23/25環境地球物理建模與模擬第一部分環境地球物理建模的類型與特點 2第二部分環境地球物理數值模擬的基礎原理 5第三部分巖土體和流體的物理和化學性質建模 9第四部分土壤和地下水流動的數值模擬方法 12第五部分巖土污染物遷移與轉化過程模擬 15第六部分環境地球物理反演方法與數據同化 18第七部分環境地球物理建模與模擬的應用領域 21第八部分環境地球物理建模與模擬的發展趨勢 23

第一部分環境地球物理建模的類型與特點關鍵詞關鍵要點物理模型

1.基于物理定律，以數學方程形式描述地球物理過程。

2.可實現對復雜系統行為的定量預測，如地下水流、地熱分布和地震波傳播。

3.需考慮模型參數、邊界條件和非線性效應等因素，以提高建模精度。

數值模型

1.利用數值方法求解物理方程，以計算機模擬地球物理過程。

2.可處理復雜幾何邊界、非均質介質和非線性問題，具有較強的通用性。

3.計算精度和效率受網格劃分、求解算法和計算資源影響。

概率論模型

1.以概率論為基礎，描述地球物理現象的隨機性和不確定性。

4.可用于預測地下水污染風險、地質構造不確定性和地震發生概率。

5.需要收集大量數據和建立統計模型，以獲得可靠的預測結果。

人工智能模型

1.利用機器學習、深度學習等人工智能技術，從大量地球物理數據中發現規律和模式。

2.可用于地層解釋、地震預測和環境監測等任務，具有自動化和智能化優勢。

3.需要考慮模型訓練過程中的過度擬合、噪聲影響和可解釋性問題。

多物理場耦合模型

1.將多個物理場模型（如水文、熱力、力學等）耦合在一起，模擬相互作用的地球物理過程。

2.可處理復雜的地質和環境問題，如地下水-地熱耦合、地震-海嘯耦合和地表水-地下水耦合。

3.需要考慮不同物理場之間的耦合機制、數據融合和模型穩定性等因素。

反演模型

1.基于觀測數據，利用反演算法推斷地下或環境參數的分布和演化。

2.可用于地電法、地震波法和電磁感應法等地球物理勘探方法。

3.反演結果受觀測數據的準確性、模型參數和反演算法的影響，需要進行敏感性分析和驗證。環境地球物理建模的類型與特點

環境地球物理建模涉及利用物理原理和數學方法來描述和模擬與環境相關的地球物理現象。它在解決各種環境問題中發揮著至關重要的作用，如地下水監測、土壤污染調查、環境災害預測和評估等。

1.數值建模

數值建模是使用計算機求解代表環境地球物理過程的數學方程。它通常涉及將研究區域離散化為一系列網格或單元格，并應用有限差分法、有限元法或有限體積法等數值方法求解方程組。

