教程學(xué)習(xí)基礎(chǔ)網(wǎng)站上的mike urban

1、MIKE 軟件培訓(xùn)城市雨洪班培訓(xùn)時間：2009 年 3 月 11 到 3 月 13 日目錄練：在 MIKE URBAN 環(huán)境下建立一個簡單的排水模型練習(xí) 2：通過外部數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入建立排水模型練習(xí) 3：水文學(xué)模型建立集水區(qū)的劃分和降雨徑流模型計算練習(xí) 4：在 MIKE Zero 中建立城市地形練習(xí) 5：城市內(nèi)澇模擬：在 MIKE URBAN 環(huán)境下練建立一個簡單的排水模型此練習(xí)我們從模型建立運(yùn)行模型模擬結(jié)果展示一步步學(xué)習(xí)如何創(chuàng)建一個簡單的 MOUSE水動力學(xué)模型目的在 MIKE URBAN 中建立水動力模型要求對數(shù)據(jù)要求的理解。在練習(xí)中重點(diǎn)：1.MIKE URBAN 界面熟悉2.數(shù)據(jù)的定義，如人孔

2、、管路、集水井等3.項(xiàng)目檢查工具(Project Check Tool)的使用4.運(yùn)行水動力學(xué)模型5.結(jié)果顯示通過這個練習(xí)將一步步熟悉 MOUSE 模型的建立。數(shù)據(jù)下圖地圖信息包括了研究區(qū)域的道路、房屋以及現(xiàn)存。從圖中可以得到一些數(shù)據(jù)-管道、地面高程（GL）和人孔的底高程（BL）。在我們建模過程中，會提供另外的必需數(shù)據(jù)。LinkNodeOutlet練1BasinGLmBLm11.157.30GLmBLm13.3510.50GLmBLm10.357.35GLmBLm12.209.20GLmBLm15.3512.35GLmBLm13.2010.20所模擬的包括 5 個人孔、1 個蓄水池、1 個出水

3、口和 6 段排水管。MOUSE的定義在 MIKE URBAN 中 MOUSE可以通過多種方式定義。練習(xí)中我們在不同的 MIKEURBAN 編輯器下通過圖形數(shù)據(jù)數(shù)字化并手工輸入的方法定義。模型包括以下元素：·節(jié)點(diǎn)（人孔、集水井、出水口）·圓形管道（MOUSE數(shù)據(jù)及相關(guān)編輯器的詳細(xì)描述見 MIKE URBAN CS 用戶手冊）步驟 1：加載一個背景文件EXAM.TIF 文件可用于模擬區(qū)域背景圖。.TIF 是光柵格式，因此必須有一個附加文件”world file”（相同的文件名，但是以 TFW 后綴名）。這個文件包含地理位置、方向和光柵大小的相關(guān)信息。使用“Insert Laye

4、r”工具容列表中。加載背景文件并找到文件位置。文件作為“背景圖層”添加到內(nèi)步驟 2：圖形的數(shù)字化使用特征編輯工具欄進(jìn)行排水的組件的互交式設(shè)計。為了快速的繪制一個布置圖，在“Feature Edit”工具欄中單擊”CreateFeature”制相應(yīng)的。這個工具可以在當(dāng)前中所選的圖層中（通過左右兩個下拉菜單選擇）繪元素。練2·加節(jié)點(diǎn): 使用并在地圖上單擊鼠標(biāo)以創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)（如圖 1）。然后移動鼠標(biāo)在新的位置單擊，重復(fù)此動作直到創(chuàng)建了所有所需的節(jié)點(diǎn)。·添加管道: 創(chuàng)建特性工具可以創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)及管段。為了增加管段，在管段開始的節(jié)點(diǎn)處點(diǎn)擊鼠標(biāo)，在管段結(jié)束節(jié)點(diǎn)處雙擊。任何中間的單擊作為管段的頂

