SIC^2 : Logiciel de Simulation Intégrée des Canaux et de leur Contrôle

Import de géométrie à partir d'un MNT ou d'un relevé de géomètre

David Dorchies — 2019-10-22T11:27:22Z

Nous proposons un outil en ligne permettant d'extraire des profils en travers et de créer un fichier d'importation au format texte de SIC à partir d'un MNT ou d'un relevé de géomètre :

http://sic.g-eau.fr/sic_tools/import_xyz.html

Deux méthodes d'extractions des profils en travers sont proposées : l'une est plus adaptée à des relevés homogènes de points tels que les MNT, l'autre est plus adaptée à des relevés de géomètres où des profils en travers ont été relevés.

Format du fichier d'importation des points à coordonnées (X, Y, Z)

Le fichier d'importation est un fichier au format texte contenant 3 colonnes représentant l'abscisse, l'ordonnée et l'altitude dans un repère orthonormé et métrique des points de géométrie relevés sur le terrain (Par exemple des points référencés dans le système de coordonnées Lambert pour la France). Les séparateurs acceptés pour les colonnes sont la tabulation, le point-virgule et la virgule. Le caractère utilisé pour les décimales est le point.

Exemple de fichier de points en coordonnées Lambert avec séparateur tabulation :

Il est conseillé de mettre l'outil directement en plein écran avant d'effectuer l'importation du fichier. L'importation consiste à choisir le fichier sur son disque dur à l'aide du bouton "Parcourir..." et de cliquer sur le bouton "Process file".

Tracé de la ligne centrale d'écoulement

Une fois le fichier importé, il faut indiquer où se trouve le cours d'eau à numériser en dessinant à la souris la ligne centrale d'écoulement. Cela se fait en posant, par un clic de souris, des noeuds qui vont former un ensemble de segments.

Le point kilométrique (pK) est indiqué à chaque noeud tracé. Il est possible de recommencer son tracé en cliquant sur le bouton "Reset route".

Extraction de profils en travers à partir d'un MNT

Cet outil permet d'extraire des profils en travers à intervalles réguliers en transformant le relevé de point en un modèle numérique de terrain par la méthode de triangulation de Delaunay.

L'accès à cet outil se fait par le bouton "Export for SIC²". Les paramètres de l'outil sont les suivants :

Space step (m) : le pas d'espace désiré entre chaque section en travers (en mètres) ;
Section width (m) : la largeur maximale de la section (en mètres). Au delà de cette distance par rapport à la ligne centrale, les intersections de la section avec les arêtes des triangles de Delaunay seront ignorées ;
Max length of triangle edges (m) : Longueur maximale des arêtes des triangles de Delaunay.

Un appui sur le bouton "Generate section profiles" lance l'outil avec les paramètres choisis. Le résultat s'affiche graphiquement et produit un texte à copier-coller dans l'outil d'import de sections et de profils en travers au format texte d'EdiSIC. L'opération peut prendre du temps et il faut patienter même si le navigateur indique qu'un script bloque le fonctionnement de l'application.

Extraction de profils en travers à partir d'un relevé de profils en travers de géomètre

Cet outil permet de créer automatiquement les sections pour SIC à l'emplacement où ont été effectués des relevés de profils en travers. L'algorithme convertit les coordonnées des points dans un repère correspondant au tracé de la ligne centrale d'écoulement (axe pK). Il regroupe ensuite les points proches par section.

L'accès à l'outil se fait par le bouton "Export pK coords for SIC²". Les paramètres de l'outil sont les suivants :

Max Length between points (m) : distance maximale selon l'axe pK entre deux points pour un regroupement dans une même section (en mètres) ;
Max width of cross profiles (m) : largeur maximale des sections en travers (en mètres). Au delà de cette largeur, les points sont ignorés.
Min number of points in section : nombre minimum de points pour constituer une section en travers. Si un regroupement de points n'atteint pas cette limite minimale, la section est ignorée.

Le résultat s'affiche graphiquement et produit un texte à copier-coller dans l'outil d'import de sections et de profils en travers au format texte d'EdiSIC. L'opération peut prendre du temps et il faut patienter même si le navigateur indique qu'un script bloque le fonctionnement de l'application.

Import de fichier de géométrie au format Mike 11

David Dorchies — 2019-10-22T09:27:34Z

Le logiciel Mike 11 (https://www.mikepoweredbydhi.com/products/mike-11) est un code de modélisation hydraulique monodimensionnelle à surface libre, basé sur les équations de Saint-Venant développé par DHI (Dansk Hydraulisk Institut).

