《連續型地理物理過程模型與GIS的集成》是依託河海大學，由張曉祥擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：連續型地理物理過程模型與GIS的集成
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張曉祥
- 依託單位：河海大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
地理物理過程是指遵循物理規律的地理過程，因為屬於物理過程，相應地遵守質量守恆、能量守恆以及動量守恆定律等基本物理定律,如水的運動、潮流運動、颱風演進、土壤侵蝕等連續時空運動過程。目前GIS還無法有效地套用於連續型地理物理過程的建模，其原因在於目前的GIS表達方法還無法考慮空間現象在空間和時間上的傳播和擴散的連續時空運動特性。研究分三方面進行：(1)研究擬選擇差分方程和偏微分方程(PDE)兩種概化模型的數理方法來對連續型地理物理過程進行分析建模，實現地理物理過程的通用表達；(2)研究嘗試開發地理物理過程的過程描述語言，用以輔助非專家的建模者進行複雜過程的建模；(3)研究擬通過集成目前Python開源偏微分方程求解模組來實現GIS與過程模型的集成,開發基於Python開源庫的空間過程建模系統。最終以河海大學經典水文水動力過程模型的GIS建模為案例，證明上述方法的有效性。
結題摘要
近年來GIS軟體發展迅猛，但是依然缺乏專用的過程模型來調控系統中地理對象的狀態及演化。在理論方法上，本研究緊密結合實際空間建模需要，以空間模型特別是地理物理過程模型與GIS 集成的理論研究為基礎，對美國SWAT水文學模型、中國新安江水文模型、義大利FEST-EWB水熱平衡水文模型等經典過程模型進行各類形式化表達，使用Python開發區語言，結合模型建模工具和Python類庫實現通用過程模型的形式化表達和原型開發。在實際套用中，研究已部分成功地用於水文水資源模擬、山洪分析評價、海岸帶脆弱性評估。另外，研究還對未來的空間建模的進行了一些探討，研究認為空間建模要主動適應大數據時代的挑戰，不能單純考慮複雜空間模型(大模型)的構建，還應注意大數據的推廣和高性能計算的使用。