5、點(diǎn)，可以添加相連接的管段的數(shù)量不受限制。按 Escape 鍵以結(jié)束連接。其余的節(jié)點(diǎn)和管段使用相同的方法定義，接下來使用”Change feature type”工具中兩個節(jié)點(diǎn)的類型改為集水井和出水口。將其你所繪制的的布置圖與下圖相似：練3步驟 3：手工輸入屬性在創(chuàng)建了節(jié)點(diǎn)和管段的布置圖后，我們打開節(jié)點(diǎn)編輯器“Nodes Editor”和管段及管道編輯器“Pipes and Canals Editor”以縱覽結(jié)構(gòu)并輸入所需的數(shù)據(jù)。在兩個編輯器中都有 “Identification and Connectivity” ，此部分的信息是基于你繪圖輸入而形成的。你可以改變 ID 并增加所需的說明。根據(jù)

6、模型要求，所有不帶星號*的區(qū)域必須賦值。一些屬性在繪圖數(shù)字化中自動賦值（默認(rèn) 值），而其他的屬性需要手動填充，如人孔的相關(guān)數(shù)據(jù)有：·節(jié)點(diǎn)類型（人孔） 自動賦值·直徑（1.0m） 鍵入·地面高程和節(jié)點(diǎn)底部高程（從地圖中得到）·類型（普通） 默認(rèn)·出水口的水頭損失(MOUSE Classic - Engelund) 默認(rèn)練4和管路相關(guān)數(shù)據(jù)，需要我們定義的有：·幾何參數(shù)，如剖面類型（圓）和管徑（0.3m）·有關(guān)材質(zhì)（混凝土）、沿程水力損失（曼寧方程）的相關(guān)信息練5點(diǎn)擊"Advanced"按鈕并激活"R

7、ecompute" 工具，則各管段的長度、起始點(diǎn)的高程及坡度會在灰域中顯示。這些是系統(tǒng)計算得到的值，可以在相鄰的區(qū)域手工鍵入適當(dāng)?shù)闹祦砀采w系統(tǒng)值。所以的管道都是圓形管，管徑已在圖中給出。在菜單 MOUSE/Curves and Relations 中需要增加集水井的結(jié)構(gòu)參數(shù)。選擇-輸入ID-選擇曲線類型。定義蓄水池的結(jié)構(gòu)，包含海拔高度 H，橫截面面積 Ac 和表面面積 As。練6在集水井節(jié)點(diǎn)屬性欄中選擇集水井的幾何參數(shù)使其相連。練7項(xiàng)目檢查工具(Project Check Tool)MIKE URBAN的項(xiàng)目檢查工具(Project Check Tool)基于一系列的規(guī)則來檢查項(xiàng)目數(shù)

8、據(jù)庫的一致性。結(jié)合這些規(guī)則，對模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和屬性值逐一檢查，以確保模型的正確性。·您可以從工具菜單中使用項(xiàng)目檢查工具(Project Check Tool)。·如上圖所示，選中“節(jié)點(diǎn)(Nodes)”、“(Links)”和“在開始運(yùn)行前清除錯誤(Clear Error Log Before Starting)”，然后單擊“OK”。數(shù)據(jù)庫檢查需要一段時間，請耐心等待。當(dāng)錯誤檢查結(jié)束后，會跳出一個數(shù)據(jù)檢查表，表中會顯示發(fā)現(xiàn)的錯誤和警告信息。任意選擇其中的一個錯誤，錯誤的位置將在地圖中。練8練9·選擇“Open Editor Tool”，點(diǎn)擊選中的節(jié)點(diǎn)，打開節(jié)點(diǎn)編輯器，

9、可以在節(jié)點(diǎn)編輯器中對錯誤信息進(jìn)行編輯。練10MOUSE 模擬徑流模型的結(jié)果文件以 CRF（catchment result file）為后綴。當(dāng)模擬完成時，結(jié)果文件自動加載到內(nèi)存中以備顯示。模擬 1：模擬創(chuàng)建一個新的模擬并命名，在常規(guī)欄選擇類型為 “Network”。練11接著，在參數(shù)欄里定義：·模擬模式( Normal)·徑流輸入，在選擇復(fù)選框并指定徑流模擬的結(jié)果文件*CRF。注意這是定義負(fù)荷的邊界條件的捷徑。·動態(tài)模擬。·Hot Start (no!), 不選·Processes (no!), 不選·結(jié)果（標(biāo)準(zhǔn)&覆蓋）在概

