Preparar um caso

Depois de uma prévia com as configurações atuais, Prepare complete case monta o caso. Uma caixa de status mostra a etapa e uma barra de progresso. A montagem:

1. baixa os dados que ainda não tem: terreno, cobertura do solo, solos, profundidade até a rocha, águas subterrâneas, área foliar e a chuva e o clima do período (o primeiro caso de uma região é o mais demorado, e os casos seguintes reaproveitam o cache);
2. condiciona o terreno com o HydroBathyDEM, que vem com o app, para que a água chegue aos exutórios, e dá larguras e profundidades aos canais dos rios;
3. num caso Catchment, delimita a bacia final na grade do modelo;
4. leva cada camada para a grade do modelo e grava as séries de chuva, clima e contorno;
5. grava os arquivos de modelo que você escolheu em Prepare for;
6. roda a verificação prévia.

Quando termina, a caixa diz "Case preparation complete" e a página mostra o caso, o resultado da verificação e os painéis de simulação (Rodar o caso). Se a montagem parar, a caixa diz "Case preparation stopped" com o erro, e o Process log traz os detalhes. Uma montagem que falha mantém os arquivos que baixou, então a próxima tentativa continua de onde parou.

O tempo depende do tamanho do domínio, do período e dos serviços de dados. O caso de 10 m do San Francisquito Creek abaixo (99 km², 987.647 células ativas) levou de 2 a 4 minutos, a maior parte esperando o serviço do Copernicus, e baixou cerca de 10 MB.

Figura 1. Terreno da bacia do San Francisquito Creek preparado pelo Case Builder em uma grade de 10 m, com a rede de rios e a borda da bacia. O terreno é o USGS 3DEP, que você informa como um DEM local ou escolhe na linha de comando.

Figura 2. Mais três camadas do mesmo caso, na mesma grade: cobertura do solo, os canais dos rios e a profundidade até a rocha.

O que fica na pasta do caso

A pasta leva o nome do local, do tamanho da célula e da data de início, por exemplo tucson_urban_only_250m_20210723. Um caso completo tem esta estrutura geral. As pastas aparecem só quando o caso precisa delas: hydropol_matlab não existe em um caso preparado só para Python, por exemplo.

CASE_DIR/
├── case.json                     o pedido e a estimativa do domínio
├── manifest.json                 cada fonte, versão e arquivo do caso
├── domain.gpkg                   o domínio do modelo
├── final_domain.gpkg             Catchment: a bacia na grade do modelo
├── outlet_candidates.gpkg        Catchment: o exutório informado e os três candidatos
├── preliminary_catchment.gpkg    Catchment: o primeiro contorno do HydroSHEDS
├── hydropol_config.json          as configurações do modelo para o caso
├── input_contract.json           a lista das entradas do modelo e dos seus arquivos
├── figures/                      domain_preview.html e .png, outros mapas da prévia
├── hydropol_python/              case.yaml, run_case.py e o NetCDF de chuva
├── hydropol_matlab/              run_case.m e os caminhos das suas entradas
├── processed_inputs/
│   ├── Static/                   os mapas na grade do modelo
│   └── Forcing/                  séries de chuva, clima e contorno
├── rainfall_summaries/           totais de chuva para conferência
├── quality_report/               preflight.json e as outras verificações
└── Outputs/                      resultados do modelo, depois de uma simulação

Os mapas

Os principais mapas em processed_inputs/Static/ são:

Arquivo	O que contém
DEM.tif	o terreno condicionado pelo HydroBathyDEM, a superfície do modelo
DomainMask.tif	o domínio ativo do modelo
LULC.tif	classes de cobertura do solo do ESA WorldCover
SOIL.tif	classes de textura do solo do USDA
DTB.tif	profundidade até a rocha
GW_table.tif	cota inicial das águas subterrâneas
Initial_Soil_Moisture.tif	umidade inicial do solo para o MATLAB, em mm acima do teor de água residual
Initial_Soil_Moisture_Fraction.tif	teor volumétrico inicial de água para o Python
LAI.tif	índice de área foliar
Albedo.tif	albedo, uma constante de 0,25 nesta versão
RiverWidths.tif, RiverDepths.tif	a geometria dos canais
D4_flow_direction.tif, D4_idx_facc.tif	os mapas de roteamento do HydroBathyDEM
FlowDirectionD8.tif, FlowAccumulationD8.tif	Catchment: os mapas D8 que delimitam a bacia
BoundaryConditionMask.tif	Catchment: as células de exutório com profundidade crítica

Os mapas categóricos (cobertura do solo, classes de solo) são reamostrados pelo vizinho mais próximo, e os mapas contínuos por uma interpolação adequada a cada fonte.

Os relatórios

quality_report/ guarda as verificações da montagem, entre elas:

• preflight.json: o resultado da verificação (Verificar um caso);
• terrain_domain_qa.json e hydraulic_terrain_qa.json: o terreno, o domínio e as mudanças que o HydroBathyDEM fez;
• public_static_sources.json: as fontes dos mapas estáticos;
• rainfall_summary.json, initial_soil_moisture.json e, para o MSWEP, mswep_download.json.

Guarde case.json, manifest.json, quality_report/ e os arquivos de modelo com qualquer simulação publicada: eles registram como o caso foi feito.

Antes de confiar em um caso novo

Um caso que passa na verificação está completo e consistente, o que ainda não diz nada sobre a sua precisão. Antes de ler os resultados de um lugar novo:

1. olhe a bacia e a rede de rios;
2. abra os mapas de terreno, cobertura do solo, solo, águas subterrâneas e canais em um SIG;
3. compare os totais de chuva com o produto de origem;
4. confira as condições de contorno e a costa;
5. compare a vazão ou a inundação simuladas com observações independentes;
6. anote qualquer parâmetro que você mudar depois que o caso for feito.