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Erzeugung und Bearbeitung von Gitternetzen

Aus BAWiki

Viele Funktionalitäten im Zusammenhang mit der Erstellung und Bearbeitung von Gitternetzen können mit dem Software-Paket JANET abgedeckt werden, hier sei auf das Benutzerhandbuch zur JANET-Version 1.5 verwiesen.

Diese Seite vermittelt einen Überblick über weitere im Haus eingesetzte Programme, deren Funktionalitäten von JANET nicht abgedeckt werden:

Graphische Darstellungen komplexer Arbeitsvorgänge

Topographieaktualisierung für FD-Gitter ([tr2.]topo.bin)

Graphische Darstellung des Arbeitsablaufes zur Aktualisierung verschiedener Finite Differenzen Modelltopographieen (Dateien des Typs topo.bin und tr2.topo.bin). Diese Darstellung liegt zusätzlich auch als Encapsulated PostScript Datei vor.

Konversion verschiedener Gitternetze

Graphische Darstellung verschiedener Konversionsmöglichkeiten von Gitternetzdateien. Diese Darstellung ist auch als Encapsulated PostScript Datei erhältlich.

Verfahrensunabhängige Preprozessoren

Bearbeitung und Darstellung der Peildaten

  • SYNGRID: Generierung synthetischer Peildaten (u.a auch auf Kreisen).
  • DATAUS: Aussortieren von Peildaten für ein durch einen Polygonzug definiertes Teilgebiet. Sinnvoll für große Datenmengen.

Erzeugung eines Randpolygons

  • IGEL2D: Graphikunterstützte interaktive Erzeugung eines Randpolygons zu einer Menge von (ausgewählten) Peildaten.

Fahrwassertrasse

TRASSE: Generierung von Knotenpunkten für eine (Fahrwasser-) Trasse (Datei des Typs insel.dat). Die Knotenpunkte können mittels Triangulierung in ein FE-Gitternetz überführt werden (Programm JANET).

Extraktion von Isolinien

  • VOLUMETH: Extraktion von Tiefen-Isolinien aus einem als FE-Gitternetz (Datei des Typs gitter05.dat/bin) vorliegenden Digitalen Geländemodell.

Konversion von Gitternetzen

Bei der BAW-AK werden mehrere Gitternetzformate verwendet. Die nachfolgend aufgezählten Programme dienen der Umwandlung zwischen den verschiedenen Formaten. Folgende Dateiformate werden derzeit unterstützt:

  • FD-Gitternetz im Format FIDISOR/FIDIRB
Datei des Typs topo.bin.
  • FD-Gitternetz im Format TRIM
Dateien des Typs tr2.topo.bin und tr2.topo.bin.ind.
  • FE-Gitternetz im Format TICAD
Datei des Typs gitter05.dat/bin.
Datei des Typs selafin.
  • Unstrukturiertes orthogonales Gitternetz im Format UNTRIM
Datei des Typs untrim_grid.dat.

Graphische Darstellung von Gitternetzen

Für FD- und FE-Gitternetze stehen folgende Programme zur Verfügung:

Preprozessoren für Finite Differenzen Verfahren

Bei der BAW-AK werden derzeit insbesondere die auf der Methode der Finiten Differenzen beruhenden mathematischen Verfahren TRIM-2D und TRIM-3D eingesetzt. Zur Erzeugung und weiteren Bearbeitung eines für diese Verfahren benötigten Finite Differenzen Gitternetzes (FD-Gitternetz) steht eine Vielzahl von Programmen zur Verfügung.

