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粒子追踪工具使用的粒子追踪算法采用预测器-校正器方案，根据局部速度场预测粒子的未来位置，从最近的栅格像元中心插值，类似于 Konikow 和 Bredehoeft (1978) 使用的方法。 粒子的连续位置与栅格像元的分辨率或位置无关，因此它们可以自由地漂浮在速度场中。
粒子追踪算法
从追踪文件中标识的源位置 P 开始，使用双线性插值函数根据四个最近的栅格像元中心的速度计算局部速度 V，如下图所示。
计算出的局部速度 V 路径的确定是通过预测器-校正器方法进行的，如下图所示。 从点 P（其位置与栅格像元无关）开始，从相邻像元中心插值速度 V，并将其用于预测指定距离的粒子位置 P'（即步长参数的值）。
路径确定 在点 P' 处，新的速度矢量 V' 从其相邻要素进行插值，并将计算其与 V 的平均值以创建校正后的速度 V"。 此校正后的速度用于查找新位置 P"，该位置将被用作下一追踪步骤中移动的原点。 从 P 移动到 P" 所需的时间也从剩余时间中扣除。
连续应用此技术（如下图所示），直到指定时间到期或粒子移出栅格或进入洼地。
轨道文件中记录的累积信息 在计算每个点时，累积时间、P 在 x 和 y 中的位置、累积长度以及流向和量级均记录在上述追踪文件中。
应用程序
“地下水分析”工具可用于对地下水中的成分构建基本的对流-扩散模型。 达西流分析用于根据地质数据生成地下水流速场；粒子追踪用于计算从点源开始通过流场的移流路径；孔隙扩散用于计算在沿流路径移流时瞬时点释放某种成分的水动力学弥散。 Tauxe (1994) 对使用这些功能构建移流-弥散模型进行了完整论述。
地下水建模的典型顺序为，依次执行达西流、粒子追踪和孔隙扩散。
示例
- 粒子追踪工具对话框中的设置示例如下：
输入方向栅格数据：dir1
输入量级栅格数据：mag1
源点 X 坐标：500
源点 Y 坐标：650
输出粒子追踪文件：ttrack.txt
步长：（默认值）
追踪时间：（默认值）
输出追踪折线要素：track_feat.shp
- 作为地图代数表达式：
ParticleTrack(dir1, mag1, ttrack.txt, 500, 650, 5, 100, track_feat.shp)
- 作为涉及地下水建模工具套件的序列：
out_vol = DarcyFlow(head, poros, thickn, transm, dir1, mag1) ParticleTrack(dir1, mag1, ttrack.txt, 500, 650, "#", "#", track_feat.shp) out_puff = PorousPuff(ttrack.txt, poros, thickn, 3.2e7, 50000, 6, 3, 1, 250)
参考资料
Konikow, L. F., and J. D. Bredehoeft. 1978. "Computer Model of Two-Dimensional Solute Transport and Dispersion in Ground Water". Vol. 7, Chap. 2 of USGS Techniques of Water Resources Investigations. Washington, D.C.: U.S. Geological Survey.
Tauxe, J. D. 1994. "Porous Medium Advection–Dispersion Modeling in a Geographic Information System". Ph.D. diss., University of Texas, Austin.