mike21fm網(wǎng)格生成器中文教程

1、MIKE21FM網(wǎng)格生成器培訓(xùn)教程17 簡(jiǎn)介117.1 概念217.2 邊界定義318 開(kāi)始318.1 介紹318.2 數(shù)據(jù)位置418.3 步驟1-建立一個(gè)工作區(qū)域418.4 步驟2-導(dǎo)入模型邊界線518.5 步驟3-編輯陸地邊界線718.6 步驟4-定義開(kāi)邊界918.7 步驟5-生成網(wǎng)格918.8 步驟6-對(duì)陸地邊界進(jìn)行光滑處理1018.9 步驟7-網(wǎng)格地形插值1218.10 步驟8-對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行光滑處理1518.11 步驟9-使用多邊形來(lái)控制節(jié)點(diǎn)密度15MzGeneric.pdf手冊(cè)中MeshGenerator部分17簡(jiǎn)介網(wǎng)格生成器（meshgenerator）為制作三角網(wǎng)格提供了工作平臺(tái)創(chuàng)

2、建合理的網(wǎng)格是模型獲得可靠結(jié)果的重要條件?；贛IKEZero之上的MIKE21FlowModelFM,MIKE3FlowModelFM和MIKE21SpectralWaveModelFM,都是以三角網(wǎng)格為基礎(chǔ)的。圖17.1全球模型的陸地/海洋邊界網(wǎng)格的生成包括選擇適當(dāng)?shù)哪M范圍，確定地形網(wǎng)格的分辨率，考慮流場(chǎng)，風(fēng)場(chǎng)和波浪場(chǎng)的影響，為開(kāi)邊界和陸地邊界確定邊界代碼。止匕外，在考慮穩(wěn)定性的前提下，確定地理空間的分辨率。生成網(wǎng)格文件可以使用MIKEZero網(wǎng)格生成器。網(wǎng)格文件是一個(gè)ASCII文件（擴(kuò)展名*mesh）,其中包括地理位置信息和在網(wǎng)格中每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的水深。文件還包括三角形的節(jié)點(diǎn)連通性信息。所

3、有關(guān)于生成網(wǎng)格文件的配置信息都在網(wǎng)格定義文件（擴(kuò)展名*.mdf）中,文件可以被修改和再利用。網(wǎng)格生成器的功能包括從不同的外部信息源（例如.XYZ水深點(diǎn)，XY空值線，MIKE21矩形網(wǎng)格地形，MIKEC-MAP據(jù)）輸入原始數(shù)據(jù)，或是用內(nèi)置的制圖工具手動(dòng)創(chuàng)建地形數(shù)據(jù)。用戶可以在網(wǎng)格生成器中導(dǎo)入背景圖片，例如地圖，在數(shù)據(jù)編輯時(shí)使用它們，或用來(lái)提高圖形的后處理效果。17.1 概念網(wǎng)格生成器的使用不斷地圍繞著節(jié)點(diǎn)（node）,頂點(diǎn)（vertice）,弧線（arc）和多邊形（polygon）的操作。因此，了解這些概念的含義是非常重要的。 節(jié)點(diǎn)定義了一個(gè)弧的開(kāi)始和結(jié)束。一個(gè)封閉的弧只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)，開(kāi)放的弧有兩

4、個(gè)節(jié)點(diǎn)。 弧的內(nèi)部點(diǎn)叫做頂點(diǎn)，主要用于弧的定位。 一個(gè)弧是由許多線段組成的，組成弧的主要要素是頂點(diǎn)（零個(gè)或多個(gè)）和節(jié)點(diǎn)（一個(gè)或兩個(gè)）。 多邊形是一個(gè)閉合的環(huán)，它由一個(gè)封閉的弧線，或兩個(gè)或多個(gè)打開(kāi)的弧線組成。多邊形不需要用戶特別定義，當(dāng)封閉一個(gè)或一組弧線時(shí)會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)多邊形。一個(gè)多邊形可以被定義為一個(gè)區(qū)域（Zone）,區(qū)域的名稱由用戶給出。通過(guò)定義區(qū)域，多邊形可以被包含入或是排除出模擬區(qū)域。實(shí)際上，網(wǎng)格生成器的工作區(qū)域最終應(yīng)該生成的是一個(gè)大的多邊形，這個(gè)大多邊形確定了區(qū)域的范圍和內(nèi)部的小多邊形，這些小多邊形確定了區(qū)域范圍內(nèi)的陸地子區(qū)域。圖17.2網(wǎng)格生成器的概念注意：模型區(qū)域（DomainAr

