Groundwater Vistas (GV) jest unikalnym środowiskiem modelowania wód podziemnych dla systemu Microsoft Windows, które łączy zaawansowany system projektowania modelu wód z kompleksowymi graficznymi narzędziami analitycznymi.

Jest to najbardziej zaawansowane narzędzie modelowania przepływu podziemnego, umożliwiającą pre- i post-procesową obróbkę danych dla modeli MODFLOW. Aplikacja obsługuje więcej funkcji MODFLOW, niż inne tego typu aplikacje dostępne na rynku. Producent wprowadza także możliwie szybko nowe rozwiązania i osiągnięcia pochodzące z agencji USGS (United States Geological Survey) i koncentruje się na nowej technologii do kalibracji modelu, optymalizacji oraz analizie niepewności.

GV jest graficznym systemem projektowania dla modeli MODFLOW lub innych podobnych, takich jak MODPATH i MT3D. Aplikacja umożliwia wyświetlanie projektowanego modelu zarówno w formie widoku planu, jak i widokach przekrojowych za pomocą dzielenia okna (oba stanowiska są widoczne w tym samym czasie). Wyniki modelu są przedstawiane za pomocą szkiców konturów, wypełnień konturów, wektorów prędkości, oraz szczegółowych analiz bilansu masowego.

Możliwe jest również wyświetlanie śladów cząstek MODPATH, zarówno w widokach planu jak i przekroju. Inną unikalną cechą programu GV jest wykorzystanie siatki niezależnych warunków brzegowych. Brzegi siatki nie zmieniają pozycji, w momencie gdy siatka jest modyfikowana. To pozwala na dokonanie istotnych zmian w oczkach siatki, bez marnowania czasu na rekalkulację lokalizacji granic.

Obsługiwane modele

GV został zaprojektowany jako system niezależny od modelu. Oznacza to, że wystarczy nauka jednego oprogramowania w celu korzystania z szerokiej gamy modeli wód gruntowych. Bieżąca wersja programu GV obsługuje następujące modele:

• MODFLOW, trójwymiarowy model przepływu wód podziemnych opublikowany przez USGS (MODFLOW88 i MODFLOW96)
• MODFLOW2000, druga generacja MODFLOW z USGS zawierająca model odwrotny do szacowania parametrów (MODFLOW2000win32 pochodzi z GV)
• MODFLOW2005, najnowsza wersja MODFLOW z USGS zawierająca przepływ nienasycony i zagęszczenie siatki (MODFLOW2005win32)
• MODFLOW-SURFACT nowa wersja MODFLOW firmy HydroGeoLogic, Inc., która zawiera przepływ zmiennie nasycony, model odwiertu, model przepływu promieniowego, ulepszony pakiet załadowania obejmujący przesączanie, ulepszony solver PCG oraz model transportu zanieczyszczeń, który zawiera nowy schemat rozwiązania TVD. TVD umożliwia symulację czoła zanieczyszczeń bez problemów bilansu masowego związanego ze śledzeniem cząstek. Program MODFLOW-SURFACT nie jest składnikiem pakietu Groundwater Vista, ale może zostać zamówiony dodatkowo. GV obsługuje MODFLOW-SURFACT ver.2.2 i 3.0.
• MT3DMS, trójwymiarowy model transportu zanieczyszczeń dystrybuowany przez Chunmiao Zheng /University of Alabama (www.mt3d.org). GV obsługuje wersję MT3D ’99 oraz MT3DMS.
• MODFLOWT - nowa wersja MODFLOW która zawiera transport zanieczyszczeń MODFLOWT stworzony przez GeoTrans, Inc. GV standardowo nie zawiera tego modelu ale może być na nabyty dodatkowo.
• MODPATH, trójwymiarowy model śledzenia cząstek, który współpracuje z MODFLOW. MODPATH został opracowany przez USGS. Początkowo MODPATH obsługiwał jedynie statyczne modele MODFLOW. Najnowsza wersja została ulepszona i obejmuje symulacje zmian w czasie. GV obsługuje obie wersje. ESI opracował interfejs Windows dla wersji 3.2 programu (zwany MODPATHwin32).
• PATH3D - trójwymiarowy model śledzenia cząstek, który współpracuje z MODFLOW. PATH3D jest sprzedawany przez S.S. Papadopulos & Associates i nie wchodzi w skład pakietu Groundwater Vistas.
• PEST-ASP, narzędzie do kalibracji niezależnego modelu firmy Watermark Computing. PEST wykorzystuje nieliniową metodę najmniejszych kwadratów by skalibrować każdy rodzaj modelu. GV zawiera specjalne oprogramowanie do interfejsu PEST ze wszystkimi modelami obsługiwanymi przez GV. Najnowsza wersja PEST-ASP jest dostarczana bez dodatkowych opłat razem z Groundwater Vistas.
• RT3D nowa wersja 2.5, publiczna wersja MT3D, która symuluje naturalne reakcje tłumienia. Wersja z wierszem poleceń jest dostarczana z Groundwater Vistas.
• Stochastyczne modele MODFLOW/MODPATH/MT3D, wersje Monte Carlo tych popularnych modeli. Modele te są idealne do wyznaczania oraz oceny modelu niepewności i są dostępne za dodatkową opłatą jako część zaawansowanej wersji programu Groundwater Vistas.
• SWIFT, model przepływu i transportu 3D zwierający przepływ zależny od gęstości i transport ciepła. SWIFT nie jest dostarczany z programem GV, ale jest obsługiwany przez wersję Advanced GV. Model SWIFT nie jest on zalecany dla początkujących użytkowników bez odpowiedniego doświadczenia.

