2D Shallow Water
水深と水平運動量を、2次元浅水流方程式として時間発展させます。洪水・津波・氾濫解析の基礎モデルとして利用できます。
Python / ANUGA / 2D Shallow Water
ANUGA 概要・Pythonサンプル
ANUGAは、三角形メッシュ上で2次元浅水流方程式を解くオープンソースのPython系ライブラリです。 このページでは、基本概念、入門サンプルに加えて、ANUGA土石流2次元デモで作成したサンプル図やGIS出力例への導線もまとめています。
Overview
ANUGAとは
ANUGAは、Geoscience AustraliaとAustralian National Universityの協力から始まった、洪水・津波などの2次元水理解析向けソフトウェアです。 Pythonから計算領域、地形、粗度、境界条件を設定し、三角形メッシュ上で水深と運動量を計算します。
Triangular Mesh
三角形の非構造メッシュを使うため、河道、谷底、海岸線、氾濫原などの複雑な形状を表現しやすいです。
SWW Output + GIS Export
計算結果はANUGA標準のSWWファイルとして保存でき、後処理によりPNG、GeoTIFF、CSV、Web地図用データへ展開できます。
Sample
入門サンプルの内容
サンプルでは、矩形領域を三角形メッシュに分割し、人工的な谷地形を設定します。 上流側に初期水深を与え、下流へ流下する様子をANUGAで計算し、最大水深と最大流速をPNGとして保存します。
- rectangular_cross_domainで三角形メッシュを作成
- elevation、friction、stageを設定
- Reflective_boundaryとDirichlet_boundaryを設定
- evolve()で2次元浅水流計算を実行
- SWW、NPZ、PNGを出力
Related Demo
ANUGA土石流2次元デモのサンプル図
ANUGAの応用例として、土石流を高粗度の混合流体として概略表現したデモページを用意しています。 以下のようなサンプル図と、GeoTIFF・CSV・GeoJSONの簡易成果物を同梱しています。
Download
サンプル出力のダウンロード一覧
ANUGA土石流2次元デモで作成したサンプル成果物です。GeoTIFF、CSV、GeoJSON、凡例PNG、QGISスタイル（QML）をここから確認できます。
Related Output
利用イメージ
- GeoTIFF を QGIS に読み込み、背景地形と重ねて表示
- 凡例PNGをレイアウトに貼り付けて報告書図面を作成
- CSV・GeoJSON を使って Web 地図やダッシュボードへ展開
- ANUGA標準のSWWとあわせて時系列確認にも利用
Use Cases
demo.godo-tys.jpでの位置づけ
ANUGAページは、河川氾濫シミュレーション、津波解析、ANUGA土石流風デモを支える「2次元水理解析ライブラリ紹介ページ」として配置します。 Landlabがラスタ格子・地形水文解析に強いのに対し、ANUGAは非構造三角形メッシュによる氾濫・津波・浅水流計算の説明に向いています。
河川氾濫・内水氾濫の2次元解析
津波伝播・沿岸遡上の概略解析
ダムブレイク・貯水池破堤の教育用サンプル
1m DEMを使った氾濫範囲検討のプロトタイプ
土石流を高粗度混合流として近似するデモの基礎
Python Source Sample
ANUGAサンプルコード
以下は scripts/anuga_basic_shallow_water_sample.py の内容です。
実行すると、ANUGAのSWWファイル、最大水深図、最大流速図を出力する入門サンプルになります。
anuga_basic_shallow_water_sample.py をダウンロード
読み込み中...References
参考リンク
ANUGAの詳細は、公式ドキュメント、GitHub、ユーザーマニュアル、viewerドキュメントを参照してください。