*優點：能夠處理復雜的地質結構和物理過程，并提供高分辨率的模擬結果。

*局限性：需要強大的計算能力，并且模型的準確性受網格細度和所用數值求解算法的影響。

2.分析建模

分析建模是基于解析求解簡化版地球物理方程。它通常涉及對研究區域進行簡化，并假設均勻或分層的地質結構。

*優點：快速有效，并且可以提供對地球物理現象的基本理解。

*局限性：不能處理復雜的地質結構或非線性過程，并且模擬結果可能不準確。

3.模擬模型

模擬模型是基于物理原理建立的經驗模型，用于模擬環境地球物理過程的統計分布和行為模式。它們通常通過將觀測數據擬合到數學函數或統計模型中得到。

*優點：易于使用，并且可以捕捉環境地球物理現象的隨機性和空間變異性。

*局限性：模型的準確性受限于觀測數據的質量和數量，并且可能無法外推超出觀察范圍。

4.過程模型

過程模型是基于對環境地球物理過程的物理理解，并以數學方程的形式描述這些過程。它們通常以差分方程、偏微分方程或積分方程的形式表示。

*優點：能夠模擬復雜的物理過程，并提供對地球物理現象的深入理解。

*局限性：開發和求解過程模型可能非常復雜，并且需要大量輸入數據。

5.混合建模

混合建模結合了不同類型建模方法的優點。例如，數值模型可以與過程模型相結合，以提高模擬復雜過程的準確性。

*優點：能夠解決復雜的環境地球物理問題，并提供比單一建模方法更準確和可靠的結果。

*局限性：需要額外的計算資源和建模專業知識。

6.地質統計建模

地質統計建模是一種特殊類型的模擬建模，用于模擬地球物理屬性在空間上的分布。它基于概率理論和統計方法，以生成具有特定統計分布和空間相關性的隨機屬性場。

*優點：能夠捕捉地球物理屬性的空間變異性，并提供對地質結構的不確定性的量化。

*局限性：需要大量觀測數據，并且模型的準確性受限于數據的質量和數量。

7.基于機器學習的建模

基于機器學習的建模利用機器學習算法來從觀測數據中學習環境地球物理過程的模式并進行預測。它包括人工神經網絡、支持向量機和決策樹等技術。

*優點：能夠處理大量復雜的非線性數據，并可以從數據中識別模式和關系。

*局限性：需要大量訓練數據，并且模型的解釋性可能有限。

總之，環境地球物理建模提供了各種工具，用于描述和模擬與環境相關的地球物理現象。不同的建模類型具有各自的優點和局限性，并且根據具體應用選擇合適的建模方法至關重要。通過結合不同的建模技術，可以創建混合建模方法，以解決復雜的環境地球物理問題并提高模擬精度。第二部分環境地球物理數值模擬的基礎原理關鍵詞關鍵要點數學物理方程