5、ea）和工作區(qū)域（WorkspaceArea）是不同的概念，模型區(qū)域是指使用數(shù)學(xué)模型所要模擬的實(shí)際空間范圍，工作區(qū)域是指網(wǎng)格生成器內(nèi)進(jìn)行網(wǎng)格操作的工作范圍。模型區(qū)域是工作區(qū)域的一個(gè)子集。網(wǎng)格生成器的應(yīng)用包括三個(gè)階段:1、確定模型邊界-閉合邊界（陸地-海洋）和開(kāi)邊界（參見(jiàn)BoundaryDefinitions）用戶可以通過(guò)導(dǎo)入陸地-海洋邊界文件，或是在工作空間范圍內(nèi)手動(dòng)操作生成模型邊界。2、如果你對(duì)模型的邊界滿意，此時(shí)就可以生成一個(gè)與水深無(wú)關(guān)的網(wǎng)格。你可以通過(guò)控制三角形最大面積、三角形最大扭曲度，區(qū)域最大節(jié)點(diǎn)數(shù)來(lái)控制三角形的生成。3、最后，按照單元中心的水深值，程序會(huì)進(jìn)行網(wǎng)格稀疏的自動(dòng)調(diào)整。當(dāng)然

6、，這需要用戶導(dǎo)入水深信息。你可以在工作空間范圍內(nèi)定義多個(gè)獨(dú)立的多邊形，每一個(gè)多邊形的網(wǎng)格細(xì)化都可以是獨(dú)立的。17.2 邊界定義用戶使用點(diǎn)的屬性參數(shù)來(lái)區(qū)分陸地邊界和開(kāi)邊界。定義點(diǎn)的屬性參數(shù)操作如下：選擇一個(gè)節(jié)點(diǎn)（或多個(gè)），右擊并選擇屬性。從PointProperties對(duì)話框中添加節(jié)點(diǎn)屬性值，如圖17.3 所示。圖17.3確定節(jié)點(diǎn)屬性值字段屬性的具體數(shù)值是無(wú)關(guān)緊要的（在對(duì)話框中字段被標(biāo)注為a）。這些值被用來(lái)區(qū)分網(wǎng)格中不同的開(kāi)邊界。在模型搭建過(guò)程中，用戶需要把網(wǎng)格制作中定義的數(shù)值和具體的開(kāi)邊界聯(lián)系起來(lái)。對(duì)于閉邊界（水陸邊界），統(tǒng)一使用1'。注意：當(dāng)生成網(wǎng)格時(shí)，網(wǎng)格生成器默認(rèn)所有的邊界都是陸

7、地邊界。所以，你需要為所有的開(kāi)邊界手動(dòng)定義屬性值。提示：可以選一個(gè)弧并確定弧的屬性值，這個(gè)屬性將應(yīng)用于弧上所有的點(diǎn)（頂點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)）018開(kāi)始18.1 介紹本章簡(jiǎn)短地介紹了如何使用網(wǎng)格生成器（MeshGenerator）來(lái)生成網(wǎng)格地形。下面的例子將通過(guò)Funningsfjord網(wǎng)格實(shí)例向用戶演示如何生成一個(gè)網(wǎng)格地形。這個(gè)例子包含以下步驟:123456789KR.驟驟驟驟驟驟驟驟驟步步步步步步步步步建立一個(gè)工作區(qū)域?qū)肽Ｐ瓦吔缇€編輯陸地邊界線定義開(kāi)邊界生成網(wǎng)格對(duì)陸地邊界進(jìn)行光滑處理網(wǎng)格地形插值對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行光滑處理使用多邊形來(lái)控制節(jié)點(diǎn)密度18.2 數(shù)據(jù)位置例子中用到的數(shù)據(jù)文件位于默認(rèn)的安裝位置，即：c:

8、ProgramFilesMIKEZeroExamplesMIKE_ZeroMeshEdit文件夾.18.3 步驟1-建立一個(gè)工作區(qū)域從MIKEZero文件菜單中選擇NewM后選擇MeshGenerator0用戶必須在MeshGenerator創(chuàng)建工作區(qū)域之前對(duì)要操作的網(wǎng)格的投影進(jìn)行定義。圖18.1工作區(qū)域投影開(kāi)始程序會(huì)提示輸入投影設(shè)置，如圖18.1所示注意：如果你想使用UTM標(biāo)投影的話，必須輸入一個(gè)UTMC號(hào)。t#參見(jiàn)ReferenceGuide來(lái)對(duì)了解如何選擇UTKo請(qǐng)選擇UT坪標(biāo)投影并且輸入30乍為UT陋號(hào)MeshGenerator會(huì)創(chuàng)建一個(gè)工作區(qū)域，然后你就可以初始化mesh勺創(chuàng)建過(guò)程1