10、要欄可以定義在模擬的概要報告中結(jié)果的類型。練12練13結(jié)果顯示在 MIKE URBAN 中用戶可以通過以下幾種方式查看結(jié)果：·使用時間序列·通過創(chuàng)建多個管段的側(cè)剖圖·創(chuàng)建水平平面圖的動畫·結(jié)果對比·創(chuàng)建主題地圖和統(tǒng)計分析步驟 1：加載結(jié)果文件在默認(rèn)情況下，在經(jīng)過完整的模擬后系統(tǒng)會自動加載計算結(jié)果到內(nèi)存中?？梢酝ㄟ^ MIKE URBAN 主菜單下 M加載你所指定的文件夾中的結(jié)果文件。Results / Load Results / MOUSE Results來在框中從結(jié)果文件中選擇所需顯示的數(shù)據(jù)類型進(jìn)行加載，如果點(diǎn)擊“OK”結(jié)果文件中所 有數(shù)據(jù)都

11、被選擇。結(jié)果管理器提供加載文件的總覽并移除多余的文件。練14以下列舉了幾種不同的結(jié)果顯示方式。Manager chapter 16 p. 189-的信息參見 MIKE URBAN M步驟 2：查看時間序列結(jié)果在主菜單選擇 MResults / Time Series（或者點(diǎn)擊時間序列按鈕），在結(jié)果選擇框中選擇結(jié)果文件和數(shù)據(jù)類型。當(dāng)鼠標(biāo)變化為帶 TS 圖標(biāo)時，單擊所需的節(jié)點(diǎn)、管路等（取決于你所選擇的結(jié)果類型）就可以顯示相關(guān)的時間序列。在鼠標(biāo)接近所選擇類型的元素時指針會變色。練15步驟 3：側(cè)剖圖及其動畫顯示最初，側(cè)剖圖僅僅顯示的幾何結(jié)構(gòu)。隨后，可以將模擬結(jié)果定制在側(cè)剖圖中。通過主菜單 MResu

12、lts / Profile Plot 并選擇定義路徑標(biāo)記 Define Path Flags。指針變?yōu)橐粋€小標(biāo)記，將指針指向側(cè)剖圖的第一個節(jié)點(diǎn)則一面小旗被放置，繼續(xù)直到定義整個側(cè)剖圖的路徑。選擇創(chuàng)建側(cè)剖圖 Create Profile Plot 以顯示側(cè)剖圖。練16通過側(cè)剖圖屬性框把模擬結(jié)果添加進(jìn)側(cè)剖圖。側(cè)剖圖可以是動態(tài)的，在側(cè)剖圖的右下角可以看到動態(tài)模擬的實(shí)際時間。練17步驟 4：添加結(jié)果圖層添加結(jié)果圖層“Add Result Layer”結(jié)果作為地圖中的圖層來顯示。通過適當(dāng)?shù)姆柕氖褂?，結(jié)果可以展示為多種效果，并且可以以動畫的形式表現(xiàn)。練18步驟 5：結(jié)果分析“Result Statist

13、ics”用于在時間序列內(nèi)一些基本統(tǒng)計數(shù)據(jù)的計算，如最大/最小值。統(tǒng)計分析的結(jié)果可以變的標(biāo)記。在數(shù)據(jù)庫中，也可以在地圖中作為統(tǒng)計圖層顯示，如使用漸練19練習(xí) 2：通過外部數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入建立排水模型背景：在建立排水模型時，第一步就是信息的整理與輸入。在實(shí)際中，多數(shù)系統(tǒng)都有其 GIS 系統(tǒng)，該練習(xí)中庫中導(dǎo)入數(shù)據(jù)。學(xué)習(xí)如何用“導(dǎo)入/導(dǎo)出向?qū)А睆?MS Access 數(shù)據(jù)練習(xí)內(nèi)容：通過“導(dǎo)入/導(dǎo)出向?qū)А睆耐獠繑?shù)據(jù)庫導(dǎo)入數(shù)據(jù)，建立模型；手動進(jìn)行集水池、泵曲線、堰以及不規(guī)則斷面管線的設(shè)置；自動檢查工具；數(shù)據(jù)：外部數(shù)據(jù)庫：GIS_data.mdb 其中包含了管道、人孔、泵站的基本地理信息集水池斷面數(shù)據(jù)：練習(xí) 31