1.環境地球物理模型中描述物理過程的數學方程，涉及流體動力學、電磁學、熱力學等領域。

2.這些方程通常是非線性偏微分方程，包括動量方程、連續性方程、能量守恒方程等。

3.方程的求解方法包括解析解、數值解和近似解，選擇方法取決于方程的復雜程度和可獲得的數據。

離散化方法

1.將連續的物理域離散化為有限個單元，并在這些單元上求解數學物理方程。

2.常見的離散化方法包括有限差分法、有限體積法、有限元法等。

3.離散化方法的精度和穩定性取決于網格劃分、邊界條件設置和時間步長選擇。

數值求解算法

1.使用數值算法求解離散化的數學物理方程，包括顯式方法、隱式方法和半隱式方法。

2.顯式方法直接求解當前時刻的方程，而隱式方法需要求解一個線性方程組。

3.算法的選擇取決于方程的特征、穩定性要求和計算效率。

邊界條件

1.描述物理域邊界上物理量的約束條件，包括狄利克雷邊界條件、諾伊曼邊界條件和周期邊界條件。

2.合適的邊界條件設定有助于實現模型的準確性和穩定性。

3.邊界條件的類型和參數需要根據實際物理問題進行選擇和調整。

數值模型實現

1.利用編程語言將數學模型、離散化方法和數值算法實現為計算機程序。

2.模型實現需要考慮代碼優化、并行化和可視化等方面。

3.高性能計算技術可用于處理大規模和復雜模型的模擬。

模型驗證和校準

1.通過與觀測數據或解析解進行比較來評估模型的準確性。

2.模型校準通過調整模型參數，以最大程度地減少與觀測數據的差異。

3.模型驗證和校準的過程是迭代的，有助于確保模型的可靠性和可信度。環境地球物理數值模擬的基礎原理

環境地球物理數值模擬是一種基于物理定律和數學方程，利用計算機求解環境地球物理問題的技術。其基礎原理涉及以下幾個方面：

1.物理定律和數學方程

環境地球物理數值模擬建立在物理定律和數學方程的基礎上，包括：

*連續性方程：描述物質守恒。

*動量方程：描述物體的運動規律。

*能量方程：描述能量守恒。

*泊松方程和拉普拉斯方程：描述電磁場和重力場的分布。

2.數值求解方法

數值模擬將連續的物理問題離散化成一系列離散的網格單元，然后使用數值方法求解網格單元內物理量的值。常用的數值求解方法包括：

*有限差分法（FDM）：將偏微分方程離散化成有限差分方程，在網格單元內求解差分方程。

*有限元法（FEM）：將模擬區域劃分為有限元單元，在每個單元內使用基函數逼近物理量，然后求解得到的代數方程組。

*有限體積法（FVM）：將模擬區域劃分為有限體積單元，在每個單元內求解積分方程。

3.邊界條件

邊界條件指定模擬區域邊界上的物理量的值，包括狄利克雷邊界條件（指定物理量的值）和諾伊曼邊界條件（指定物理量的梯度）。邊界條件對模擬結果的影響很大，需要根據實際情況合理設置。

4.網格生成

網格是數值模擬的基礎，網格的質量直接影響模擬結果的準確性。根據模擬問題的復雜度和精度要求，可以采用不同的網格生成技術，如均勻網格、自適應網格和混合網格。

5.求解器

求解器是用于求解數值模擬中產生的線性或非線性方程組的程序。求解器的效率和穩定性對模擬速度和結果的可靠性有重要影響。常用的求解器包括直接求解器和迭代求解器。

6.后處理

數值模擬完成后，需要對模擬結果進行后處理，包括可視化、數據分析和解釋。后處理工具可以幫助用戶理解和展示模擬結果，并做出科學決策。

7.驗證和校準

數值模擬的結果需要進行驗證和校準，以確保其準確性和可靠性。驗證是指比較模擬結果與已知解或實驗數據的吻合程度，校準是指調整模型參數，以縮小模擬結果與觀測數據的差異。

環境地球物理數值模擬的應用

環境地球物理數值模擬廣泛應用于以下領域：

*地下水流模擬

*土壤污染模擬

*地震波模擬

*電磁探測模擬

*重力場反演第三部分巖土體和流體的物理和化學性質建模關鍵詞關鍵要點【巖土體物理性質建?！?/p>

1.巖土體的物理性質包括密度、孔隙度、滲透率、比表面積等，這些參數與土體的工程特性密切相關。

2.巖土體物理性質建模通常采用統計方法、圖像分析法和數值模擬方法，其中統計方法簡單易行、圖像分析法精度較高、數值模擬方法考慮因素更加全面。

3.巖土體物理性質建?？梢詰糜谕馏w工程設計、地下水模擬和土壤污染治理等方面。

【巖土體化學性質建模】

巖土體和流體的物理和化學性質建模

在環境地球物理建模與模擬中，準確表征地質環境中巖土體和流體的物理和化學性質至關重要。這些性質決定了地質介質對各種物理過程的響應，包括流體流動、熱傳輸和力學變形。以下是巖土體和流體的物理和化學性質建模的概述：

