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GIS支持下的环境建模研究已为环境领域专家和GIS领域专家所关注,成为近年来GIS领域和环境领域研究的一个热点。推动二者结合的主要动力来自环境领域专家为使模型能在数据准备、模拟结果表达以及人机交互建模等方面发挥GIS的优势而不断努力的结果。本文介绍了GIS支持下的环境建模的原理和一般过程,初步探讨了GIS技术在海湾潮流潮位数值模型和污染扩散数值模型建模过程中的计算域确定、计算网格生成以及模型参数获取等方面的应用。在模型参数求取中应用了GIS的数字高程模型(DEM)功能将海图等深线通过线性内插得到与模型网格相匹配的具有栅格结构的水深数据(模型的主要参数)。根据二维浅水潮波理论、湄洲湾的水深条件及污染扩散范围,在GIS的支持下建立了湄洲湾潮流潮位数值模型和二维污染扩散数值模型。模型的变量配置采用有利于空间中心差分的Platzman交错网格;数值方法采用有限差分隐显方向交替法(ADI法);在污染扩散模型中还对平流项作“迎风”差分格式处理以避免出现浓度负值。潮流潮位模拟结果得到的湄洲湾M2分潮流场、潮位值与有关文献吻合得较好。应用GIS与环境模型的集成技术,进行了海湾二维污染扩散数值模型与GIS的嵌入式紧密集成,实现了具有空间分布特性的海湾环境污染的迁移、扩散的可视化表达,较好地解决了环境模型的模拟结果可视化程度低、系统界面不友好等问题。最后,本文利用与GIS集成后的海湾二维污染扩散数值模型,进行了湄洲湾海域在不同的事故溢漏点、发生时刻以及溢漏方式等情况下的易溶液化品污染扩散模拟,得到了较为正确的直观的易溶液化品在湄洲湾海域的污染扩散时空分布情况。模拟结果表明模型的数值计算是稳定和可行的。在对污染扩散模拟结果作进一步的分析后,给出了海湾污染扩散的一般规律。