Фильтрация в водоносном горизонте (Инструменты Spatial Analyst)

Краткая информация

Вычисляет зависящее от времени двухмерное распределение концентраций, выраженных в массе к объему растворенного вещества, введенного в грунт мгновенно в конкретной точке в вертикально перемешанный водоносный пласт.

Более подробно о том, как работает инструмент Фильтрация в водоносном горизонте

Использование

Поле эффективной пористости формации, физическое свойство водоносного пласта, как правило, оценивается по геологическим данным. Эффективная пористость определяется как объем пустот, через которые осуществляется движение жидкости, к общему объему пласта. Пористость выражается числом между 0,0 и 1,0, при этом как правило значения близки к 0,35, и являются безразмерными величинами. Значение эффективной пористости формации, равное 0,35, означает, что сток осуществляется в 35 процентах от объема пористой среды. Оставшиеся 65 процентов, состоящие из твердого вещества и несвязанных пор, не участвуют в движении жидкости по водоносному пласту.
При использовании этого инструмента не задается никакой конкретной системы единиц измерения. Важно, чтобы все данные были согласованными, использующими одни и те же единицы измерения для времени (секунды, дни, годы), длины (футы, метры) и массы (килограммы, слаги).
Насыщенная толща или толщина пласта, измеренная в единицах длины, может быть получена по геологической информации. Для ограниченного водоносного пласта эта мера представляет собой толщину формации между верхним и нижним водоупорными слоями. Для неограниченного водоносного пласта, насыщенная толща – это расстояние между поверхностью воды и подстилающим (нижним) водоупорным слоем.
Коэффициент распада λ связан с периодом полураспада T_1/2 следующим образом:

Например, период полураспада углерода-14 составляет 5730 лет. Так как ln(2) = 0.693, коэффициент распада будет равен 0.693/5730 = 1.21x10^-4 / год. Стабильная составляющая имеет коэффициент распада, равный нулю, соответствующий бесконечному периоду полураспада. Периоды полураспада радиоизотопов могут быть получены из нескольких источников, в том числе в Справочнике по химии и физике издательства CRC Press.
Необходимое время не должно превышать последнюю временную запись в файле пробега. Необходимо либо запросить меньшее время в инструменте Фильтрация в водоносном горизонте, либо инструмент Трек частиц должен создать новый файл пробега с большим временем.
Требуемое время не должно быть достигнуто до завершения первого шага пробега, который записан в файле пробега. Необходимо либо запросить меньшее время в инструменте Фильтрация в водоносном горизонте, либо инструмент Трек частиц должен создать новый файл трека, использующий более короткую длину шага.
Центр масс не должен смещаться к краю растра или выходить за него. В этом случае, будут недоступны данные, на которых базируется рассеивание, и выполнение инструмента будет прервано. Либо должен быть задан более короткий промежуток времени, либо необходимо создать растр большего размера, который позволит вместить область миграции вещества.
Выходной растр представлен значениями с плавающей точкой.
См. раздел Параметры среды анализа и Spatial Analyst для получения дополнительной информации о среде геообработки данного инструмента.

Подпись	Объяснение	Тип данных
Входной файл пробега частиц	Входной файл пробега частиц. Файл пробега, необходимый для выполнения этой функции, – это текстовой файл в формате ASCII, содержащий информацию о положении, векторе локальной скорости и совокупной длине пробега и времени перемещения по этой линии. Этот файл создается с использованием инструмента Трек частиц.	File
Входной растр эффективной пористости	Входной растр, где значение каждой ячейки представляет эффективную пористость пласта в этом месте.	Raster Layer
Входной растр толщины водоносного пласта	Входной растр, где каждое значение ячейки представляет толщину водоносного пласта в этом месте. Значение толщины интерпретируется исходя из геологических свойств водоносного пласта.	Raster Layer
Масса	Масса вещества, выпущенного мгновенно в точке источника, в единицах массы.	Double
Время дисперсии (Дополнительный)	Промежуток времени для рассеивания растворенного вещества, в единицах времени. Промежуток времени должен быть меньше или равен максимальному времени в файле пробега. Если необходимое время превышает доступное время, получаемое из файла пробега частицы, выполнение инструмента прерывается. Время, используемое по умолчанию, – это последний временной участок (соответствующий конечной точке) в файле трека.	Double
Продольная дисперсность (Дополнительный)	Дисперсность, параллельная направлению потока. Дополнительные сведения об определении значения по умолчанию и его связи с областью исследования см. в разделе документации Как работает фильтрация в водоносном горизонте.	Double
Доля дисперсности (Дополнительный)	Доля дисперсности – отношение продольной дисперсности к поперечной дисперсности. Поперечная дисперсность перпендикулярна направлению потока в той же горизонтальной плоскости. Значение по умолчанию равно трем.	Double
Фактор замедления (Дополнительный)	Замедление движения растворенного вещества в водоносном пласте. Замедление может колебаться от единицы до бесконечности; значение, равное одному, означает, что замедления движения нет. Значение по умолчанию равно единице.	Double
Коэффициент распада (Дополнительный)	Коэффициент распада для растворов, подвергающихся распаду первого порядка по экспоненциальному закону (например, радионуклидов) в единицах обратного времени. Значение по умолчанию равно нулю, что означает отсутствие распада.	Double

Возвращаемое значение

Подпись	Объяснение	Тип данных
Выходной растр	Выходной растр распределения концентраций. Каждое значение ячейки отображает концентрацию в данном местоположении.	Raster

Подпись

Объяснение

Тип данных

Выходной растр

Выходной растр распределения концентраций.