巖土體物理性質

*孔隙度和滲透性：孔隙度是指巖石體積中孔隙的體積分數，而滲透性是指流體通過多孔介質的能力。這兩種性質對于預測地下水流動和污染物運移至關重要。

*有效應力：這是施加在顆粒骨架上的應力，不包括孔隙流體壓力。有效應力決定了巖土體的力學強度和變形特性。

*顆粒密度和骨架密度：顆粒密度是組成巖土體的顆粒的密度，而骨架密度是不包括孔隙空間的巖土體密度。這些密度值用于評估巖土體的質量和體積性質。

*比表面積：這是單位質量或體積巖土體的顆粒表面積。它與流體流動、吸附和反應性有關。

*電導率：這是巖土體允許電流通過的能力。它與流體飽和度、離子濃度和孔隙幾何形狀有關。

巖土體化學性質

*礦物學組成：巖石中存在的礦物類型和相對比例。礦物學組成決定了巖土體的化學穩定性、反應性和滲透性。

*離子濃度：孔隙流體中溶解離子的濃度。離子濃度影響流體的電導率和腐蝕性。

*pH值：孔隙流體的酸堿度。pH值影響流體的反應性、離子溶解度和微生物活動。

*氧化還原電位：孔隙流體的氧化還原狀態。氧化還原電位影響溶解金屬的形態和微生物代謝。

*有機碳含量：孔隙空間中存在的有機物質的量。有機碳含量影響流體的吸附、反應性和生物降解。

流體物理性質

*密度和粘度：流體的質量和流動阻力分別由密度和粘度決定。這些性質影響流體的流動模式和壓力分布。

*表面張力和界面張力：這些性質描述了流體-流體和流體-固體界面的能量。它們在多相流中很重要，如不飽和區的滲流和污染物運移。

*溶解度：流體溶解其他物質的能力。溶解度對于預測污染物的遷移和流體-固體相互作用至關重要。

流體化學性質

*離子濃度：溶解在流體中的離子類型和濃度。離子濃度影響流體的電導率、反應性和腐蝕性。

*pH值：流體的酸堿度。pH值影響離子溶解度、礦物穩定性和微生物活動。

*氧化還原電位：流體的氧化還原狀態。氧化還原電位影響溶解金屬的形態和微生物代謝。

*有機質含量：流體中存在的有機物質的量。有機質含量影響流體的吸附、反應性和生物降解。

建模方法

巖土體和流體的物理和化學性質的建?？梢酝ㄟ^各種方法進行，包括：

*實驗測量：直接測量巖土體和流體的性質，例如滲透性、孔隙度和離子濃度。

*現場測試：在現場進行測試以表征地質環境中的性質，例如井孔測井和壓入測試。

*數值建模：使用計算機模型模擬巖土體和流體的行為，并通過比較測量值來校準模型。

*機器學習：使用機器學習算法從現有數據中預測性質，例如基于地震數據預測巖石類型。

準確表征巖土體和流體的物理和化學性質對于環境地球物理建模和模擬至關重要。通過集成實驗測量、現場測試、數值建模和機器學習，可以獲得對地質環境的全面理解，以解決環境問題，例如污染物運移、地下水管理和地質風險評估。第四部分土壤和地下水流動的數值模擬方法關鍵詞關鍵要點有限差分法

1.將偏微分方程離散為代數方程組，通過數值求解方法求得近似解。

2.具有計算效率高、穩定性好等優點，適用于求解復雜幾何或邊界條件下的地下水流動問題。

3.由于網格劃分和離散近似的影響，精度可能受限，需要合理選擇網格參數和離散方案。

有限元法

1.將問題域劃分成有限單元，并在單元內使用基函數逼近未知函數。

2.具有適用范圍廣、處理復雜幾何和邊界條件能力強等優點，適用于求解非線性或非均質介質中的地下水流動問題。

3.計算成本較高，網格劃分和基函數的選擇對精度有較大影響。

邊界元法

1.將方程轉化為邊界上的積分方程，通過求解積分方程得到未知邊界條件。

2.適用于求解無限域或復雜邊界條件下的地下水流動問題。

3.計算效率高，但對于復雜幾何問題可能存在求解困難。

蒙特卡羅法

1.通過隨機抽樣模擬隨機過程，得到問題的統計特性。

2.適用于求解非線性或非確定性輸入條件下的地下水流動問題。

3.計算量大，但可以并行計算，提高效率。

神經網絡模型

1.利用機器學習算法，建立預測土壤和地下水流動的模型。

2.具有學習能力強、預測精度高、適用范圍廣等優點。

3.需要大量訓練數據，模型的解釋性和魯棒性有待提高。

耦合建模

1.將土壤和地下水流動與其他地球物理過程耦合起來，模擬其相互作用。

2.適用于求解復雜系統中的地下水流動問題，例如土壤-大氣-水系統或巖土耦合問題。

3.耦合建模難度較大，需要考慮不同物理過程的相互作用和時間尺度的差異。土壤和地下水流動的數值模擬方法

概述

土壤和地下水流動是一個復雜的過程，涉及多重物理過程和邊界條件。數值模擬為研究和預測這些復雜系統提供了寶貴的工具。數值模擬方法基于求解表示土壤和地下水流動控制方程的離散方程組。

