه آبیاری چینی و کنترل سیل و قنات های یونان و روم قابل ذکر است. از طرف دیگر، علم باستان فقط بر اساس منطق و شهود، بدون اندازه گیری و مشاهدات استوار بود و بیشتر اوقات نظریه ها معیوب بودند.

شکل 4.1 بودجه سالانه آب زمین

4.1 بودجه آب

بودجه آب، موجودی آب برای یک پیکره آب خاص (یا منطقه هیدرولوژیک) را در طی یک بازه زمانی مشخص نشان می دهد.

می توان آن را با استفاده از معادله پیوستگی تخمین زد، که تعادل بین ورودی، خروجی و تغییر ذخیره در هر قسمت از آب / منطقه هیدرولوژیک را برای یک مدت زمان بیان می کند:

3.1 چرخه هیدرولوژیک

مقدار کل آب روی زمین غیرقابل تغییر است. در همان زمان، آب در حالی که بین اقیانوس ها، زمین و جو در گردش است به طور مداوم تجدید می شود. تمام فرایندها مانند تبخیر، میعان، بارش، رهگیری، تعرق، نفوذ، ذخیره سازی، رواناب، جریان آب زیرزمینی که آب را در حرکت نگه می دارند چرخه هیدرولوژیک را تشکیل می دهند. این فرایندها توسط انرژی خورشیدی تحریک می شوند. آنها همزمان و بجز بارندگی به طور مداوم انجام می شوند. شکل 1.3 را در نظر بگیرید.

آب برای همه موجودات زنده روی زمین حیاتی است. برای قرن ها، مردم در حال بررسی این مسئله بودند که آب از کجا می آید و به کجا می رود، چرا برخی از آنها شور است و برخی دیگر تازه است، چرا گاهی اوقات مقدار کافی و گاهی زیاد نیست. تمام س سوالات پاسخ های مربوط به آب در یک رشته طبقه بندی شده اند. نام این رشته هیدرولوژی است و توسط دو کلمه یونانی تشکیل شده است: "hydro" و "logos" به معنی "جریان" و "شناخت". هیدرولوژی (جریان شناسی) علمی است که مربوط به وقوع، توزیع، حرکت و خصوصیات تمام آبهای زمین است.

1.1 تعریف هیدرولوژی

آب برای همه موجودات زنده روی زمین حیاتی است. برای قرن ها، مردم در حال بررسی این مسئله بودند که آب از کجا می آید و به کجا می رود، چرا برخی از آنها شور است و برخی دیگر تازه است، چرا گاهی اوقات مقدار کافی و گاهی زیاد نیست. تمام س سوالات پاسخ های مربوط به آب در یک رشته طبقه بندی شده اند. نام این رشته هیدرولوژی است و توسط دو کلمه یونانی تشکیل شده است: "hydro" و "logos" به معنی "آب" و "علم". هیدرولوژی علمی است که مربوط به وقوع، توزیع، حرکت و خصوصیات تمام آبهای زمین است.

در نرم افزار ویپ، در پنجره تنظیم محدوده منطقه می توانید محدوده جغرافیایی ("مرزهای منطقه") منطقه مورد مطالعه خود را تغییر دهید. مرزهای فعلی به صورت مستطیل سبز نشان داده می شوند. برای تعیین مرزهای جدید ، روی نقشه بزرگ کلیک کرده و بکشید. اگر منطقه شما نسبت به نقشه جهان کوچک است، ممکن است لازم باشد بزرگنمایی کنید تا بتوانید منطقه خود را به طور دقیق انتخاب کنید. هنگام کلیک و کشیدن روی نقشه بزرگ یا نقشه درون صفحه، کلید کنترل را پایین نگه دارید تا ناحیه را برای بزرگنمایی انتخاب کنید. هنگام کلیک و کشیدن برای حرکت دادن نقشه، کلید shift را پایین نگه دارید. چرخاندن چرخ ماوس نیز بزرگنمایی یا کوچکنمایی خواهد کرد.

"ناحیه" در WEAP به عنوان مجموعه ای مستقل از داده ها و فرضیات تعریف می شود. وسعت جغرافیایی آن به طور معمول یک حوضه رودخانه است. داده ها به حساب های جاری و هر تعداد سناریوی جایگزین تفکیک می شوند. گاهی اوقات از یک منطقه به عنوان "مجموعه داده" یاد می شود. تمام پرونده های یک منطقه در یک دایرکتوری زیر فهرست داده های WEAP با هم نگهداری می شوند.

آیا شما چندین شبیه سازی MODFLOW دارید که با استفاده از GMS ایجاد کرده اید و می خواهید همه شبیه سازی ها را یک شبه یا آخر هفته اجرا کنید؟ اجرای یک دسته از شبیه سازی های MODFLOW با استفاده از یک فایل دسته ای انجام می شود. یک فایل دسته ای اجازه می دهد تا با استفاده از Command Prompt چندین دستور را در توالی اقدامات انجام دهید. بنابراین، می توان از یک فایل دسته ای برای اجرای چندین شبیه سازی MODFLOW استفاده کرد.