Pour importer un fichier au format Mike 11, il faut utiliser l'outil en ligne de conversion de fichier au format Mike 11 vers le format d'import de sections et de profils en travers au format texte de SIC : http://sic.g-eau.fr/sic_tools/import_mike11.html

Une autre option est, sous Mike 11, d'exporter les sections dans un fichier txt en mode raw data, puis de lancer une routine sous Matlab (script mike2sic.m) qui va convertir ce fichier dans un autre fichier txt au format d'importation de SIC, et enfin d'importer les données de ce fichier dans un bief. En option on peut convertir le format des sections de abscisse-cote en largeur-cote (routine ac2lc), ainsi que de réduire le nombre de point de description (routine F_Approx_Sections_v6). Ces routines sont disponibles sur simple demande.

Les sections en travers de MIKE11 peuvent être exportées en suivant les étapes ci-dessous :

Ouvrir MIKE Zéro
Ouvrez le .xns11 via Ouvrir (ou glisser-déposer)
Sélectionnez Fichier >> Exporter toutes les sections >> Exporter les données brutes…
Enregistrez les sections transversales sous forme de fichier .txt

Changement de la bathymétrie avec un fichier externe

Pierre-Olivier Malaterre — 2017-11-24T16:42:46Z

On veut parfois changer la bathymétrie d'un canal ou d'un fleuve à partir d'un programme externe (ex. : script Matlab, Scilab, R, etc) pour faire de l'optimisation de profils par exemple, ou pour calculer la sensibilité de certaines variables à des paramètres de bathymétrie.

On peut faire cela avec un fichier nommé changebathy.txt, qui doit être localisé avec le fichier du projet xml. L'exemple \dat\ex32_lacguiers\LacGuiers_v1.xml utilise cette fonctionnalité.

Ce fichier a la structure suivante :

 27 2 0.00000 0.00000 0.10000 
 28 2 0.00000 0.00000 0.10000 
 28 3 0.00000 0.00000 0.15000

On peut avoir autant de lignes que l'on souhaite. Le format est libre ('*' en format Fortran), c'est à dire que les nombres peuvent être séparés par autant d'espaces que souhaité, ou a priori aussi des tabulations.

Sur chaque ligne :

le premier nombre est le numéro du bief
le second nombre est le numéro de la section dans ce bief
le troisième est le facteur d'homothétie en Y (latérale) que l'on veut appliquer
le quatrième est le facteur d'homothétie en Z (verticale) que l'on veut appliquer
le cinquième est le décalage vertical de la cote de fond, et donc de toute la section (en m)

Lors de l'exécution du programme de calcul (Fluvia ou Sirene) les sections ainsi modifiées seront indiquées dans la fenêtre de contrôle.

Géolocalisation

Pierre-Olivier Malaterre — 2017-04-28T10:05:44Z

Cet outil permet de gérer la géolocalisation des objets du réseau (nœuds, points de préemption des biefs aussi appelés points milieu, sections en travers).

La partie supérieure de l'onglet "Géolocalisation" permet de traiter les nœuds et les points-milieu des biefs (appelés aussi points de préemption puisqu'ils permettent de sélectionner un bief, pour en éditer les paramètres ou en visualiser les résultats).

L'option "Calculer pxl -> geo" va utiliser les données des pixels (position x-y des objets graphiques sur le dessin en plan 2D) pour calculer la géolocalisation (lat-lon) des objets traités (nœuds et points de préemption ici). Cela se fera en utilisant la géolocalisation des nœuds amont et aval de la zone sélectionnée. Il faut donc renseigner cela avant d'utiliser cette option. Cela se fait par de simples relations de proportionnalité entre x-y et lat-lon (dite règle de 3). Ces données de géolocalisation seront ensuite stockées dans les champs correspondants des objets correspondants.

L'option "Calculer geo -> pxl" va faire le contraire, c'est à dire positionner (x-y) les objets sur le dessin en plan 2D en tenant compte des données de géolocalisation (lat-lon), en conservant les nœuds amont et aval comme références (x1-y1 et x2-y2) et en utilisant de simples règles de 3 pour calculer leurs positions. Il faut donc positionner ces points amont et aval où on le souhaite, par exemple sur un fond de carte importé auparavant (voir la page dédiée). Ces données seront stockées et les objets nœuds et points milieu seront ensuite dessinés à ces endroits sur le plan 2D.