14、泵站曲線不規(guī)則管線斷面定義斷面 1類型：X-Z closed練習(xí) 320.00000.0000-0.4000-0.1000-0.6000-0.3000-0.8800-0.70000.0000-0.70000.0000-1.80000.8000-1.70001.0000-1.20000.9560-0.92400.6300-0.30000.5000-0.17000.3900-0.10000.2300-0.03300.00000.0000H(m)Q(m3/s)193.3500.200197.0000.600斷面 2類型：X-Z closed1、“導(dǎo)入/導(dǎo)出向?qū)А睌?shù)據(jù)導(dǎo)入在主菜單 File 中點(diǎn)擊“i

15、mport/export”，出現(xiàn)“導(dǎo)入/導(dǎo)出向?qū)А钡慕缑妫c(diǎn)擊 Next練習(xí) 33XY0.00000.0000-0.3800-0.1200-0.7000-0.6100-0.7200-0.8000-0.6800-1.0800-0.4800-1.0800-0.4200-1.1700-0.2900-1.2900-0.1700-1.35000.0000-1.38000.1700-1.35000.2900-1.29000.4200-1.17000.4800-1.08000.6800-1.08000.7200-0.80000.7000-0.61000.3800-0.12000.00000.0000導(dǎo)入向?qū)?/p>

16、設(shè)置源數(shù)據(jù)庫設(shè)置導(dǎo)入數(shù)據(jù)的格式，并選定該數(shù)據(jù)庫練習(xí) 34導(dǎo)入向?qū)Фx任務(wù)配置定義任務(wù)名稱用于和記憶定義數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入的方式（導(dǎo)入并替換、擴(kuò)展現(xiàn)有數(shù)據(jù)、導(dǎo)入并升級、僅升級）導(dǎo)入向?qū)Фx導(dǎo)入表的配置（節(jié)點(diǎn)、管道、泵等）以節(jié)點(diǎn)“人孔”為例完成導(dǎo)入，首先命名選擇源表和要導(dǎo)入的目標(biāo)表練習(xí) 36對表內(nèi)屬性進(jìn)行匹配完成導(dǎo)入練習(xí) 37按上述步驟依次完成管道、泵、堰的導(dǎo)入。2、集水池、泵曲線、堰以及不規(guī)則斷面管線的設(shè)置集水池設(shè)置：83、“檢查工具”-檢查錯誤（見練）練習(xí) 39練習(xí) 3：水文學(xué)模型建立集水區(qū)的劃分和降雨徑流模型計算練習(xí) 31背景練習(xí) 2 中我們已將的 GIS 信息導(dǎo)入模型，并完成各元素的設(shè)置，該練習(xí)在

17、練習(xí) 2 的基礎(chǔ)上，完成水文學(xué)模型的設(shè)置及計算。MIKE URBAN 中雨水和污水收集水動力學(xué)模擬需要了解數(shù)據(jù)需求。這個練習(xí)主要集中在定義 MOUSE的以下三個方面。1.定義集水區(qū)面積2.連接集水區(qū)與雨水3.使用模型工具設(shè)置水文學(xué)模型參數(shù)4. 水文學(xué)模型邊界設(shè)置這是一個教您為 MU 時間-面積降雨徑流模型(Time-Area Rainfall Runoff m數(shù)據(jù)的逐步練習(xí)。)創(chuàng)建輸入數(shù)據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)包括模型(包括管道，人孔等)，地圖(根據(jù)GIS 顯示面積和土地使用圖層(包括道路和房屋)，以及集水區(qū)面積的邊界條件。練習(xí) 32集水區(qū)是任何水文模型的基礎(chǔ)要素。在 MIKE URBAN 中，集水區(qū)的地理