در چند وقت اخیر، به دلیل فعالیت های طبیعی و انسانی در سطح جهان، فشار عظیمی بر منابع آب شیرین وارد شده است. چندین شهر بزرگ ساحلی به طور جدی با بحران آب روبرو هستند، در سال های اخیر، کیپ تاون در آفریقای جنوبی و چنای در هند نمونه بارز این امر است. بنابراین، برای تأمین نیاز به آب آشامیدنی در آینده، فوراً به منابع جایگزین آب شیرین نیاز است. چندین منطقه (به عنوان مثال استرالیا، ایالات متحده آمریکا، آمریکای جنوبی، نیوزیلند، اندونزی، ژاپن، اسرائیل) جهان دارای ذخایر آب شیرین زیرزمینی (OFG) دریایی هستند.

پرسپترون چند لایه یا به اختصار MLP می توانند برای پیش بینی سری زمانی استفاده شوند. چالشی در استفاده از MLP برای پیش بینی سری زمانی در تهیه داده ها وجود دارد. به طور خاص، مشاهدات تأخیر (لگ) مشاهداتی باید به بردارهای اجزا مسطح شود. در این آموزش، شما می آموزید که چگونه مجموعه ای از مدل های MLP را برای طیف وسیعی از مسائل پیش بینی سری زمانی استاندارد ایجاد کنید. هدف این آموزش ارائه نمونه های مستقل از هر مدل در مورد هر نوع مسئله سری زمانی به عنوان الگویی است که می توانید آن را کپی کرده و برای مشکل پیش بینی سری زمانی خاص خود تطبیق دهید.

آژانس بین المللی انرژی هسته ای آموزش و پشتیبانی را به آزمایشگاه هایی که آبهای زیرزمینی را کنترل می کنند ارائه می دهد. تشخیص سن آبهای زیرزمینی مدرن (تا 60 سال) با استفاده از تریتیوم در نقشه برداری از ذخایر سفره های زیرزمینی و آسیب پذیری آنها در برابر آلودگی های سطحی مهم است، اما در حال حاضر تنها نیمی از 78 آزمایشگاه بین المللی که چنین کارهایی را انجام می دهند، معیارهای آزمایش تحلیلی مورد نیاز را دارند.

دانشمندان مرکز پرواز فضایی Goddard ناسا هر هفته شاخص های خشکسالی آب زیرزمینی و رطوبت خاک را تولید می کنند. آنها بر اساس مشاهدات ذخیره آب زمینی حاصل از داده های ماهواره GRACE-FO و با مشاهدات دیگر، با استفاده از یک مدل عددی پیچیده از فرآیندهای آب و سطح زمین، ادغام شده اند. شاخص های خشکسالی شرایط مرطوب یا خشک فعلی را توصیف می کنند، که به صورت صدک نشان داده می شود و احتمال وقوع آن مکان و زمان خاص از سال را نشان می دهد، با مقادیر پایین تر (رنگ های گرم) به معنای خشک تر از حالت عادی و مقادیر بالاتر (آبی) به معنای مرطوب تر از حد نرمال است. اینها هم به صورت فایل و هم به صورت فایل دیتای باینری ارائه می شوند.

ناسا، دانشگاه نبراسکا نقشه های جدید آبهای زیرزمینی جهانی و پیش بینی های خشکسالی ایالات متحده را منتشر کردند. محققان ناسا نقشه های جهانی هفتگی مبتنی بر ماهواره و رطوبت خاک و شرایط رطوبت آب های زیرزمینی و پیش بینی های یک تا سه ماهه ایالات متحده از هر محصول را تهیه کرده اند. در حالی که نقشه های شرایط خشک / مرطوب فعلی ایالات متحده از سال اولیه ارسال ماهواره GRACE در دسترس است، این نقشه ها اولین بار است که در سطح جهان در دسترس قرار گرفته است.

اثر خشکسالی در تابستان 2011 در جنوب ایالات متحده به راحتی قابل تشخیص بود. این امر در محصولات سوخته، پژمرده و مزارع برهنه پیدا بود. در ابرهای گرد و غبار که به آسمان و مخازن در حال انقباض می غلتید. در آتش سوزی هایی که از میان چمنزارهای شکننده و جنگل ها عبور می کردند و خانه ها و بیابان را می بلعیدند. در گرمای طاقت فرسایی که روز به روز بازگشت.

با پرواز بر فراز مناطق کشاورزی، بسیاری از مسافران هواپیمایی با کنجکاوی به حلقه های سبز سطح زمین در پایین نگاه می کنند، و نمی فهمند آنچه را که آنها می بینند منبع غذایی آنها در تولید است. این دایره ها - آبیاری محوری در مرکز یا سنتر پیوت - به رشد غذایی که به آن وابسته هستیم کمک می کند. آنها به کشاورزان اجازه می دهند تا با کسری از نیروی کار مورد نیاز روش های سنتی محصولات را آبیاری کرده و این کار را با کنترل دقیق زمان و میزان آب مصرفی انجام دهند. در نتیجه، محورهای مرکزی می توانند به طور موثر کل یک مزرعه را آبیاری کرده و ضمن استفاده از آب کمتری، نیاز آبیاری محصول را برآورده کنند.