Wszystkie obsługiwane modele można uruchomić z poziomu środowiska GV. Oznacza to, że wystarczy kliknąć na przycisk, aby utworzyć zestawy danych, uruchomić model i wyświetlić wyniki. Żadne inne oprogramowanie nie oferuje tak sprawnego interfejsu do tak szerokiej gamy modeli!

Import danych

GV importuje szeroką gamę plików danych, aby proces tworzenia modelu przebiegał szybko i sprawnie. Typy plików, które mogą być importowane:

• zestawy danych MODFLOW. GV może zaimportować istniejące pliki danych MODFLOW, na których użytkownik już pracuje. Proces ten pozwala szybko rozpocząć pracę z GV.
• pliki shape ArcView. GV oferuje najbardziej zaawansowane wsparcie ArcView dla dowolnego interfejsu MODFLOW. Użytkownik może importować i eksportować niemal każdy aspekt swojego modelu. To pozwala zachować model w ArcView, a następnie przebudować go w dowolnym momencie. Można również dokonać wszystkich końcowych prezentacji w ArcView.
• pliki Digitized map. GV importuje pliki AutoCAD DXF, ArcView Shapefiles oraz pliki SURFER BLN (blanking). Te pliki są automatycznie konwertowane do formatu GV mapfile. Nie jest wymagane żadne oprogramowanie pomocnicze.
• dane docelowe kalibracji. Celami kalibracyjnymi są pomiary punktów głównych (podnoszenia), koncentracji, spadku lub przepływu wody, które są porównywane z wartościami modelowymi obliczonymi podczas kalibracji modelu. Dane te mogą być zaimportowane z plików ASCII zarówno w stanie równowagi i celów przejściowych.
• warunki brzegowe. GV importuje dane warunku brzegowego z plików ASCII dla każdego typu granic
• dane własności warstwy wodonośnej. GV importuje zarówno pliki siatki SURFER, jak i plików ASCII (format X, Y, Z), celem określenia dowolnych właściwości warstwy wodonośnej (np. przewodności hydraulicznej, wysokości warstwy itp.)

Analiza danych

GV oferuje wiele technik analitycznych do wyświetlania wyników symulacji modelowych, w tym następujące:

• kontury czoła, spadku, koncentracji, strumienia
• wypełnienia czoła, spadku, koncentracji, strumienia
• wektory prędkości
• ścieżki i ślady z MODPATH oraz PATH3D
• wykresy balansu masowego
• wykresy czoła, spadku, koncentracji w osi czasu
• wykresy parametrów czułości
• kontury czoła, spadku, koncentracji, strumienia wzdłuż przekroju poprzecznego
• wykresy kalibracji
• statystyki kalibracji

Unikalną funkcją kalibracji modelu jest nowa automatyczna procedura kalibracji, która jest częścią interfejsu GV. GV jest jedynym interfejsem modelowania oferującym metodę nieliniową najmniejszych kwadratów do estymacji parametrów w samym interfejsie. To znacznie ułatwia kalibrację w wielu przypadkach.

GV obsługuje również trzy inne modele odwrotne, w tym PEST-ASP, UCODE i MODFLOW2000. Wszystkie te modele odwrotne są dostarczane bez dodatkowych opłat razem z oprogramowaniem GV.

Kolejną unikalną funkcją GV, jest szczegółowa analiza czułości parametru. Użytkownik wybiera typ parametru (na przykład pionowe przewodnictwo hydrauliczne lub warunek brzegowy przewodnictwa, itp.), liczbę symulacji i wartość parametru dla każdej symulacji. GV następnie uruchamia automatycznie model i wydobywa zarówno kalibrację, jak i główne zmiany danych.

GV obsługuje systemy obliczeń rozproszonych (Distributed Computing). Pozwala to na równoczesne uruchomienie programu na kliku komputerach w jednym czasie celem przyspieszenia działania metody Monte Carlo i auto-czułości. Aby wykorzystywać tę funkcję wymagane jest oprogramowanie ESI’s Remote Launch.

GV tworzy raport jakości grafiki przy użyciu dowolnego sterownika Windows. Dane wyjściowe mogą być również eksportowane do wielu różnych typów plików, w tym Surfer, ArcView, EVS, EarthVision, Windows Metafiles i plików AutoCAD DXF.

Program GV może również zapisywać dane w postaci listy. Każda figura zachowuje wszystkie aspekty ekranu w tym wielkość widoku, zawartość która jest wyświetlana, warstwę modelu, wyniki modelu itp. Można szybko przewinąć listę i stworzyć swój własny pokaz slajdów w programie GV lub wykorzystać do zapisania danych końcowych w raporcie.