Mô hình ADCIRC

+ lập thuật toán để vẽ ra 2 đường mực nước với 2 màu khác nhau và tên biểu đồ từ fort.61, cách bỏ qua các dòng trong fort.61. 

f = io.open('fort.61', 'r')
. . .
for i = 1, 480 do
      f:read()
      f:read()
      local _, mn = f:read('*n'), f:read('*n')
      local _, mn2 = f:read('*n'), f:read('*n')
      f:read()
      print(i,mn, mn2)
      if mn==nil then break end
      table.insert(MN, tonumber(mn))
      t:move_to(i-1, mn_cu)
      t:line_to(i, mn)
      p:add(t, 'blue', {{'stroke', width=1, cap='round'}})
      mn_cu = mn
      t2:move_to(i-1, mn2_cu)
      t2:line_to(i, mn2)
      t:close()
      p:add(t2, 'red', {{'stroke', width=1, cap='round'}})
      p.xtitle = 'chieu dai'
      p.ytitle = 'muc nuoc'
      p.title = 'Bieu do muc nuoc'
      mn2_cu = mn2
end

f = io.open('fort.14', 'r')
. . . 
for i = 1, nNode do
 local _, x, y, z = f:read('*n'), f:read('*n'), f:read('*n'), f:read('*n')
 print(i,x,y,z)
if x==nil or y==nil or z==nil then break end
 table.insert(X, tonumber(x))
 table.insert(Y, tonumber(y))
 chu = graph.text( x, y, _)
 p:add(chu)
end
for i = 1, nElem do
 id, _,n1, n2, n3 = f:read('*n'), f:read('*n'), f:read('*n'), f:read('*n'), f:read('*n')
 t = graph.path()
 t:move_to(X[n1], Y[n1])
 t:line_to(X[n2], Y[n2])
 t:line_to(X[n3], Y[n3])
 t:close()
 p:add(t, 'red', {{'stroke', width=1, cap='round'}})
 chu = graph.text((X[n1]+X[n2]+X[n3])/3, (Y[n1]+Y[n2]+Y[n3])/3, id)
 p:add(chu)
end

hình minh họa:

+ tiếp theo thiết lập ma trận đơn giản để từ đó viết mã lệnh cho phân bố mực nước

io.write("Nhap vao so hang: "); M = io.read("*n")
io.write("nhap vao so cot: "); N = io.read("*n")
M2 = {}
-- Phat sinh bang 
p = graph.plot()
for i=1 , M do
 M2[i] = {}
 for j=1, N do
  M2[i][j] = (i+j)-1
 end
end
t = graph.path()
t:move_to(i, j)
t:line_to(i+1, j)
t:line_to(i+1, j+1)
t:line_to(i, j+1)
t:close()
x=255*(i+j-1)/(M+N-1)
p:add(t, graph.rgb(x, x, x))
t1 = graph.path()
t1:move_to(2.5, 2.5)
t1:line_to(3.5, 2.5)
t1:line_to(3.5, 3.5)
t1:line_to(2.5, 3.5)
t1:close()
p:add(t1,'green')
end

+ dùng các thuật toán cơ bản biểu thị độ sâu theo màu sắc

t1 = graph.path()
 t1:move_to(i-0.5, j-0.5)
 t1:line_to(i-0.5, j+0.5)
 t1:line_to(i+0.5, j+0.5)
 t1:line_to(i+0.5, j-0.5)
 t1:close()
 x=255*(i+j-1)/(M+N-1)
 p:add(t1, graph.rgb(x, x, x))

+ tiếp tục viết thuật toán cho phân bố mực nước với  fort.63 từ dữ liệu có sẵn thiết lập lưới độ sâu bằng sự thay đổi màu sắc bởi các hàm, thao tác với độ sâu Zmax tìm trước bằng excel và thao tác bằng thuật toán với một khối dữ liệu bất kì