有限差分法(FDM)

FDM將連續的控制方程離散化到網格上，將空間導數近似為有限差分。FDM的優點包括：

*編程簡單

*計算效率高

*適用于規則網格

有限元法(FEM)

FEM將解域離散化為單元，并將控制方程弱形式化為每個單元。FEM的優點包括：

*可以處理復雜幾何形狀

*適用非規則網格

*提供誤差估計

有限體積法(FVM)

FVM將解域離散化為控制體積，并將控制方程積分到每個控制體積上。FVM的優點包括：

*可用于復雜幾何形狀

*守恒性良好

*適用于非均勻流體流

邊界元法(BEM)

BEM將控制方程轉換為邊界積分方程，只求解邊界上的未知數。BEM的優點包括：

*只需離散化邊界，減少計算成本

*適用于外部邊界問題

混合方法

混合方法將不同的數值方法結合起來，以利用每種方法的優勢。例如，FDM和FEM可以結合起來以處理具有復雜幾何形狀的區域。

數值求解器

數值模擬通常使用計算機求解器來求解離散方程組。求解器可以是顯式的（一步更新）或隱式的（一步預測和校正）。隱式求解器需要迭代，但更穩定，可以處理較大的時間步長。

校準和驗證

數值模擬模型必須通過與觀測數據進行校準和驗證來確保其準確性。校準涉及調整模型參數，使模擬結果與觀測數據相匹配。驗證涉及使用獨立的數據集評估模型的預測能力。

應用

土壤和地下水流動的數值模擬已被廣泛應用于各種領域，包括：

*污染物遷移模擬

*地下水管理

*巖土工程

*環境修復

*水文地質建模

案例研究

例如，一項研究使用FDM模擬了農田土壤中農藥遷移。模型能夠預測農藥濃度的時空分布，并評估了不同灌溉方式對農藥遷移的影響。

另一項研究采用FEM模擬了地下水流向采礦坑。模型有助于了解采礦活動對地下水流動的影響，并指導了地下水監測和管理策略。

結論

數值模擬方法為研究和預測土壤和地下水流動提供了強大的工具。通過選擇適當的方法和求解器，可以開發出準確可靠的模型，以解決復雜的環境問題。持續的模型校準和驗證對于確保模型的準確性至關重要。第五部分巖土污染物遷移與轉化過程模擬關鍵詞關鍵要點主題名稱：污染物傳輸過程模擬

1.基于流體力學原理建立污染物輸運方程，描述污染物在土體中的運移過程。

2.應用有限元或差分法等數值方法求解輸運方程，預測污染物濃度隨時間和空間的變化。

3.考慮污染物在流體中的擴散、對流和吸附等作用，模擬污染物在土體中的遷移路徑。

主題名稱：污染物轉化過程模擬

巖土污染物遷移與轉化過程模擬

簡介

巖土污染物遷移與轉化過程模擬旨在預測和分析污染物在巖土環境中的行為，包括其遷移、轉化和生物降解過程。通過建立數學模型并結合現場數據，模擬可以幫助研究人員和決策者了解污染物擴散、沉降、吸附和降解的規律，從而制定有效的污染防治措施。