Erzeugung der Gitternetze

  • Gitternetz des Typs FIDISOR/FIDIRB (Datei des Typs topo.bin):
  • FD2BASIS: Erzeugung eines FD-Basisgitternetzes mit korrekter Land-/Wasserverteilung aus digitalisierten Randstrukturlinien.
  • TC2GEOM: Erzeugung eines FD-Gitternetzes aus einem digitalen Geländemodell, welches als FE-Gitternetz vorliegt (Datei des Typs gitter05.dat/bin).
  • TR2FIDI: Erzeugung eines FD-Gitternetzes aus einem TRIM-Gitter (Datei des Typs tr2.topo.bin).
  • FD2TRIM: Erzeugung eines FD-Gitternetzes aus einem vorhandenen FD-Gitternetz (Datei des Typs topo.bin).
  • TC2TR2: Erzeugung eines FD-Gitternetzes aus einem digitalen Geländemodell, welches als FE-Gitternetz vorliegt (Datei des Typs gitter05.dat/bin).

Operationen mit Gitternetzen

  • Gitternetz des Typs FIDISOR/FIDIRB:
  • FD2CUT: Herausschneiden eines Teil-Gitternetzes aus einem FD-Gitternetz.
  • FD2DEL: Ermitteln der Differenztopographie durch Vergleich der in zwei verschiedenen Gitternetzen vorliegenden Topographien, oder Abwandlung der Topographie eines Gitternetzes mittels einer zuvor berechneten Differenztopographie.
  • FD2DTOP: Umwandlung einer mit dem Programm FD2DEL erzeugten Differenztopographie in ein FD-Gitternetz (Datei des Typs topo.bin).
  • FD2KACHEL: Herausschneiden eines Teil-Gitternetzes aus einem FD-Gitternetz, auch in Kombination mit Berechnungsergebnissem.
  • FD2MOD: Erzeugung einer modifizierten Differenztopographie aus einer mit dem Programm FD2DEL erstellten Differenztopographie.
  • FDGLUE: Zusammenkleben zweier Gitternetze zu einem neuen Gitternetz.
  • TOP2IN1: Einsetzen eines kleineren Gitternetzes in ein größeres Gitternetz.
  • Gitternetz des Typs TRIM:
  • TR2KACHEL: Herausschneiden eines Teil-Gitternetzes aus einem FD-Gitternetz, auch in Kombination mit Berechnungsergebnissen.

Veränderung der Modelltopographie

  • Gitternetz des Typs FIDISOR/FIDIRB:
  • FD2ADDTOPO: Aktualisierung einer FIDISOR/FIDIRB-Topographie durch Peildaten unter Berücksichtigung von digitalisierten Bauwerksstrukturen.
  • FD2BAGGER: Modifikation der bathymetrischen Tiefen in einem FD-Gitternetz durch Ausbaggern.
  • FD2REM: Eliminierung von Strukturen aus der Modelltopographie durch Interpolation der bathymetrischen Tiefe aus an Strukturen angrenzenden Gitterzellen.
  • FD2RIBA: Modifikation der bathymetrischen Tiefen in einem FD-Gitternetz durch Ausbaggern unter Berücksichtigung verschiedener Modi für Übertiefen, Riffelstrecken, etc.
  • FD2SPUELER: Modifikation der bathymetrischen Tiefen in einem FD-Gitternetz durch Aufspülen.
  • FD2WEVO: Umkehrung des Vorzeichens der bathymetrischen Tiefen in dem FD-Gitternetz.
  • GEOMFD2: Aktualisierung der Topographie mit (ausgewählten) Peildaten.
  • Gitternetz des Typs TRIM:

TR2REFRESH: Aktualisierung der bathymetrischen Tiefen in einem FD-Gitternetz mit den in einem Digitalen Geländemodell als FE-Gitternetz vorliegenden Tiefen (Datei des Typs gitter05.dat/bin). Bei der Modifikation der bathymetrischen Tiefen stehen u.a. auch die Aktionen Ausbaggern und Aufspülen zur Verfügung.

Volumen- und Flächenberechnung

  • Gitternetz des Typs FIDISOR/FIDIRB:
  • FD2HYPSO: Berechnung der Häufigkeitsverteilung der bathymetrischen Tiefen in einem FD-Gitternetz.
  • FD2DREV: Berechnung des Baggervolumens als Differenz der Volumina der in zwei Gitternetzen vorliegenden Modelltopographien.