9、8.4 步驟2-導(dǎo)入模型邊界線模型邊界包含兩個(gè)種類：陸地和水之間的邊界，稱之為陸地邊界。模型模擬時(shí)，應(yīng)用邊界條件（水位，流量變化或者波譜）的地方。這些邊界被稱之為開(kāi)邊界。定義模型邊界最簡(jiǎn)便的方法是通過(guò)使用MIKEC-MAPMIKEC-MA灌一個(gè)包含全球所有海洋水深和陸地-水邊界的數(shù)據(jù)庫(kù)。你可以在MIKEC-MA呻對(duì)一個(gè)特定區(qū)域進(jìn)行放大，并將陸地-水邊界和水深倡導(dǎo)出到MeshGenerator進(jìn)行使用。在這個(gè)例子里面，使用了從MIKEC-MAP!面導(dǎo)出的兩個(gè)數(shù)據(jù)文件： Land.xyz,定義陸地邊界 Water.xyz,定義區(qū)域內(nèi)一系列點(diǎn)的水深圖18.2顯示了提取數(shù)據(jù)的區(qū)域。FMrirngsor

10、d圖18.2Funning海灣從Data菜單里面選擇ImportBoundary,并且選擇land.xyz文件。選擇land.xyz文件后,會(huì)出現(xiàn)如圖18.3所示的BoundaryAttribute對(duì)話框。圖18.3邊界屬性在菜單里面你可以對(duì)land.xyz文件的布置，數(shù)據(jù)的投影和如何對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)插進(jìn)行定義。ReferenceGuide提供了導(dǎo)入格式的詳細(xì)信息。請(qǐng)對(duì)圖18.3中的數(shù)值進(jìn)行定義。注意：此處定義的LONG/LA投影說(shuō)明在land.xyz文件中的數(shù)據(jù)是緯度和經(jīng)度。MeshGenerator會(huì)將經(jīng)緯度轉(zhuǎn)化成在UTM-3股影坐標(biāo)中的東向和北向的坐標(biāo)。網(wǎng)格生成器讀取數(shù)據(jù)文件并更新工作區(qū)域，

11、如圖18.4顯示。UnlRltd2wmro附加冊(cè)4T1DD命加n01:10004SiOJUUmvoci«nmD謝7nQD®WW麗由捽皿海網(wǎng)xmnmm*皿如®圖18.4導(dǎo)入的邊界數(shù)據(jù)在本例中，因?yàn)槲覀冎荒MFjord海峽本身，所以只生成海峽內(nèi)的網(wǎng)格。從圖18.4中可以看出，模擬的區(qū)域包括： 模型區(qū)域東北角的一個(gè)模型開(kāi)邊界 沿海峽東部和西部的陸地邊界下一步包括清理工作區(qū)域不必要的陸地-水邊界點(diǎn)18.5步驟3-編輯陸地邊界線在這一步驟中，需要?jiǎng)h除圖18.4所示的模型區(qū)域外的所有點(diǎn)首先刪除工作區(qū)左邊的點(diǎn)和弧線。選擇工具欄上的Deletebutton（選中窗口左區(qū)域中的點(diǎn)和

12、弧線進(jìn)行刪除。如下圖18.5所示。691OD631600065T7LOD時(shí)E369150X1140096913X）3691/Od691皿691COGO690EOCO69既m69Q7OQ369DECODS9050QJ橡皮擦圖標(biāo)），然后UnmiedS而的El294O3JRBdL29BOLIIXDtD父2重30401113tWm圖18.5刪除點(diǎn)和弧線用戶可以畫一個(gè)矩形框住多個(gè)對(duì)象將它們快速刪除。按照下面步驟刪除工作區(qū)右上角的點(diǎn)和弧線：在編輯工具欄上選擇Delete鍵，按住左鍵后拖拉鼠標(biāo)框中右上角的這些點(diǎn)和弧線，完成后放開(kāi)左鍵，這樣選中的點(diǎn)和弧線就被刪除了。也可以畫出一個(gè)多邊形圈選所要?jiǎng)h除的點(diǎn)，然后按

13、鍵盤上的Delete鍵來(lái)進(jìn)行刪除。請(qǐng)按如下步驟操作：1、在編輯工具欄上選擇SelectPointfunction2、右擊鼠標(biāo)，在顯示的上下文菜單中選擇InsidePolygon3、右擊鼠標(biāo)添加polygon的角。沿著窗口左上角的陸地線畫一個(gè)多邊形4、雙擊鼠標(biāo)左鍵，完成這個(gè)多邊形5、按鍵盤上的Delete鍵，將多邊形中所有的點(diǎn)刪除參見(jiàn)圖18.6。Untitled2E919QD0:B919QD0B917CID0160006900的10DO691300051201X16911QD0押10QD0Esoggoo；S9O0ODO-Effl70D06906000-ESCSOOO293D0029MCO29Hm