La partie inférieure de l'onglet "Géolocalisation" permet de traiter les sections en travers. Cette option est proche de la précédente dans les idées derrière "Calculer pxl -> geo" et "Calculer geo -> pxl". Cependant les points de référence seront pris pour chaque bief avec son nœud amont et son nœud aval (et non pas comme précédemment le nœud amont de la sélection et le nœud aval de la sélection). Il faut donc les avoir traité précédemment avec les options de la partie supérieure de l'onglet, détaillées ci-dessus. En outre les positions (x-y) des sections en travers seront calculées pour l'option "Calculer geo -> pxl", et dessinées ainsi juste après avoir lancé ce calcul (cliqué sur le bouton correspondant), mais comme de base les biefs sont dessinés sur le plan 2D comme 2 segments de droite entre le nœud amont et le point milieu puis le point milieu et le point aval, et que les sections sont dessinées et réparties sur ces segments en fonction de leurs abscisses longitudinales au sein de leur bief (les coordonnées des pixels x-y seront donc recalculées à chaque affichage), ce dessin en plan détaillé des sections ne sera pas dessiné ainsi aux affichages ultérieurs.

Une évolution ultérieure de SIC autorisant plus de segments et potentiellement autant que les sections en travers permettrait de gérer cela plus esthétiquement.

Dans cette gestion de la géolocalisation des sections en travers, on peut/doit aussi donner d'autres informations, puisque la section entière est géolocalisée (1 seule donnée lat-lon pour chaque section) et non pas les divers points de la section. Cependant une section vue de près n'est pas ponctuelle (elle peut être de plusieurs centaines de m ou km), mais constituée par un ensemble de points. Il faut donc indiquer à quel point correspond la géolocalisation donnée, ainsi que comment se situe la section par rapport à ce point de géolocalisation, latéralement en angulairement. L'angle est donné par rapport à une référence indiquée dans les options globales de géolocalisation (Edition/Propriétés du Réseau/Paramètres de Géolocalisation), avec les choix du Nord Géographique, de la ligne centrale du bief ou du segment dessiné au sein du bief. L'"abscisse latérale Y" est donnée dans le cas du choix "pour une abscisse latérale donnée". Si on coche les boites pour ces valeurs elles seront ainsi renseignées pour les objets correspondants lors du lancement de calcul "Calculer pxl -> geo". Actuellement ces données sont stockées mais ne sont pas prises en compte lors du dessin des sections en travers (à faire dans une version ultérieure). Pour l'instant l'angle utilisé pour le dessin est de 90° par rapport au segment, et le point de géolocalisation supposé est celui central de la section.

En bas l'onglet on indique une échelle en X et en Y, faisant la correspondance entre les lat-lon et les x-y. Ces champs permettent de visualiser ces échelles après avoir utilisé une des 2 options de modification ci-dessus, mais pas de forcer un dessin à une échelle donnée (ce sont des variables en sortie pas en entrée de calcul). Comme indiqué par la bulle d'aide quand on positionne la souris sur les champs correspondants, les valeurs indiquées sont les nombres de pixels pour 1 degré d'angle.

Un exemple de projet géolocalisé est donné à :
\dat\ex30_garonne\Garonne_benchmark_MinMoy_v4.xml

Modification des noeuds et des biefs

Pierre-Olivier Malaterre — 2017-02-02T13:58:10Z

Dans cette partie, plusieurs opérations sont disponibles :

Renommer automatiquement les nœuds avec un numéro d'ordre ou également avec le nom de la branche.
Renommer automatiquement les biefs avec les noms ou les numéros d'ordre des nœuds amont et aval, ou encore avec le nom de la branche et le numéro du bief.
Inverser le sens d'écoulement par défaut des biefs (la référence de l'écoulement Q>0, sachant qu'ensuite on pourra toujours avoir une inversion du débit et donc Q<0, si les conditions aux limites le permettent).

Interpolation de sections

Pierre-Olivier Malaterre — 2016-11-07T16:40:50Z

Cet outil permet d'interpoler linéairement des Sections entre des Sections spéciales appelée Ebauche (Background en anglais), ou de référence. Les profils sont positionnés aux mêmes abscisses que les Sections existantes. La cote du fond peut être maintenue ou changée (et du coup également interpolée linéairement entre les Sections Ebauche amont et aval).

Actuellement les Sections amont et aval d'Ebauche doivent être de même type, et de type paramétrées (ex : Trapézoïdales, Rectangulaires, Circulaires, etc, les sections de type Largeur - Cote et Abscisse - Cote ne sont pas encore prises en compte). Par contre, comme avec l'option de changement des formats des sections on peut passer du format Largeur - Cote ou Abscisse - Cote à Trapézoïdal (en utilisant les 2 premiers couples L-C ou les 4 points A-C en partant du fond permettant de décrire un trapèze), cette limitation peut donc éventuellement être levée indirectement.