Preprozessoren für Finite Elemente Verfahren

Bei der BAW-DH werden derzeit das auf der Methode der Finiten Elemente basierende Verfahren TELEMAC-2D eingesetzt.

Erzeugung der Gitternetze

  • GRIDCONVERT: Umwandlung aus einem bereits vorhandenen Gitternetz (Dateien des Typs selafin).
  • JANET: Erzeugung eines FE-Gitternetzes im TICAD-ASCII-Format aus Punkt- und Polygondaten oder Umwandlung aus einem bereits vorhandenen Gitternetz (Dateien des Typs selafin, untrim_grid.dat und tr2.topo.bin sind hier möglich).
  • FD2GEOM: Erzeugung eines FE-Gitternetzes aus einem vorhandenen FD-Gitter (Datei des Typs topo.bin).
  • TR2GEOM: Erzeugung eines FE-Gitternetzes aus einem vorhandenen TRIM-Gitter (Datei des Typs tr2.topo.bin).
  • JANET: Erzeugung eines FE-Gitternetzes im TELEMAC-Format aus Punkt- und Polygondaten oder Umwandlung aus einem bereits vorhandenen Gitternetz (Dateien des Typs gitter05.dat/bin, [[UNTRIM_GRID.DAT|untrim_grid.dat] und tr2.topo.bin sind hier möglich).

Operationen mit Gitternetzen

  • Gitternetz des Typs TICAD:
  • DIDASPLIT: Herausschneiden von Teil-Gitternetzen aus einem Gitternetz, auch in Kombination mit im BDF-Format (siehe dirz.bin) vorliegenden Berechnungsergebnissen.
  • KACHEL2D: Herausschneiden eines Teil-Gitternetzes aus einem Gitternetz.

Veränderung der Modellbathymetrie

  • Gitternetz des Typs TICAD:
  • TC2BAGGER: Modifikation der bathymetrischen Tiefen in einem FE-Gitternetz durch Ausbaggern und Aufspülen.
  • UPDA2D: Modifikation der bathymetrischen Tiefen in einem FE-Gitternetz mit den durch (ausgewählte) Peildaten definierten Tiefen.

Volumen- und Flächenberechnung

  • Gitternetz des Typs TICAD:
  • TOPVF: Berechnung der 2D- oder 3D-Flächen zwischen verschiedenen frei wählbaren Begrenzungsflächen.
  • VOLUMETH: Berechnung von Niveauflächenverteilungen und Volumensummenkurven eines Gebietes im FE-Gitternetz.

Preprozessoren für unstrukturierte orthogonale Gitter Verfahren

Bei der BAW-DH wird derzeit das auf der Methode unstrukturierter orthogonaler Gitternetze basierende Verfahren UNTRIM eingesetzt. Speziell für dieses Verfahren wurde der Gittergenerator JANET entwickelt. Entsprechend sind viele Methoden für diesen Gittertyp in JANET integriert.

Erzeugung eines Gitternetzes vom Format untrim_grid.dat

  • GRIDCONVERT: Umwandlung aus einem bereits vorhandenen Gitternetz (Dateien des Typs delft3d.grd, gitter05.dat/bin oder selafin sind hier möglich).
  • JANET: Generierung eines UNTRIM-Gitters aus Punkt- und Polygondaten oder Umwandlung aus einem bereits vorhandenen Gitternetz (Dateien des Typs gitter05.dat, selafin und tr2.topo.bin sind hier möglich).
  • TOUTR: Erzeugung eines UNTRIM-Gitters aus einem vorhandenen TRIM-Gitter (Datei des Typs tr2.topo.bin) oder einem TICAD-Gitter (Datei des Typs gitter05.dat/bin).

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Strukturübersicht