地理物理过程是指遵循物理规律的地理过程,因为属于物理过程,相应地遵守质量守恒、能量守恒以及动量守恒定律等基本物理定律,如水的运动、潮流运动、台风演进、土壤侵蚀等连续时空运动过程。目前GIS还无法有效地应用于连续型地理物理过程的建模,其原因在于目前的GIS表达方法还无法考虑空间现象在空间和时间上的传播和扩散的连续时空运动特性。研究分三方面进行(1)研究拟选择差分方程和偏微分方程(PDE)两种概化模型的数理方法来对连续型地理物理过程进行分析建模,实现地理物理过程的通用表达;(2)研究尝试开发地理物理过程的过程描述语言,用以辅助非专家的建模者进行复杂过程的建模;(3)研究拟通过集成目前Python开源偏微分方程求解模块来实现GIS与过程模型的集成,开发基于Python开源库的空间过程建模系统。最终以河海大学经典水文水动力过程模型的GIS建模为案例,证明上述方法的有效性。
英文主题词Geographic Physical Model;Process Modeling;Spatio-temporal Data Model;GIS;