Si aucune Section Ebauche n'est trouvée, alors les sections amont et aval de la portion sélectionnée sont choisies comme Sections Ebauche, et seront utilisées comme tel pour les interpolations.

Si une seule Section Ebauche est trouvée, alors pour l'instant on la garde et on ajoute comme dans le cas précédent où il n'y a pas de Section Ebauche du tout, les Sections amont et aval. On se retrouve donc avec 3 Sections Ebauche.

Si on a au moins 2 Sections Ebauche, elles seront donc utilisées pour interpoler les Sections entre elles et en fonction de leurs caractéristiques géométriques. Si les options "Extrapole à l'amont ..." et/ou "Extrapole à l'aval ..." sont activées, et si la zone sélectionnée dépasse à l'amont et/ou à l'aval la zone encadrée par la première et la dernière Section Ebauche, alors ces zones extrêmes seront également modifiées mais non pas par interpolation entre les Sections Ebauche encadrantes, mais par extrapolation des 2 Sections Ebauche les plus proches. Si les options "Extrapole à l'amont ..." et/ou "Extrapole à l'aval ..." ne sont pas activées, les interpolations débuteront à la première Section Ebauche et se termineront à la dernière Section Ebauche, les autres Sections extrêmes amont et aval hors de cette zone Ebauche-Ebauche ne seront pas modifiées, même si elle font partie de la sélection.

La méthode d'interpolation n'est pas unique. Par exemple, pour une section trapézoïdale, on peut choisir d'interpoler linéairement le fruit des berges, ce qui est la méthode la plus classique et facile à implémenter puisque le fruit est un des paramètres de la section. Idem pour les sections de forme puissance, où l'on peut interpoler le coefficient puissance. Mais on peut également choisir une autre méthode qui consisterait à d'interpoler linéairement la largeur au miroir, qui n'est pas un paramètre de la section, mais une conséquence des autres paramètres (largeur au fond, fruit et profondeur pour une section trapézoïdale). Les 2 méthodes ne sont pas équivalentes dans le cas où la profondeur (cote des berges - cote du fond) n'est pas identique dans les 2 sections à interpoler. Une option est donc disponible pour choisir une méthode ou une autre (case à cocher "Interpole le fruit ou coeff puissance (sinon largeur au miroir)). Pour l'instant cette option est implémentée pour les sections trapézoïdales, mais pas encore pour les sections puissance pour lesquelles seule l'option interpolation du coeff puissance fonctionne.

Modification du graphe du réseau

David Dorchies — 2016-01-12T08:53:21Z

Cet outil permet de redessiner le graphe du réseau en conservant les proportions liées aux abscisses des sections dans les biefs.

Cette option ne fonctionne pas encore de manière satisfaisante sur les réseaux maillés et ou ramifiés

Modification des paramètres de la section

David Dorchies — 2016-01-12T08:28:41Z

Cet onglet permet de modifier les paramètres liés à la fente de Preissmann utilisée dans le cas de sections fermées en charge.

Pour les sections sélectionnées, on peut ainsi définir :

une largeur de fente fixée ;
une largeur calculée pour chaque section à partir d'une célérité des ondes fixée.

Modification des profils en travers

David Dorchies — 2016-01-12T08:23:32Z

Cet outil permet d'appliquer un profil en travers à toutes les sections sélectionnées. Les profils sont positionnés en altitude à partir de la cote de fond des sections au moment de l'opération.

Il est conseillé d'utiliser les profils prédéfinis afin de pouvoir modifier facilement par la suite les profils de toutes les sections ayant un même profil.

Modification des abscisses et cotes de fond

David Dorchies — 2016-01-11T17:05:38Z

Dans cette partie, on peut effectuer plusieurs opérations :

Caler les abscisses par rapport à la carte du réseau

Les abscisses des sections existantes seront recalées par rapport à l'abscisse de début et de fin définies ici et proportionnellement à leur position sur le graphe du réseau. C'est utile pour définir grossièrement les abscisses des sections (et a fortiori des noeuds) d'un réseau dessiné à partir d'un plan ou d'un fond de carte.

Homothétie sur les abscisses en long

Permet de modifier à la volée les abscisses des sections en conservant les proportions du réseau.

Définitions des cotes de fond à pente constante

Cet outil permet de définir une pente constante à partir de la cote de la section amont, de la cote de la section aval de la portion sélectionnée et /ou de la pente.

Décaler les cotes de Sections

Permet de relever ou abaisser l'ensemble du réseau sélectionné d'une hauteur choisie.

Changer le pas d'interpolation des Sections dans le Bief

Permet de modifier pour un ensemble de bief le pas d'interpolation pour les sections de calcul.