CoastGIS'99: geomatics and coastal environment
On démontre que les calculs réalisés par le modèle nécessitent l’utilisation de trois types d’information :
• La topographie du domaine (fournie ici par une matrice des profondeurs) ;
• Les conditions aux limites sur les frontières ouvertes du domaine;
• Les flux d’eau et de matière dissoute (ou en suspension) à l’intérieur
du domaine (rivières, émissaires... ).
Les hypothèses du calcul valables en 2D sont les suivantes :
- la composante horizontale du courant ne varie pas beaucoup depuis
la surface jusqu'à proximité du fond (courant de masse). Le modèle
dans sa version 2D calcule la moyenne des courants sur la verticale et
cette valeur moyenne a une forte signification physique;
- les vitesscs vcrticales sont faibles.
Sous ces hypothèses, les lois qui décrivent le comportement physique
du système, à savoir le second principe de Ncwton et la loi de conservation de la masse, sc traduisent par le système d’équations dit de
Saint-Venant. Ce système cst complété par l’équation de transportdiffusion-décroissance d’un élémcnt chimique (ou assimilé) transporté
cn suspension. Mars intègre ces équations différcntielles de manière
totalement automatique, quelle que soit la forme du domaine, quii
peut d’ailleurs évoluer dans le tcmps (zones découvrantes, murs immergés, etc.).
Intégration numérique, conditions aux limites et emboîtement des modèles
Dans un souci de meilleure précision, cle minimisation des temps dc
calcul et de facilité d’emploi, on adoptc une méthode en différences finies
sur un maillagc régulier. Pour offrir une représentation de la réalité
d’autant plus fine ct précise que l’on se situe sur la zone d’intérêt, lc
modèle Mars utilise une technique d’emboîtement dc modèles SOLIS
forme gigogne. Par cette technique, un modèle de grande emprise et
de grande maille contient lui-même un ou plusieurs sous-modèles
(loupes). Ces derniers reçoivent, cles modèles qui les précèdent, les
conditions aux limites sur leur périmètre. Dans le cas des exemples
présentés, le modèle de grande emprise s'étend jusqu’au plateau continental et trouve scs conditions aux limites dans la valcur dcs ondes
générant la marée au large. Un forcing météorologique peut être pris en
compte sur toute la surface du modèle ct scs cventuelles loupes successives. On se reportera à Salomon & Breton (1998) pour l’explicitation
cle la méthode d’intégration ct de définition des maillages de calcul.
L’interface de communication entre Mars et ArcView : ModelView
Objectif de ModelView
L’objectif principal de ModelView est de faciliter l’import par le Système d’information géographique (SIG) ArcView des données générées
par le modèle hydrodynamique Mars afin de les intégrer directement
en conformité géographique dans une base de donnccs géoréférencées,
(Durand et al., 1998).
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On démontre que les calculs réalisés par le modèle nécessitent l’utilisation de trois types d’information :
• La topographie du domaine (fournie ici par une matrice des profondeurs) ;
• Les conditions aux limites sur les frontières ouvertes du domaine;
• Les flux d’eau et de matière dissoute (ou en suspension) à l’intérieur
du domaine (rivières, émissaires... ).
Les hypothèses du calcul valables en 2D sont les suivantes :
- la composante horizontale du courant ne varie pas beaucoup depuis
la surface jusqu'à proximité du fond (courant de masse). Le modèle
dans sa version 2D calcule la moyenne des courants sur la verticale et
cette valeur moyenne a une forte signification physique;
- les vitesscs vcrticales sont faibles.
Sous ces hypothèses, les lois qui décrivent le comportement physique
du système, à savoir le second principe de Ncwton et la loi de conservation de la masse, sc traduisent par le système d’équations dit de
Saint-Venant. Ce système cst complété par l’équation de transportdiffusion-décroissance d’un élémcnt chimique (ou assimilé) transporté
cn suspension. Mars intègre ces équations différcntielles de manière
totalement automatique, quelle que soit la forme du domaine, quii
peut d’ailleurs évoluer dans le tcmps (zones découvrantes, murs immergés, etc.).
Intégration numérique, conditions aux limites et emboîtement des modèles
Dans un souci de meilleure précision, cle minimisation des temps dc
calcul et de facilité d’emploi, on adoptc une méthode en différences finies
sur un maillagc régulier. Pour offrir une représentation de la réalité
d’autant plus fine ct précise que l’on se situe sur la zone d’intérêt, lc
modèle Mars utilise une technique d’emboîtement dc modèles SOLIS
forme gigogne. Par cette technique, un modèle de grande emprise et
de grande maille contient lui-même un ou plusieurs sous-modèles
(loupes). Ces derniers reçoivent, cles modèles qui les précèdent, les
conditions aux limites sur leur périmètre. Dans le cas des exemples
présentés, le modèle de grande emprise s'étend jusqu’au plateau continental et trouve scs conditions aux limites dans la valcur dcs ondes
générant la marée au large. Un forcing météorologique peut être pris en
compte sur toute la surface du modèle ct scs cventuelles loupes successives. On se reportera à Salomon & Breton (1998) pour l’explicitation
cle la méthode d’intégration ct de définition des maillages de calcul.
L’interface de communication entre Mars et ArcView : ModelView
Objectif de ModelView
L’objectif principal de ModelView est de faciliter l’import par le Système d’information géographique (SIG) ArcView des données générées
par le modèle hydrodynamique Mars afin de les intégrer directement
en conformité géographique dans une base de donnccs géoréférencées,
(Durand et al., 1998).
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