18、邊界是由集水區(qū)多邊形的范圍確定的。第 1 步：劃分集水區(qū)為創(chuàng)建子集水區(qū)。這可以通過手動方式來完成，即通過繪圖工具(“EditFeature edit”)來添加和編輯集水區(qū)。使用一種更自動化的方法但是，在這個練習(xí)中，·平面圖(plan plot)中顯示模型和背景圖層的整個集水區(qū)“TotalCatchment”。選擇工具M(jìn)OUSE Catchment ToolsCatchmentDelineation Wizard。·選擇操作后，向?qū)ч_始自動編輯。·選擇<Next>練習(xí) 33在這個框中，向?qū)槟峁┻x擇繪制集水區(qū)的方法（可以根據(jù)人孔、管道及 DEM 高程劃

19、分集水區(qū)）。如人孔選擇作為實(shí)際層。向?qū)鶕?jù)人孔生成集水區(qū)和泰森多邊形本練習(xí)目的是選擇所有的人孔建立集水區(qū)。選擇<Next>，打開集水區(qū)面積繪制的選項(xiàng)。選擇第一個默認(rèn)選項(xiàng)，即選擇圖形中已經(jīng)存在的多邊形。接下來是定義圖層和圖層的特殊多邊形。練習(xí) 34選擇“TotalCatchment”圖層，這個選擇工具是用來選擇想要創(chuàng)建的多邊形(此處只有這一個選項(xiàng))。向?qū)э@示匯總的選擇信息，準(zhǔn)備處理數(shù)據(jù)，選擇<Finish>繪制過程的顯示結(jié)果如下圖所示。練習(xí) 35如果需要的話，您可以使用圖形工具 (EditFeature edit)進(jìn)行檢查和編輯。在產(chǎn)生這些集水區(qū)的同時，繪制向?qū)γ總€集

20、水區(qū)的所有水文模型創(chuàng)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄。第 2 步：將集水區(qū)連接到中如果將集水區(qū)作為污水的水力負(fù)荷的源(如降雨徑流或污水)，需要定義每個集水區(qū)的連接點(diǎn)。這個過程可以通過手動來完成，即通過編輯集水區(qū)連接 (MOUSE CatchmentConnections)或使用支持連接集水區(qū)至 MOUSE單(MOUSECatchment Tools)獲得。的圖形工具。這些工具可以通過菜但是，在這個練習(xí)中使用自動程序進(jìn)行大部分工作。選擇 MOUSE | Catchment tools| Catchments connection wizard按照向?qū)б徊讲酵瓿杉纯伞ｊP(guān)閉框，在平面圖中可以看到，所有的集水區(qū)都已經(jīng)

21、連接到節(jié)點(diǎn)上，這些節(jié)點(diǎn)是集水區(qū)中最接近的中心點(diǎn)。練習(xí) 36第 3 步：計算集水區(qū)水文學(xué)參數(shù)接下來的步驟是關(guān)于自動計算時間-面積水文學(xué)模型中的參數(shù)。MIKE URBAN 支持多重土地使用的多邊形層計算，這表明每個土地使用層都有一個給定的(或假設(shè)的)不透水性。例如，可以分別不同的多邊形層代表房屋和道路，分別指定其不透水性為 100%和 75%。多個土地使用多邊形層可以同時使用。如果不同的土地使用層的多邊形出現(xiàn)交疊，它們將在目錄中以一種合適的順序堆疊。多數(shù)情況下，如果各層能夠自然地看見，那么也就可以獲得合適的順序。例如，如果在土地使用層 “Houses”, “Roads” 和“TotalCatchm

22、ent”下操作，很可能這就是最合適的順序。從最高土地使用層到最低層的計算進(jìn)程中，作為真實(shí)層的接下來的每一層都作為上一層的交叉部分被計算。第一步是載入可用的土地使用層。這些可用的土地使用層必須被調(diào)入到“Catchment Processing Group”，即只有放置于“Catchment Processing Group”的多邊形層才能用于集水區(qū)處理。在此，我們選擇三個層：TotalCatchment, Houses 和 Roads，這三個層都作為圖形多邊形文件入。練習(xí) 37TotalCatchment 應(yīng)該移至底層，目的是得到合適的順序。下一步是激活集水區(qū)處理工具 MOUSE| Catchm

