JP2007034373A - 空間シミュレーションプログラムおよび装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の計算格子における変数の時間変化を算出することにより、上記計算格子で表現される空間における前記変数で表現される現象の時間変化を計算機上で再現する空間シミュレーションプログラムであって、複数の計算格子から構成される部分領域を定義する手順(201)と、部分領域に外力条件を設定する手順(204)と、前記変数が時間変化する変数の位置する計算格子を含む部分領域、および前記時間変化する変数を、時間変化を算出するために参照する変数の位置する計算格子を含む部分領域を検出する手順を検出する手順(205)と、検出された部分領域を構成する計算格子における変数を更新する手順(208)と、をコンピュータに機能させる。
【選択図】図2
Description
「治水経済調査マニュアル(案)」、建設省 河川局 刊、平成12年5月 発行、第26頁〜第36頁
ただし、dx,dyはそれぞれx,y軸方向の計算格子の大きさであり、floor()は引数を小数点以下切り捨て整数化する関数である。計算格子座標の原点は地理情報座標の原点と同じくし、i軸およびj軸はそれぞれx軸およびy軸と平行である。注目地点の座標(i,j)は原点から注目地点までの格子数となる。
この部分領域座標(bi,bj)により、部分領域を一意に指定可能になる。本実施形態では、たとえば、dx=dy=50m、ci=cj=50と設定することができる。以下、この設定に基づいて説明する。
u≧u0+ue ………(3−2)
v≧v0+ve ………(3−3)
ここで、h0、u0、v0は、数値計算において0と値と見なす値であり、たとえば、h0=0と設定してもいいし、h0=1×10−5mと設定してもよい。また、he、ue、veは、数値計算において0とは異なる値と見なす最小の水深または流速であり、たとえばhe=10−4mと設定できる。h0、u0、v0を厳密に0としない場合は、計算機を用いた数値計算において避けられない誤差に伴う問題を回避できるため都合がよい。また、これらの式はこの工程504と後述する工程209における判別において利用するが、それぞれの工程において、数値計算において0と値と見なす値、数値計算において0とは異なる値として設定する値が同一でなくても良い。たとえば、この工程504においてhe=10−4mとし、工程209においてhe=10−5mと設定することができる。このようにすると、ある部分領域が、更新が必要な状態(工程504で検出される状態)と更新が不要な状態(工程209で検出される状態)とに頻繁に切り替わることを防ぎ、切り替わりに伴う処理(後述する工程207)を削減することができる。
(a) 変数を更新する必要がない計算格子が存在すること。
(b) 計算格子の状態が空間的に連続して分布する傾向があること。
前記部分領域のうち、更新が必要な部分領域を選択する更新領域選択部162と、前記選択した部分領域に外力条件を設定し、該外力を用いて前記選択された部分領域に含まれる計算格子における変数をシミュレーションして更新する更新部163と、前記更新された変数の値をディスプレイ113(表示装置)に出力する表示部164と、を備えるものである。
121 空間データファイル
122 シミュレーション結果ファイル
131 洪水シミュレーションプログラム
132 利用データテーブル
133 要更新テーブル
311 計算格子
320 部分領域
Claims (9)
- 複数の計算格子における変数の時間変化を算出することにより、上記計算格子で表現される空間における前記変数で表現される現象の時間変化を計算機上で再現する空間シミュレーションプログラムであって、
前記複数の計算格子から構成される部分領域を定義する手順と、
前記部分領域に外力条件を設定する手順と、
前記変数が時間変化する変数の位置する計算格子を含む部分領域を検出する手順と、
前記時間変化する変数を、時間変化を算出するために参照する変数の位置する計算格子を含む部分領域を検出する手順と、
前記検出された部分領域を構成する計算格子における変数を更新する手順と、
をコンピュータに機能させることを特徴とする空間シミュレーションプログラム。 - 前記変数を更新した部分領域に含まれるすべての計算格子におけるすべての変数が空間シミュレーションの対象とする現象が発生していることを示す値でない場合、かつ、該計算格子が参照するすべての計算格子のすべての変数が空間シミュレーションの対象とする現象が発生していることを示す値でない場合に、該部分領域を更新対象から削除する手順を含むことを特徴とする請求項1に記載の空間シミュレーションプログラム。
- 前記変数の位置する計算格子を含む部分領域を検出する手順は、
該部分領域に含まれる上記計算格子の何れかについての変数が、空間シミュレーションの対象とする現象が発生していることを示す値である部分領域を検出することを特徴とする請求項1又は2に記載の空間シミュレーションプログラム。 - 前記時間変化を算出するために参照する変数の位置する計算格子を含む部分領域を検出する手順は、
該部分領域に含まれる上記計算格子の何れかが参照する計算格子の変数が、空間シミュレーションの対象とする現象が発生していることを示す値である場合に、該部分領域を検出する手順を含むことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の空間シミュレーションプログラム。 - 前記部分領域毎に空間データの取得先を予め設定する手順と、
前記部分領域毎に空間データの取得タイミングを予め設定する手順と、
前記取得タイミングとなった時点で、前記設定された取得先から空間データを取得する手順と、を有することを特徴とする請求項1乃至乃至請求項4の何れかに記載の空間シミュレーションプログラム。 - 前記空間データを取得する手順は、
ネットワークを介して接続されたサーバを取得先として、当該サーバに対して前記部分領域に対応する空間データを要求する手順と、
前記サーバから空間データをダウンロードする手順と、
を含むことを特徴とする請求項5に記載の空間シミュレーションプログラム。 - 前記空間シミュレーションプログラムは対象地域の浸水深を時間ステップごとに更新する空間シミュレーションプログラムであって、前記変数として上記計算格子における浸水深を更新することを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の空間シミュレーションプログラム。
- 前記変数を更新する計算格子を含む領域の地理情報を3次元画像として表示装置に表示する手順と、
前記3次元画像の地理情報上に、前記部分領域を表示する手順と、
前記変数の時間変化を表示する手順と、
を含むことを特徴とする請求項1乃至請求項7の何れかに記載の空間シミュレーションプログラム。 - 地理情報を格納する地理情報格納部と、
前記地理情報が格納される領域を、複数の計算格子を含む部分領域に分割する部分領域設定部と、
前記部分領域のうち、更新が必要な部分領域を選択する更新領域選択部と、
前記選択した部分領域に外力条件を設定し、該外力を用いて前記選択された部分領域に含まれる計算格子における変数をシミュレーションして更新する更新部と、
前記更新された変数の値を表示装置に出力する表示部と、
を備えたことを特徴とする空間シミュレーション装置。
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