Скорость по Дарси (Spatial Analyst)

Доступно с лицензией Spatial Analyst.

Краткая информация

Вычисляет вектор скорости фильтрации грунтовых вод (направление и величину) для устойчивого течения в водоносном горизонте.

Более подробно о том, как работают инструменты Сток по Дарси и Скорость по Дарси

Использование

• Различия между инструментами Сток по Дарси и Скорость по Дарси заключаются в следующем:

  • Сток по Дарси создает растр выходного объема; Скорость по Дарси — нет.
  • Скорость по Дарси выдает на выходе только растры направления и величины; Сток по Дарси необязательно выдает эти выходные данные.

• Все входные растры должны иметь одинаковый экстент и размер ячеек.

• Все входные растры должны быть представлены значениями с плавающей точкой.

• Направление вектора скорости записывается в координатах компаса (градусы по часовой стрелке от севера), величина в единицах длины в течение времени.

• При использовании этого инструмента не задается никакой конкретной системы единиц измерения. Данные должны быть согласованными, использующими одни и те же единицы измерения для времени (секунды, дни, годы) и длины (футы, метры) для всех данных.

• Растр глубин залегания водоносного пласта может быть получен из различных источников. Он может быть интерполирован по данным наблюдательных скважин с помощью одного из инструментов интерполяции поверхности, таких как Кригинг или Сплайн. Значения напора и глубин залегания водоносного пласта также могут быть получены из результатов отдельной программы моделирования.

  Как бы ни был получен растр глубин залегания водоносного пласта, он должен соответствовать растру водопроницаемости; то есть напор должен отражать поток через поле водопроницаемости. Недостаточно использовать значения, полученные путем измерения и тестирования в полевых условиях — растеризованные значения должны быть проанализированы на предмет согласованности с помощью соответствующей программы вычисления потока в пористой среде. Согласованность подразумевает, что значения глубин залегания водоносного пласта действительно будут создаваться на основе моделирования поля водопроницаемости. Поскольку на практике истинное и смоделированное поля водопроницаемости часто различаются, истинное и смоделированное поля глубин залегания водоносного пласта также различаются. Проверьте соответствие напоров, изучив растр невязки, созданный инструментов Сток по Дарси. Невязка будет отражать согласованность набора данных. Любой анализ с использованием инструмента Скорость по Дарси на несогласованных наборах данных приведет к бессмысленным результатам.

• 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 и 1, 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.

• 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.

• Выходные растры представлены значениями с плавающей точкой.

• См. раздел Параметры среды анализа и Spatial Analyst для получения дополнительной информации о среде геообработки данного инструмента.

Параметры

Диалог

Подпись	Описание	Тип данных
Входной растр глубин залегания водоносного пласта	Входной растр, где значение каждой ячейки представляет глубину залегания водоносного пласта в этом месте. Напор или глубина залегания пласта обычно представляет собой превышение над какой-либо точкой отсчета, например, над средним уровнем моря.	Raster Layer
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
Входной растр водопроницаемости	Входной растр, где значение каждой ячейки представляет эффективную пористость пласта в этом месте. Пропускающая способность водоносного пласта определяется как гидравлическая проводимость K, умноженная на толщину насыщенного водоносного пласта b, в единицах длины, возведенных в квадрат по времени. Это свойство обычно оценивается на основе полевых экспериментальных данных, таких как испытания на прокачку. В таблицах 1 и 2 в разделе Как работают Сток по Дарси и Скорость по Дарси перечислены диапазоны гидравлической проводимости для некоторых обобщенных геологических материалов.	Raster Layer
Выходной растр величины	Выходной растр направления стока Значение каждой ячейки представляет направление вектора скорости просачивания (средняя линейная скорость) в центре ячейки, рассчитанное как среднее значение скорости просачивания через четыре грани ячейки. Он используется с выходным растром величины для описания вектора потока.	Raster Dataset

Возвращаемое значение

Подпись	Описание	Тип данных
Выходной растр направления	Выходной растр направления стока Значение каждой ячейки представляет направление вектора скорости просачивания (средняя линейная скорость) в центре ячейки, рассчитанное как среднее значение скорости просачивания через четыре грани ячейки. Он используется с выходным растром величины для описания вектора потока.	Raster

Python

DarcyVelocity(in_head_raster, in_porosity_raster, in_thickness_raster, in_transmissivity_raster, out_magnitude_raster)

Имя	Описание	Тип данных
in_head_raster	Входной растр, где значение каждой ячейки представляет глубину залегания водоносного пласта в этом месте. Напор или глубина залегания пласта обычно представляет собой превышение над какой-либо точкой отсчета, например, над средним уровнем моря.	Raster Layer
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
in_transmissivity_raster	Входной растр, где значение каждой ячейки представляет эффективную пористость пласта в этом месте. Пропускающая способность водоносного пласта определяется как гидравлическая проводимость K, умноженная на толщину насыщенного водоносного пласта b, в единицах длины, возведенных в квадрат по времени. Это свойство обычно оценивается на основе полевых экспериментальных данных, таких как испытания на прокачку. В таблицах 1 и 2 в разделе Как работают Сток по Дарси и Скорость по Дарси перечислены диапазоны гидравлической проводимости для некоторых обобщенных геологических материалов.	Raster Layer
out_magnitude_raster	Выходной растр направления стока Значение каждой ячейки представляет направление вектора скорости просачивания (средняя линейная скорость) в центре ячейки, рассчитанное как среднее значение скорости просачивания через четыре грани ячейки. Он используется с выходным растром величины для описания вектора потока.	Raster Dataset

Возвращаемое значение

Имя	Описание	Тип данных
out_direction_raster	Выходной растр направления стока Значение каждой ячейки представляет направление вектора скорости просачивания (средняя линейная скорость) в центре ячейки, рассчитанное как среднее значение скорости просачивания через четыре грани ячейки. Он используется с выходным растром величины для описания вектора потока.	Raster

Пример кода

DarcyVelocity, пример 1 (окно Python)

Вычисляет скорость фильтрации грунтовых вод (направление и величину) для устойчивого течения в водоносном горизонте.

import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.sa import *
env.workspace = "C:/sapyexamples/data"
outDarcyVelocity = DarcyVelocity("gwhead", "gwporo", "gwthick", "gwtrans", 
                            "C:/sapyexamples/output/outdarcymag")
outDarcyVelocity.save("c:/sapyexamples/output/outdarcyvel")

DarcyVelocity, пример 2 (автономный скрипт)

Вычисляет скорость фильтрации грунтовых вод (направление и величину) для устойчивого течения в водоносном горизонте.

# Name: DarcyVelocity_Ex_02.py
# Description: Calculates the groundwater seepage velocity 
#              vector (direction and magnitude) for steady 
#              flow in an 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
inHeadRaster = "gwhead"
inPorosityRaster = "gwporo"
inThicknessRaster = "gwthick"
inTransmissivityRaster = "gwtrans"
outMagnitudeRaster = "C:/sapyexamples/output/outdarcymag"

# Execute DarcyVelocity
outDarcyVelocity = DarcyVelocity(inHeadRaster, inPorosityRaster, inThicknessRaster,
                            inTransmissivityRaster, outMagnitudeRaster)

# Save the output 
outDarcyVelocity.save("C:/sapyexamples/output/outdarcyvel")

Параметры среды

Автоматическое подтверждение, Размер ячейки, Метод проецирования размера ячейки, Текущая рабочая область, Экстент, Географические преобразования, Маска, Выходное ключевое слово CONFIG, Выходная система координат, Временная рабочая область, Растр привязки, Размер листа