地下水污染源反演的Hooke Jeeves吸引扩散粒子群混合算法

根据污染物质量浓度监测数据进行地下水污染源反演是一类典型的地下水逆问题,该问题可转化为决策变量为污染源位置和强度的最优化问题进行求解。基于Hooke-Jeeves粒子群混合算法,引入吸引扩散粒子群(ARPSO)算法的粒子群发散算子,保证混合算法的种群多样性,并提出HJ-ARPSO混合算法,再结合地下水污染物迁移模型MT3DMS反演地下水污染源的位置和强度信息。在已知污染源位置和未知污染源位置两种情形下,分别利用HJ-ARPSO算法、HJ-PSO算法和GA算法进行地下水污染源反演。在两种情形下,HJ-ARPSO算法均具有较高的寻优成功率(分别对应为100%和90%);与之相比,未引入粒子群发散算子的HJ-PSO算法在未知污染源位置情形下其寻优成功率迅速降为60%;GA算法寻优效率则最低。算例结果表明,HJ-ARPSO算法是一种有效的地下水污染源反演优化算法。     

岩溶断块区地下水流数值模拟

本文以山东省淄博市博山区南神头－窑广岩溶断块中的地下水为例，根据研究区的构造应力场，讨论了区内构成断块的断裂构造对本区地下水 运动的影响。运用非均质、各向异性地下水非稳定流的理论和Ritz有限单元法，成功模拟了该区裂隙岩溶水的动态。在此基础上建立地下水动态预测模型，为本区地下水资源开采和管理提供依据。     

基于描述逻辑本体的GIS多重表达

多重表达是地理信息弹性表达和弹性存取的一个内在要求,它实质上提供了一个多尺度、多应用主题的数据集成机制。多重表达的建模不能仅限于数据库中多重几何特征的一致性表达,还必须支持不同语义粒度、不同应用主题下语义特征的弹性描述。基于形式化本体的地理信息建模更贴近于认知模型,还有助于语义表达以及基于语义的信息集成和共享。通过经典描述逻辑中具体域以及context的扩展,满足区域拓扑和上下文语义形式化描述的需要;给出一个基于描述逻辑的多表达地理本体方案,该方案能够为数据库中几何信息和语义信息的弹性表达提供一个统一的基于逻辑的模型理论基础。     

GIS支持下的街区毒气扩散过程建模与模拟

运用GIS与计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)的相关原理和方法,建立了一个街区尺度毒气扩散过程高分辨率建模、模拟的框架模型,探讨了街区下垫面快速建模、空间连续场表达、扩散过程模拟与可视化等关键技术,对建筑物扰动下近地面浓度扩散的过程及特性进行了模拟与分析。实验结果表明,GIS和CFD模型的耦合应用,能够较好地揭示建筑群中气云扩散和浓度时空分布的特征;近地面气云输运受建筑物布局影响显著,建筑物周围毒气浓度同该处源距、方位、高度以及来流风向偏离程度存在密切联系,泄漏停止后建筑群中气云滞留时间较长,对人群健康构成潜在威胁。