Каждое значение ячейки отображает концентрацию в данном местоположении.

Raster

PorousPuff(in_track_file, in_porosity_raster, in_thickness_raster, mass, {dispersion_time}, {longitudinal_dispersivity}, {dispersivity_ratio}, {retardation_factor}, {decay_coefficient})

Имя	Объяснение	Тип данных
in_track_file	Входной файл пробега частиц. Файл пробега, необходимый для выполнения этой функции, – это текстовой файл в формате ASCII, содержащий информацию о положении, векторе локальной скорости и совокупной длине пробега и времени перемещения по этой линии. Этот файл создается с использованием инструмента Трек частиц.	File
in_porosity_raster	Входной растр, где значение каждой ячейки представляет эффективную пористость пласта в этом месте.	Raster Layer
in_thickness_raster	Входной растр, где каждое значение ячейки представляет толщину водоносного пласта в этом месте. Значение толщины интерпретируется исходя из геологических свойств водоносного пласта.	Raster Layer
mass	Масса вещества, выпущенного мгновенно в точке источника, в единицах массы.	Double
dispersion_time (Дополнительный)	Промежуток времени для рассеивания растворенного вещества, в единицах времени. Промежуток времени должен быть меньше или равен максимальному времени в файле пробега. Если необходимое время превышает доступное время, получаемое из файла пробега частицы, выполнение инструмента прерывается. Время, используемое по умолчанию, – это последний временной участок (соответствующий конечной точке) в файле трека.	Double
longitudinal_dispersivity (Дополнительный)	Дисперсность, параллельная направлению потока. Дополнительные сведения об определении значения по умолчанию и его связи с областью исследования см. в разделе документации Как работает фильтрация в водоносном горизонте.	Double
dispersivity_ratio (Дополнительный)	Доля дисперсности – отношение продольной дисперсности к поперечной дисперсности. Поперечная дисперсность перпендикулярна направлению потока в той же горизонтальной плоскости. Значение по умолчанию равно трем.	Double
retardation_factor (Дополнительный)	Замедление движения растворенного вещества в водоносном пласте. Замедление может колебаться от единицы до бесконечности; значение, равное одному, означает, что замедления движения нет. Значение по умолчанию равно единице.	Double
decay_coefficient (Дополнительный)	Коэффициент распада для растворов, подвергающихся распаду первого порядка по экспоненциальному закону (например, радионуклидов) в единицах обратного времени. Значение по умолчанию равно нулю, что означает отсутствие распада.	Double

Возвращаемое значение

Имя	Объяснение	Тип данных
out_raster	Выходной растр распределения концентраций. Каждое значение ячейки отображает концентрацию в данном местоположении.	Raster

Имя

Объяснение

Тип данных

out_raster

Выходной растр распределения концентраций.

Каждое значение ячейки отображает концентрацию в данном местоположении.

Raster

Пример кода

PorousPuff пример 1 (окно Python)

В этом примере выполняется инструмент на требуемых входных данных, и выдается растр распределения концентрации.

import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.sa import *
env.workspace = "C:/sapyexamples/data"
outPorousPuff = PorousPuff("trackfile.txt", "gwporo", "gwthick", 50, 10000, "", 3,
                         "", "")
outPorousPuff.save("c:/sapyexamples/output/outporpuff")

PorousPuff пример 2 (автономный скрипт)

# Name: PorousPuff_Ex_02.py
# Description: Calculates the time-dependent, two-dimensional
#              concentration distribution in mass per volume of a
#              solute introduced instantaneously and at a discrete
#              point into a vertically mixed aquifer.

# Requirements: Spatial Analyst extension

# Import system modules
import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.sa import *

# Set environment settings
env.workspace = "C:/sapyexamples/data"

# Set local variables
inTrackFile = "trackfile.txt"
inPorosityRaster = "gwporo"
inThicknessRaster = "gwthick"
mass = 50
dispersionTime = 10000
longitudinalDispersivity = ""
dispersivityRatio = 3
retardationFactor = ""
decayCoefficient = 0

# Run PorousPuff
outPorousPuff = PorousPuff(inTrackFile, inPorosityRaster, inThicknessRaster,
                        mass, dispersionTime, longitudinalDispersivity,
                        dispersivityRatio, retardationFactor,
                        decayCoefficient)

# Save the output
outPorousPuff.save("c:/sapyexamples/output/outporpuff")

Параметры среды

Автоподтверждение, Размер ячейки, Метод проецирования размера ячейки, Текущая рабочая область, Экстент, Географические преобразования, Выходное ключевое слово конфигурации, Выходная система координат, Временная рабочая область, Растр привязки, Размер листа

Информация о лицензировании

Basic: Требуется Spatial Analyst
Standard: Требуется Spatial Analyst
Advanced: Требуется Spatial Analyst

Фильтрация в водоносном горизонте (Инструменты Spatial Analyst)

Краткая информация

Использование

Параметры

Возвращаемое значение

Параметры среды

Информация о лицензировании

Связанные разделы