HydroAS RiverMesh – 2D-Berechnungsnetze aus Profildaten erstellen
Mit HydroAS RiverMesh (vormals: Flussschlauchgenerator) erstellen Sie aus Querprofildaten automatisiert und effizient das 2D-Berechnungsnetz für Flussabschnitte.
Wir haben das Zusatzmodul zu HydroAS 2020 komplett neu entwickelt und dabei darauf ausgerichtet, dass die Qualitätskriterien für die 2D-Modellierung eingehalten werden. Dazu führt das Modul eine automatisierte Netzverbesserung durch. Auch die Definition von Hilfsprofilen senkrecht zur Fließrichtung ist möglich, um Richtungswechsel korrekt abzubilden.
Damit sind HydroAS RiverMesh (Flussschlauchgenerator) und HydroAS Mesh (LASER_AS-2D) die ideale Kombination für das Preprocessing Ihrer Daten und zur Generierung von qualitativ hochwertigen 2D-Berechnungsnetzen.
Beispiele für die Abbildung von Querbauwerken, Verzweigungen, Ufermauern mit HydroAS RiverMesh (Flussschlauchgenerator)
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- Release HydroAS RiverMesh 2.2
- HydroAS
- HydroAS Mesh (LASER_AS-2D)
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Längsstrukturen und Höheninformationen einbinden
HydroAS RiverMesh verwendet als Eingabe Querprofildaten sowie Informationen zu längsbegleitenden Strukturen.
Zur besseren Abbildung des Längsverlaufs ist eine Gewässerachse zu definieren, die den Verlauf des tiefsten Fließwegs abbildet. Sie wird als Linie im Shapefile-Format oder als File-Geodatabase eingegeben.
Zusätzlich können Anwender*innen weitere Verlaufslinien einfügen, um begleitende Längsstrukturen, wie längsverlaufende Ufer oder Böschungen korrekt in das Berechnungsnetz zu integrieren.
Enthalten diese Verlaufslinien Höheninformationen, passt der neue Algorithmus den Flussschlauch an diese Höhen an. Mit diesem Verfahren erreicht man eine sehr gute Angleichung an das Höhenniveau zwischen den Querprofilen.
Beispiel der Verarbeitungsschritte ausgehend von den Eingangsdaten (Bild links) über interpolierte Querlinien (Bild Mitte) zum Ergebnisnetz (Bild rechts)
Richtungswechsel mit Hilfsprofilen korrekt abbilden
Ein Qualitätskriterium für 2D-Berechnungsnetze ist die Ausrichtung von Querstrukturen möglichst senkrecht zur Fließrichtung.
Um den Verlauf eines mäandrierenden Gewässers zwischen den Vermessungsprofilen besser abzubilden, können die Anwender in HydroAS RiverMesh Hilfsprofile definieren. Dazu konstruieren sie an markanten Richtungswechseln des Gewässers eine Linie mit zwei Punkten, die senkrecht zur Fließrichtung steht.
Dieses Hilfsprofil wird bei der automatischen Netzgenerierung in das Netz integriert. Dadurch werden die erzeugten Elemente bestmöglich in Fließrichtung für die 2D-Modellierung ausgerichtet.
Links: Elementgenerierung ohne Hilfsprofile, Rechts: mit Hilfsprofilen
Automatisierte Verbesserung des Netzes
Eine gute Netzqualität ist der Schlüssel für stabile Rechenläufe und verlässliche Ergebnisse. Daher sollte bei der Erstellung der Eingangsdaten darauf geachtet werden,
- dass die eingehenden Verlaufslinien nicht zu eng beieinander liegen, da sonst zu schmale Elemente entstehen und
- dass Viereckselemente nicht zu große Innenwinkel besitzen.
Durch die Gegebenheiten des Modellgebiets können die Eingangsdaten diese beiden Kriterien verletzen. Deshalb führt HydroAS RiverMesh nach der initialen Erstellung aller Elemente eine zweistufige Verbesserung des Netzes durch.
- Alle Viereckselemente, die das eingestellte maximale Längen-/Breitenverhältnis überschreiten (d.h., die „zu schmal“ sind), werden halbiert.
- Alle Viereckselemente, die einen zu großen Innenwinkel besitzen, werden in zwei Dreiecke geteilt.
Sie können die Parameter für diese Schritte variieren und die Verbesserung des Flussschlauchs wiederholt durchführen, um für Ihren Anwendungsfall die bestmögliche Netzqualität zu erreichen.