HydroPol2D Case Builder
O HydroPol2D Case Builder prepara um caso de modelagem completo, pronto para rodar, a partir de dados globais públicos. Você escolhe uma cidade ou uma bacia. O Builder delimita a área do modelo, baixa e alinha os mapas, prepara a chuva e o clima e verifica o caso antes da simulação. Ele gera casos para o HydroPol2D-MATLAB e para o HydroPol2D-Python, o motor do modelo dentro do HydroPol2D Studio.
Esta seção descreve o Case Builder 0.1.0, a primeira versão licenciada (uma versão de teste), para Macs com Apple silicon e para Windows (64 bits). A interface do Case Builder está em inglês, então os nomes de abas, botões, campos e mensagens aparecem aqui em inglês, como na tela.
O Case Builder é um produto proprietário. Para obter uma licença, escreva para Marcus N. Gomes Jr. em marcusnobrega.engcivil@gmail.com. A página Instalação e licença explica os passos.
Figura 1. O caminho pelo Case Builder. Os dados públicos alimentam a prévia e o caso completo. A pasta do caso roda no HydroPol2D MATLAB ou no HydroPol2D Studio.
O que ele prepara
| Etapa | O que o Builder faz |
|---|---|
| Área do modelo | Três formas de escolhê-la. Urban Basin: uma cidade e todas as bacias que drenam para ela. Catchment: um exutório e a bacia a montante dele. Urban Area Only: a área urbanizada e uma faixa ao redor dela. |
| Prévia do custo | Antes de qualquer download grande, mostra a área, o número de células da grade, os dados a baixar e o tamanho dos resultados salvos. |
| Terreno e rios | Terreno na resolução do modelo, condicionado para o escoamento com o HydroBathyDEM, com larguras e profundidades dos rios. |
| Mapas | Cobertura do solo, textura do solo, profundidade até a rocha, água subterrânea e umidade do solo iniciais e índice de área foliar. |
| Chuva e clima | Um produto de chuva por caso (IMERG, ERA5, MSWEP ou AORC) e o clima do ERA5. |
| Contornos | Exutórios com escoamento crítico por padrão. Vazões de entrada dos rios (GloFAS) e níveis costeiros (GTSM) onde se aplicam. |
| Verificação | Uma verificação prévia dos arquivos, grades, datas, unidades e entradas obrigatórias. |
| Simulação | Gera o caso para MATLAB, Python ou ambos, e pode iniciar a simulação e mostrar o andamento. |
Um caso aprovado na verificação prévia está completo e consistente. Isso, sozinho, não mostra que o modelo é preciso em um lugar novo. A calibração e a comparação com observações continuam necessárias.
Fontes de dados
| Variável | Fonte |
|---|---|
| Limite da cidade | GHSL Urban Centre Database R2024A |
| Bacias e rios | HydroBASINS v1c (nível 12) e HydroRIVERS v1.0 |
| Terreno | FABDEM v1.2, ou o seu próprio DEM |
| Geometria dos rios | HydroBathyDEM |
| Cobertura do solo | ESA WorldCover |
| Textura do solo | Classes de textura USDA do OpenLandMap |
| Profundidade até a rocha | Shangguan et al. (2017) |
| Água subterrânea inicial | Profundidade global do lençol freático de Fan et al. |
| Umidade inicial do solo | ERA5-Land |
| Clima | ERA5 |
| Índice de área foliar | MODIS MCD15A3H |
| Chuva | IMERG, ERA5, MSWEP ou AORC (Estados Unidos), escolhido por caso |
Não é preciso ter conta no Google Earth Engine. Algumas fontes exigem uma conta gratuita em seu nome. A página Fontes de dados e contas lista essas fontes.
Como ele se relaciona com o Studio e o MATLAB
- No HydroPol2D Studio, o assistente New model usa as etapas de preparação do Builder para criar um modelo a partir de um local no mapa. Veja Montando um modelo. Se você tem o Studio, não precisa também do Builder.
- O Builder independente acrescenta o conjunto completo de opções: os três tipos de área do modelo, a prévia do custo, o relatório da verificação prévia e as simulações em MATLAB.
- Com o HydroPol2D-MATLAB, o Builder gera um caso MATLAB com um script
run_case.mque o executa. Veja o fluxo de construção do modelo para entender como o Builder, os modelos e a calibração trabalham juntos.
Como usar
- um app local que abre no seu navegador, com as páginas Prepare a case, Check a case e Python and command line,
- uma linha de comando, para montagens por script e repetidas.
Nesta seção
- Instalação e licença: baixar, instalar e digitar o código de licença.
- Escolher a área do modelo: Urban Basin, Urban Area Only e Catchment.
- Configurações do caso: grade, datas, chuva, processos, rios, saídas e pastas.
- Prévia e custo: o mapa do domínio e o tamanho do caso antes de qualquer download.
- Preparar um caso: a montagem completa e o que fica na pasta do caso.
- Fontes de dados e contas: Copernicus, NASA Earthdata e MSWEP.
- Verificar um caso: a verificação prévia.
- Rodar o caso: no HydroPol2D MATLAB ou no HydroPol2D Studio.
- Linha de comando: os mesmos casos a partir de um terminal.
- Solução de problemas: mensagens que podem aparecer e o que fazer.
Limites atuais
- A versão 0.1.0 é uma versão de teste para Macs com Apple silicon e Windows (64 bits).
- O app não baixa o HydroPol2D Python. Rode os casos Python no HydroPol2D Studio.
- A chuva do MSWEP exige aprovação prévia da GloH2O.
- A chuva do AORC cobre só os Estados Unidos contíguos. Os níveis costeiros do GTSM terminam em 2024.
- O albedo é um valor único (0,25) na versão atual.
- Redes de drenagem, reservatórios e calibração de eventos não são adicionados automaticamente.