ADCIRC+Python深度融合:台风风暴潮模拟、温带风暴潮模拟、天文潮模拟、风暴潮漫滩模拟;ADCIRC模式前处理和后处理等

目录

专题一 ADCIRC背景与原理

专题二 ADCIRC的编译安装

专题三 ADCIRC模式前处理

专题四 ADCIRC案例分析

专题五 Python基础与科学计算

专题六 ADCIRC模式后处理

更多应用


ADCIRC是新一代海洋水动力计算模型,它采用了非结构三角形网格广义波动连续方程的设计,在提高计算精确度的同时还减小了计算时间。被广泛应用于:模拟潮汐和风驱动的循环、预测风暴潮和洪水和近岸海上作业等。

除此之外,ADCIRC也是我国潮汐、风暴潮洪水等科研和业务预报的主流模式。作为水动力模式中的佼佼者,ADCIRC功能齐全,无论是作为业务预报的工具还是科研工具,都是不二的选择。本教程包含ADCIRC模式的基础到高阶的内容,针对风暴潮的模拟和预报,既有基础理论讲解,又有实践操作环节。理论方面,介绍数值模式基本理论、ADCIRC模式的理论框架和风暴潮模拟方面的侧重点。实践环节,从Linux基础命令和模式安装,到模式前处理、模式运行、模式后处理和可视化等。以科研和业务中的实际案例进行教学,并分享模式使用的经验和技巧,帮助初学者快速掌握ADCIRC模式。

此外,还采用ADCIRC模式+Python语言结合的方式,利用Python在数据处理、科学计算和数据可视化方面的优势,将其结合应用在ADCIRC模式的前后处理当中,助力ADCIRC模式的使用,并在海洋、气象和水文等地学领域的业务、科研和工程项目中得到实际有效的应用。

专题一 ADCIRC背景与原理

1.介绍ADCIRC模式的历史背景、优势,以及在海洋中的常用场景
2.介绍数值模式的基本理论,ADCIRC动力框架与参数化方案,深层次了解ADCIRC的原理,为ADCIRC应用打下基础

专题二 ADCIRC的编译安装

1.Linux基础语法教学
①虚拟机的安装使用
②Linux基础命令
③环境变量设置与管理

2.ADCIRC编译安装
①依赖基础库安装(GNU编译器、CMAKE、NETCDF、MPICH2等)
②ADCIRC模式安装

专题三 ADCIRC模式前处理

1.MATLAB软件安装(课前教程)
2.网格生成,包括MATLAB和SMS软件两种网格生成方式的教学
3.ADCIRC前处理,包括风场文件、底摩擦文件制作;运行文件的详细解读,并利用基础案例进行ADCIRC运行方法实践教学
4.控制参数文件,对运行控制参数和各参数化方案进行详细解读

专题四 ADCIRC案例分析

1.利用模型风场进行台风风暴潮模拟 
①Holland模型风场介绍
②实例运行与SMS可视化
③风暴潮增水验证

2.利用ERA5风场进行温带风暴潮模拟
①ERA5资料介绍及下载
②脚本制作通用风场文件

3.天文潮模拟
①天文潮数据介绍与制作(NAO99与OTPS)
②开边界条件设置
③计算不稳定、溢出问题分析

4.风暴潮漫滩模拟
①漫滩网格生成
②漫滩案例运行

5.ADCIRC运行经验总结
①调参注意事项
②如何得到一个好的结果

专题五 Python基础与科学计算

1.Python入门和安装
①Python背景及其在海洋和气象中的应用
②Anaconda解释和安装以及Jupyter配置
③Python基础语法

2.科学数据处理基础库
①Numpy库(科学计算)
②Pandas库(数据处理)
③Scipy库(统计与插值)
④Xarray库(Netcdf格式)
⑤Matplotlib库(可视化)
⑥Cartopy库(地理信息)
掌握基于Anaconda配置Python环境,以及使用Jupyter开发和调试代码。在掌握Python的基础语法上,学习常用的科学计算和可视化库,如Numpy、Pandas、Scipy、Matplotlib等

专题六 ADCIRC模式后处理

利用Python对实战案例进行数据处理与绘图,包括潮位站时间序列图,风场,最大风暴增水图等
①绘制站点序列图(Holland与ERA5风场驱动)
②绘制天文潮站点模拟结果
③绘制过程最大风暴增水分布与台风路径图
④绘制每个输出时刻的最大增水并制作动图
⑤SMS软件对模拟结果进行可视化

注:请提前自备电脑及安装所需软件


更多应用

包含:SWAT模型、HSPF模型、AQUATOX、FVCOM模型、Delft3D模型、VIC模型、HYPE模型、HEC-RAS、防洪评价、HEC-HMS、SWMM、城市内涝、AHP、洪水危险性评价、山洪径流过程模拟、RUSLE水土流失、ADCIRC、入河排污口设置论证、RWEQ模型、HYDRUS模型、GMS、TOUGH系列、地下水环评、MODFLOW、Visual modflow Flex、PHREEQC、Surfer与Voxler、FEFLOW建模、GMTSAR、InSAR、ContextCapture Master、GNSS、GAMITGLOBK软件、GIS地质灾害危险性评、土壤普查、水土保持、水土流失、岩土工程渗流等...

水文模型有哪些?SWAT模型、VIC模型、HEC模型、HSPF模型、HYPE模型、SWMM模型、FVCOM模型、Delft3D模型等应用-CSDN博客文章浏览阅读6.4k次,点赞3次,收藏44次。熟练掌握各模型的特点和使用方法,以及实际案例的应用。_水文模型https://blog.csdn.net/weixin_46747075/article/details/129381178?spm=1001.2014.3001.5501深度解析:HEC-RAS、ArcGIS、HEC-HMS等技术在防洪评价、城市内涝、山洪防治、水土流失应用方面的特点和优势_慧天内涝-CSDN博客文章浏览阅读1.4k次,点赞19次,收藏24次。随着社会经济的快速发展,我国河道周边土地开发利用率不断增大,临河建筑物与日俱增,部分河道侵占严重,导致防洪压力增大。加之部分河流沿岸临河建筑物设置混乱、布设不合理、阻水率增大、未经管理部门同意私设涉河建筑物等问题非常突出,已威胁到河道安全,使得河道防洪保障工作压力日益增大。_慧天内涝https://blog.csdn.net/WangYan2022/article/details/136525734?spm=1001.2014.3001.5502地下水数值模拟软件有哪些??GMS、Visual MODFLOW Flex、FEFLOW、MODFLOW_visualmodflow和gms modflow-CSDN博客文章浏览阅读976次。结合具体应用场景,实例讲解软件的全流程应用过程,包括数据处理分析、数值模型构建以及模拟结果的输出等,通过建模篇、优化篇、真实案例篇、复杂应用篇为内容主线。_visualmodflow和gms modflowhttps://blog.csdn.net/WangYan2022/article/details/131373235?spm=1001.2014.3001.5502★关 注【科研充电吧】公 众 号,获取海量教程和资源

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