io.write("nhap vao khoi n: "); n = io.read("*n")
f = io.open('fort.14', 'r')
. . .
Nut1 = {}
Nut2 = {}
Nut3 = {}
for i = 1, nElem do
 id, _,n1, n2, n3 = f:read('*n'), f:read('*n'), f:read('*n'), f:read('*n'), f:read('*n')
 table.insert(Nut1, tonumber(n1))
 table.insert(Nut2, tonumber(n2))
 table.insert(Nut3, tonumber(n3))
. . .
f1 = io.open('fort.63', 'r')
f1:read() -- bo qua tieu de
f1:read() -- bo qua tieu de
f1:read() -- bo qua tieu de
for i=1, n*(nNode+1) do -- gom 1 dong thoi gian
 f1:read()
 end
. . .
Zmax=Z[1]
Zmin=Z[1]
for i=1, nNode do
 if Z[i]>Zmax then Zmax=Z[i] end
 if Z[i]<Zmin then Zmin=Z[i] end
end
print("Zmax:", Zmax)
print("Zmin:",Zmin)

for i = 1, nElem do
 t = graph.path()
 t:move_to(X[Nut1[i]], Y[Nut1[i]]) 
 t:line_to(X[Nut2[i]], Y[Nut2[i]])
 t:line_to(X[Nut3[i]], Y[Nut3[i]])
 t:close()
 Zptu = (Z[Nut1[i]]+Z[Nut2[i]]+Z[Nut3[i]])/3
 p:add(t, graph.rgb(ThangMau(Zptu)))
end

ThangMau = function (Zptu)
 z = (Zptu-Zmin)/(Zmax-Zmin)
 if -0.01 <= z and z <= 0.25 then
 r = ((z-0)/(0.25-0))*(0-0)+0
 g = ((z-0)/(0.25-0))*(255-0)+0
 b = ((z-0)/(0.25-0))*(0-128)+128
 end
 if 0.25 <= z and z <= 0.5 then
 r = ((z-0.25)/(0.5-0.25))*(255-0)+0
 g = ((z-0.25)/(0.5-0.25))*(255-255)+255
 b = ((z-0.25)/(0.5-0.25))*(0-0)+0
 end
 if 0.5 <= z and z <=0.75 then
 r = ((z-0.5)/(0.75-0.5))*(255-255)+255
 g = ((z-0.5)/(0.75-0.5))*(128-255)+255
 b = ((z-0.5)/(0.75-0.5))*(0-0)+0
 end
 if 0.75 <= z and z <= 1.01 then
 r = ((z-0.75)/(1-0.75))*(255-255)+255
 g = ((z-0.75)/(1-0.75))*(0-128)+128
 b = ((z-0.75)/(1-0.75))*(0-0)+0
 end
 return r, g, b
end

hình minh họa:

+ lập lưới khống chế cho vùng thực tế cần nghiên cứu bằng cách dùng các hàm lập cho vùng đã được dựng sẵn trong gsl-shell và tìm hiểu thêm thông tin qua các thuật toán Delaunay: https://github.com/Yonaba/delaunay

f = io.open('diem.txt', 'r')
math.randomseed(1234)
for i = 1, 2773 do
 x, y, z = f:read('*n'), f:read('*n'), f:read('*n')
 x = x + math.random()*10
 y = y + math.random()*10
 points[i] = Point(x,y)
end
f:close()
-- Dao thu tu cac phan tu trong points
function shuffle(list)
 local indices = {}
 for i = 1, #list do
 indices[#indices+1] = i
 end
 
 local shuffled = {}
 for i = 1, #list do
 local index = math.random(#indices)
 local value = list[indices[index]]
 table.remove(indices, index)
 shuffled[#shuffled+1] = value
 end
 return shuffled
end
newpoints = shuffle(points)
...
print(triangles[1])
for key, value in pairs(triangles[1].p1) do
 print(key)
end
f3 = io.open('tamgiac.txt', 'w')
for i = 1, #triangles do
 f3:write(i, ' ', 3, ' ', triangles[i].p1.id, ' ', triangles[i].p2.id, ' ', triangles[i].p3.id, '\n')
end
f3:close()

Tìm và đánh dấu các đỉnh, nút của tam giác trong vùng giới hạn và in ra số liệu các nút để đưa vào fort.1 mới lập cho vùng thực tế.

Sau khi lập xong được lưới tam giác cho miền tính toán.

hình minh họa:

Thực tế cho thấy thư viện delaunay sẵn có của Lua rất hạn chế và không thể lập được lưới tam giác cho vùng phức tạp. Do vậy, nhóm nghiên cứu sử dụng thư viện Triangle trên nền Linux.

Áp dụng tính toán nước dâng do bão

Chọn miền tính toán có dạng chữ nhật đơn giản

...