14、29BMD30OMD30200D3WDCO30ECO0圖18.6多邊形選擇最終得到的陸地邊界如圖18.7所示。注意圖中以下幾點(diǎn)：圖18.7中所示的陸地邊界是一個(gè)開(kāi)放弧線（有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)）。這是通過(guò)把所有陸地節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為頂點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在這一過(guò)程中要確保陸地邊界上所有的洞都要封閉-這取決于你之前是如何清空它所在的工作區(qū)的。在模型區(qū)域右上角畫出一段新的弧線來(lái)封閉海峽。新的開(kāi)邊界和陸地邊界采用相同的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)。這段弧線是通過(guò)選擇DrawArc工具，然后點(diǎn)擊海峽段兩邊的nodes來(lái)生成的。該開(kāi)邊界弧線有以下兩個(gè)作用：1、定義一個(gè)可設(shè)置邊界條件的開(kāi)邊界2、生成一個(gè)多邊形來(lái)封閉模型區(qū)域。這樣該模型區(qū)域就可以三角化了

15、，因?yàn)橹挥蟹忾]區(qū)域（多邊形）才能被三角化。69150UO690900D69(4000691300069T200D69T100DG910000690B0DD690700029E0D0圖18.7生成的陸地邊界-r1?.滯29B0D0-Tim18.6步驟4-定義開(kāi)邊界區(qū)分陸地邊界和開(kāi)邊界是非常重要的。正如步驟3-邊界陸地邊界線中所描述的，圖18.4 所示的模型區(qū)域同時(shí)有一個(gè)陸地邊界和一個(gè)開(kāi)邊界。網(wǎng)格生成器將所有的邊界默認(rèn)為陸地邊界。用戶必須自己將右上角的邊界定義為開(kāi)邊界。ftEditingToolbar中選擇SelectArc工具，然后選擇OpenBoundaryArc。右擊鼠標(biāo),選擇Propert

16、ies.在出現(xiàn)的對(duì)話框中將ArcAttribute設(shè)為2。這樣模型模擬程序就會(huì)將屬性值為2的弧線判斷為一個(gè)開(kāi)邊界。注意：弧線-結(jié)點(diǎn)屬性值-的默認(rèn)值都為0.當(dāng)導(dǎo)出一個(gè)生成的網(wǎng)格時(shí)，所有的弧線和節(jié)點(diǎn)的屬性值會(huì)從0變?yōu)?。屬性值1代表了陸地邊界。因此需要用2或者更高的屬性值代表開(kāi)邊界。對(duì)賦予同一邊界條件的邊界節(jié)點(diǎn)和弧線需使用相同的屬性值。18.7 步驟5-生成網(wǎng)格現(xiàn)在，用戶可以生成網(wǎng)格了。請(qǐng)?jiān)贛esh菜單中選擇Triangulate選項(xiàng)，于是出現(xiàn)Triangulation的對(duì)話框。在WATEflSENVIROHmENTTriangulation對(duì)話框的Option欄中（如圖18.8所示），用戶可以通

17、過(guò)設(shè)定參數(shù)從而控制網(wǎng)格的生成過(guò)程。圖18.8Triangulation點(diǎn)擊Triangulate,然后點(diǎn)擊Generate,網(wǎng)格生成器就會(huì)自動(dòng)計(jì)算并生成網(wǎng)格，如圖18.9所示。69140006913D0D6912000691100口E310D0D6909000690900口690700029600口290DOD3D0D0Q圖18.9生成的網(wǎng)格18.8 步驟6-對(duì)陸地邊界進(jìn)行光滑處理如果生成的三角網(wǎng)格不夠理想，譬如，靠近陸地的網(wǎng)格過(guò)小，用戶可以有多個(gè)不同的方法來(lái)修正。其中之一就是對(duì)陸地邊界進(jìn)行平滑處理。在Mesl#單中，選擇DeleteMesh選項(xiàng)，然后選擇LandBoundaryArc，點(diǎn)擊鼠