23、ent Tools| Catchment Processing，這將打開集水區(qū)參數(shù)設(shè)置向?qū)?。練?xí) 38首先，選擇模型類型以及需要設(shè)置的參數(shù)（不透水率和水文學(xué)參數(shù)）。選擇后點(diǎn)擊“next“，設(shè)置不透水率，可選固定不透水率，也可根據(jù)不同土地利用層計算得到不透水率。練習(xí) 39在本例中，指定房屋的不透水性為 100%(假設(shè)所有的房頂都連接到排水中)、道路的不透水性為 75%(假設(shè) 75%的道路表面連接到排水中或者是 75%的道路表面是不透水的，或者是兩個參數(shù)的結(jié)合)。對于 TotalCatchment 土地使用層，除了房頂和道路，它被用到其他的面積中。假設(shè)一些低不透水性率(30%)，用于解決不同于房屋

24、和道路的其它的不透水表面。點(diǎn)擊“next“計算水文學(xué)參數(shù)：集水時間：設(shè)面流速練習(xí) 310初損、沿?fù)p設(shè)置時間面積曲線練習(xí) 311現(xiàn)在通過點(diǎn)擊“finish”按紐準(zhǔn)備執(zhí)行計算，最終，Catchment 編輯器中的根據(jù)計算后的不透水性進(jìn)行更新。第 4 步：設(shè)置水文學(xué)模型邊界水文學(xué)模型降雨徑流模型的邊界是降雨信息，該降雨數(shù)據(jù)和 MIKE dfs0 格式。21 中一樣，為首先選擇 MOUSE| boundary condition| Catchment Load，打開connection type 為 All框，新項(xiàng)，選擇練習(xí) 312點(diǎn)擊 Items，設(shè)置降雨數(shù)據(jù)，選擇 dfs0 格式的降雨時間序列第

25、5 步：進(jìn)行水文學(xué)模型計算并查看結(jié)果設(shè)置降雨徑流模型計算參數(shù)，進(jìn)行計算練習(xí) 313第 6 步：進(jìn)行水動力模型計算并查看結(jié)果練習(xí) 314練習(xí) 4：在 MIKE Zero 中建立城市地形目的本練習(xí)的目的是為 MIKE21 準(zhǔn)備城市地形文件，該文件將城市基礎(chǔ)地形、街道、整一個地形文件。數(shù)據(jù)需經(jīng)過 GIS 前處理，然后在 MIKE Zero 中完成城市地形的建立。該練習(xí)所用的數(shù)據(jù)有：-“Bathymetry.dfs2”: MIKE 21 基礎(chǔ)地形文件“Houses.shp”: 該區(qū)域內(nèi)房屋圖層“Roads.shp”: 該區(qū)域內(nèi)道路圖層GIS 數(shù)據(jù)前處理- 利用 ArcToolbox 中的工具，將“Ho

26、uses.shp”，“Roads.shp”兩個 shapefile 先轉(zhuǎn)成 Raster文件，再轉(zhuǎn)換成為 ASCII 文件供 MIKE zero 使用。shapefile 先轉(zhuǎn)成 Raster 文件，使用工具為：ArcToolbox -> Conversion Tools -> To Raster -> Polygon to Raster.將 Raster 文件再轉(zhuǎn)換成為 ASCII ，使用工具為：ArcToolbox-> Conversion Tools -> From Raster -> Raster to ASCII.MIKE Zero 中完成城市地形的建立1-2-打開 MIKE ZERO.MIKE Zero Toolbox 中新建 New -> Files -> MIKE Zero -> MIKE Zero Toolbox (.mzt).練習(xí) 413- 將房屋和道理的 ASCII 文件轉(zhuǎn)換成*.dfs2 文件。使用 GIS -> Grd2Mike conversion tool 工具。4-根據(jù)提示完成并點(diǎn)擊 “Execute”.設(shè)圖為 NON-UTM.5-現(xiàn)在有 3 個 dfs2 文件，打開查看.練習(xí) 426-打開 “Roads.dfs2” ，用選擇工具選擇大于等于 0，這些部分代表