遷移過程模擬

巖土污染物遷移過程模擬主要考慮以下因素：

*對流：污染物的流動與地下水流動的方向和速度一致。

*擴散：污染物受濃度梯度的影響，從高濃度區域向低濃度區域擴散。

*吸附：污染物與巖土顆粒表面發生物理或化學作用，被吸附在顆粒表面。

*沉降：顆粒狀或膠體狀污染物受重力作用沉降到巖土底部。

轉化過程模擬

巖土污染物轉化過程模擬主要包括：

*生物降解：微生物利用污染物作為碳源或能源，將其分解為無害或低毒性物質。

*化學反應：污染物與其他化學物質發生化學反應，生成新的化合物。

*光解：污染物受光線照射，發生化學分解。

模擬方法

常用的巖土污染物遷移與轉化過程模擬方法包括：

*解析解：對于簡單的巖土結構和邊界條件，可以采用解析解的方法求解污染物的濃度分布和遷移規律。

*數值解：對于復雜的地質條件和邊界條件，通常采用有限元法、有限差分法或隨機游走方法等數值方法求解污染物的遷移與轉化過程。

*概率論：考慮巖土的不確定性和異質性，可以采用蒙特卡洛模擬等概率論方法對污染物的遷移與轉化過程進行模擬。

模型驗證與應用

巖土污染物遷移與轉化過程模擬模型應通過現場數據進行驗證，以確保模型的準確性和可靠性。經過驗證的模型可用于：

*污染物羽狀分布預測：預測污染物在巖土中的擴散和遷移范圍。

*風險評估：評估污染物對地下水、土壤和生態系統的影響。

*治理措施優化：設計和優化污染物修復方案，如泵抽與處理、生物修復和物理化學處理。

*政策制定：為污染物管理和環境保護提供科學依據。

數據需求

巖土污染物遷移與轉化過程模擬需要以下數據：

*巖土性質：包括孔隙度、滲透率、吸附容量和顆粒分布。

*污染物性質：包括濃度、擴散系數、吸附常數和生物降解速率。

*水力條件：包括地下水流動方向和速度。

*邊界條件：包括污染物來源和邊界濃度。

結論

巖土污染物遷移與轉化過程模擬是預測和分析污染物在巖土環境中行為的重要工具。通過建立數學模型并結合現場數據，模擬可以幫助研究人員和決策者了解污染物的遷移、轉化和生物降解規律，從而制定有效的污染防治措施。隨著計算機技術和數值模擬方法的不斷發展，巖土污染物遷移與轉化過程模擬將在環境保護和污染治理領域發揮越來越重要的作用。第六部分環境地球物理反演方法與數據同化關鍵詞關鍵要點環境地球物理反演