18、標(biāo)右鍵并選擇Redistributevertices,就會(huì)出現(xiàn)RedistributeVertices對(duì)話框，見(jiàn)圖18.10o圖18.10重新分布頂點(diǎn)對(duì)話框在Redistributevertices對(duì)話框中（如圖18.10）設(shè)定參數(shù)，然后點(diǎn)OK注意：用戶在接受新的結(jié)果之前，應(yīng)該先預(yù)覽生成的邊界。如果地形很復(fù)雜，可能新產(chǎn)生的陸地邊界無(wú)法被模型接受。如圖18.11所示，新生成的陸地邊界比原來(lái)的平滑。65150X-h，11J.LrBsiazncd&512J0Cr胎ITIT-G師OCEG50m-版JOCriUUDU62-f18.12所示。圖18.11光滑處理后的陸地邊界在新的陸地邊界基礎(chǔ)上生成

19、的三角網(wǎng)格如圖18.9）排列規(guī)則。29BOOO299000300DOD注意：新的邊界線上的點(diǎn)比原來(lái)“粗糙”的邊界線上的點(diǎn)（見(jiàn)圖esusaaEguooo6913500S91300D6912500691200063116QO6911X06910500691ITO006909印口6909000M詆0090000。690750069070006906500圖18.12陸地邊界光滑處理后生成的三角網(wǎng)格18.9 步驟7-網(wǎng)格地形插值用戶可以細(xì)化網(wǎng)格，將生成的三角形與水深關(guān)聯(lián)起來(lái)。一般來(lái)說(shuō)，淺水區(qū)三角形要比深水區(qū)的要小。請(qǐng)按照如下步驟:1、刪除網(wǎng)格2、用編輯工具欄的InsertPolygon工具在峽灣插入P

20、olygon標(biāo)記，使用Selecltpolygon工具，選中多邊形標(biāo)記，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，選擇Properties。反選第一個(gè)記號(hào)框，確保該區(qū)域包含在三角化區(qū)域中。WATEflnENVIENT圖18.13離散數(shù)據(jù)視圖Pglette3、生成網(wǎng)格-在Mesl#單中選擇Triangulate,菜單項(xiàng)在網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)插入Z值之前，必須導(dǎo)入內(nèi)插的離散數(shù)據(jù)。用Data菜單ImportScatterData,導(dǎo)入離散數(shù)據(jù)。清選擇water.xyz文件，指定LONG/LA投影。在導(dǎo)入數(shù)據(jù)后，顯示圖形應(yīng)該如圖8.13所示。Above0- 10-0- 20-1030-20- 40-30- 50-40- eo-so- 700

21、- 00-70- 90-90- 100-90- 1W-1Q0=120-H0- 130-120-140-130- 150-U0- 160-1SO- 170-160-190-170Belaw-10UndonedValue現(xiàn)在可以將導(dǎo)入的離散數(shù)據(jù)內(nèi)插到網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)中。在Mes味單中選擇Interpolate,。接受默認(rèn)值(defaultvalue),選擇Interpolate。內(nèi)插結(jié)束后，點(diǎn)擊Close按鈕，內(nèi)插后的網(wǎng)格深度以等高線圖顯示。結(jié)果見(jiàn)圖18.14。圖18.14等高線圖現(xiàn)在可以細(xì)化網(wǎng)格來(lái)考慮水深。在MeshS單中選擇Re巾nemesh,接受默認(rèn)值(defaultvalues)，點(diǎn)擊Re巾ne按

22、鈕。經(jīng)過(guò)細(xì)化的一系列子網(wǎng)格如圖18.15所示。即四WnWQ即即3QW即碎圖18.15細(xì)化的網(wǎng)格現(xiàn)在可以注意到靠近陸地的三角區(qū)的面積比峽灣中間的三角網(wǎng)格要小。18.10 步驟8-對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行光滑處理通常，必須保證相鄰的三角形之間的面積和偏斜度變化越小約好，即，在網(wǎng)格的不同區(qū)域創(chuàng)建平滑的過(guò)渡。在Mesl#單選擇Smothmesh,確定10作為迭代數(shù)目。在圖18.16種可以看到網(wǎng)格經(jīng)過(guò)平滑后效果。日的田smccttiinAltersmoothing圖18.16平滑效果18.11 步驟9-使用多邊形來(lái)控制節(jié)點(diǎn)密度一般情況下，在整個(gè)模型區(qū)域內(nèi)的局部地區(qū)可能需要比其他地區(qū)更為精細(xì)的分辨率和網(wǎng)格密度。用戶可以通過(guò)Step7描述的以水深來(lái)進(jìn)一步細(xì)分網(wǎng)格，進(jìn)而在一定程度上達(dá)到局部加密的目的。另外一種方式就是把模擬區(qū)域劃分成不同的子區(qū)域，或者叫多邊形區(qū)域，然后針對(duì)不同區(qū)域定義不同的最大單