1.形式化問題：定義目標函數、正則化項和約束條件，建立與觀測數據相關的物理模型。

2.算法求解：采用迭代或梯度下降方法，尋找目標函數極值，得到模型參數和狀態變量的估計值。

3.模型評估：分析模型的擬合優度、預測精度和不確定性，并進行參數靈敏度和不確定性分析。

數據同化

1.數據融合：將觀測數據與模型預測值相結合，通過貝葉斯推斷或變分同化技術更新模型。

2.狀態估計：利用先進的同化算法，融合不同類型的觀測數據，獲得環境系統的時空演化狀態估計。

3.預測和預報：將同化后的模型用于環境系統的預測和預報，提供決策支持和風險評估。環境地球物理反演方法與數據同化

1.環境地球物理反演方法

環境地球物理反演方法旨在從物理觀測數據中恢復地下物理參數的分布。這些方法通?；跀祵W方法，如：

*逆向問題求解：建立物理模型與觀測數據之間的數學關系，并通過求解逆向問題獲取模型參數。

*貝葉斯推理：基于貝葉斯定理，結合先驗信息和觀測數據，推斷模型參數的概率分布。

*優化算法：通過迭代優化方法，尋找使模型預測與觀測數據差異最小的模型參數。

2.數據同化

數據同化是一種將觀測數據融入數值模型狀態估計的方法。其主要原理是：

*系統狀態方程：描述模型狀態隨時間演化的方程。

*觀測方程：將模型狀態與觀測數據聯系起來的方程。

*貝葉斯定理：將先驗狀態分布（基于模型）與觀測數據相結合，估計后驗狀態分布。

3.環境地球物理反演與數據同化的結合

環境地球物理反演與數據同化相結合，可以提高模型參數估計的準確性和可靠性。

*參數反演：反演方法可從觀測數據中恢復模型參數，這些參數可以更新模型狀態。

*數據同化：數據同化將更新后的模型狀態與觀測數據相融合，生成更準確的模型預測。

*循環迭代：反演和同化過程可以循環迭代，逐漸提高模型與觀測數據的一致性。

4.具體應用

環境地球物理反演與數據同化在多個領域有著廣泛的應用：

*地下水流建模：估計含水層的滲透率、孔隙度等參數，模擬地下水流和污染物輸運。

*土壤水分監測：反演土壤濕度分布，監測作物水分狀況和灌溉需求。

*石油和天然氣勘探：估計儲層性質，如孔隙度、飽和度和滲透性，提高勘探效率和油氣產量。

*碳封存：反演地下巖層孔隙結構和流體流動性，評估二氧化碳封存潛力和監測其長期安全存儲。

5.優勢和挑戰

環境地球物理反演與數據同化技術的優勢包括：

*提高模型準確性和可靠性

*融合各種類型數據，提高數據利用效率

*優化模型參數，提高預測能力

其挑戰包括：

*計算成本高，特別是對于大規模模型

*模型選擇和參數化存在不確定性

*觀測數據質量和覆蓋范圍的影響

*非線性反演問題求解的難度

6.趨勢與展望

環境地球物理反演與數據同化領域正在不斷發展，主要趨勢包括：

*融合多源數據，如電磁、地震和重力數據

*開發更有效的反演和同化算法

*利用機器學習提高自動化和精度

*探索云計算和高性能計算的應用

未來，環境地球物理反演與數據同化技術的持續發展將進一步提高環境監測、資源管理和災害防范的科學基礎。第七部分環境地球物理建模與模擬的應用領域關鍵詞關鍵要點主題名稱：水資源管理

1.環境地球物理建模和模擬可用于評估地下水含水層特征，例如孔隙度、滲透率和存儲系數，從而優化取水計劃。

2.模型可模擬地下水流動模式，預測取水對含水層的影響，幫助管理人員制定可持續的取水策略。

3.地球物理方法還可以探測污染羽流，監測地下水污染的擴散，為水資源保護提供決策支持。

主題名稱：環境修復

環境地球物理建模與模擬的應用領域

環境地球物理建模與模擬在以下領域具有廣泛的應用：

地下水研究

*地下水流動和流動的建模

*含水層特性的估計

*污染物運移和稀釋預測

*地下水資源管理和規劃

土壤污染調查和評估

*土壤孔隙率和滲透率的估計

*污染物在土壤中的運移和歸宿建模

*受污染土壤的修復和管理

地質災害監測和預測

*滑坡、泥石流和巖崩的敏感性評估

*地震和火山活動相關的風險預測

*地質災害預警系統的開發

海岸帶管理

*海岸侵蝕和沉積過程的建模

*海平面上升的影響評估

*海洋污染物運移和擴散的研究

氣候變化研究

*溫室氣體儲存和封存的建模

*冰川和海冰動態的模擬

*氣候變化對水資源和生態系統的影響評估

能源勘探和開發

*石油和天然氣儲層的表征和建模

*地熱能資源勘探和開發

*風能和太陽能資源評估

廢物處置和環境影響評估

*危險廢物填埋場的選址和設計

*核廢料處置的安全評估

*工業污染對環境的影響調查和評估

其他應用領域

*考古和文化遺產保護

*礦產勘探和資源評估

*城市規劃和基礎設施開發

*環境法規合規性評估

*教育和研究

環境地球物理建