3. TNSによる津波伝播・遡上計算¶
津波シミュレータTNSは、以下の手順でシミュレーションの一連の処理を実施できます。
公開データ変換ツールの実行
計算パラメータ記述XMLファイルの作成
計算条件設定ツールの実行
津波初期波高計算ツールの実行
津波伝播・遡上計算ソルバーの実行
計算結果のポスト処理
3.1. 公開データ変換ツールの実行¶
以下の手順でconvertCAOdataを実行し、公開されている津波計算用データ [1] をTNSで使用可能な形式に変換することができます。
計算範囲設定ファイルおよび変換する公開データが存在するか確認します。
以下のコマンドを入力します。
$./convertCAOdata [Type] XXX.dat YYY.dat ZZZ.dat
XXX.datは計算範囲設定ファイル、YYY.datはダウンロードしたデータファイル、ZZZ.datは出力ファイル名を示します。
Typeは入力ファイルの種別を表し、以下のいずれかが指定可能です。
水深データ ‘depth’
粗度データ ‘fm’
施設データ ‘ir’
入力ファイルを指定しなかった場合、以下の使用方法が表示されます。
SYNOPSIS
Usage: convertCAOdata <Type> <Mesh Setting file> <INPUT 2D ASCII file> <OUTPUT 2D ASCII file>
DESCRIPTION
convertCAOdata makes 2D ASCII file.
EXAMPLES
convertCAOdata depth ./mesh.dat ./depth_0810-01.dat ./TPG_M0810-R0001.dat
COPYRIGHT
Copyright (C) 2012-2022, NIED, All rights reserved.
処理内容と入力ファイルの情報が標準出力に出力されます。
正常に終了すると、ASCIIファイルが作成されます。
3.1.1. 計算範囲設定ファイルの作成¶
計算範囲設定ファイルは以下の項目が記述されたASCIIファイルです。区切り文字は半角スペースまたはタブとします。
エリアNo.
メッシュサイズ
南西端の位置（Ｘ座標,Ｙ座標）
北東端の位置（Ｘ座標,Ｙ座標）
北西端の位置（Ｘ座標,Ｙ座標）
メッシュ個数（Ｘ方向,Ｙ方向）
内閣府が公開する計算範囲設定エクセルから作成できます。
作成手順
「mesh.dat」等のテキストファイルを作成します。
計算範囲設定データのエクセルファイルを開き、各格子間隔シートのエリアNo.からメッシュ個数までのデータをコピーします。
テキストファイルの末尾にコピーしたデータを張り付けます。
3.2. 計算パラメータ記述XMLファイルの作成¶
TNS実行に必要なパラメータをXMLファイルに記述します。
XMLファイルの構成は以下の通りです。
計算プロジェクト設定
津波初期波高計算設定
津波伝播計算設定
計算領域設定
その他計算設定
出力設定
ファイル可視化設定
3.2.1. 計算プロジェクト設定¶
計算ケースを識別するための情報を記述します。
XMLファイル設定 |
||
|---|---|---|
ConfMakerSettingFile |
||
ProjectName |
||
説明 |
計算結果を識別するためのプロジェクト名を指定します。 tns-solver/tns-solver_gpuの出力先は<ProjectName>ディレクトリ内の’OUTPUT’となります。 |
|
設定例 |
ex01 |
|
DestDir |
||
説明 |
中間ファイル出力ディレクトリ名を指定します。 ConfMaker, IWHMakerの出力先は<ProjectName>ディレクトリ内の<DestDir>ディレクトリとなります。 |
|
デフォルト値 |
DEST |
|
Datum |
||
説明 |
出力GeoTIFFのEPSGを指定します。 |
|
デフォルト値 |
3100 |
|
ex01.xml設定例（L.1～L.5）。
3.2.2. 津波初期波高計算設定¶
IWHMakerによる初期波高計算に必要な設定を記述します。
XMLファイル設定 |
|||||
|---|---|---|---|---|---|
ConfMakerSettingFile |
|||||
CalcParameter |
|||||
InitialWaveHeightSetting |
|||||
DeformationTolerance |
|||||
説明 |
地殻変動計算の打ち切り変動量（m）を指定します。指定された打ち切り変動量に応じて、地殻変動計算を高速化します。 0.0を指定した場合、高速化は行いません。 |
||||
設定例 |
0.0 |
||||
HorizontalDeformation |
|||||
説明 |
水平地殻変動を考慮するかを指定します 0：考慮しない, 1：Tanioka and Sateke (1996)に基づいて考慮 |
||||
設定例 |
0 |
||||
HydraulicFilter |
|||||
説明 |
水理フィルタを考慮するかを指定します 0：考慮しない, 1：Kajiura (1963)に基づいて考慮 |
||||
設定例 |
0 |
||||
FaultModel |
|||||
CoordinateType |
|||||
説明 |
断層パラメータ設定座標系 0：直交座標系, 1：球座標系 |
||||
設定例 |
0 |
||||
FileName |
|||||
説明 |
断層パラメータファイル名 |
||||
設定例 |
./DATA/Fault_Mw82_RECT.dat |
||||
ex01.xml設定例（L.6～L.15）。
ex03.xml設定例（L.7～L.15）
誤差0.001mまでを許容してOkada式計算を高速化、水平地殻変動考慮、水理フィルタ有効
断層パラメータファイル¶
断層パラメータファイルは波源断層に関する以下の値を記述したASCIIデータファイルです。
断層原点Y座標, X座標（UTM座標、単位は[m]）, 海面基準深さ[m], 海底基準深さ[m]
断層の走向方向[度], 傾斜角[度], すべり角[度], 長さ[m], 幅[m], 全すべり量[m]
要素断層名（型など）, 破壊開始時刻[秒], すべり継続時間[秒]
多数（数百～数千）の要素断層で近似する波源断層も、1つの断層パラメータファイルに数百～数千行の要素断層パラメータを記述することで表現が可能です。
断層パラメータファイル記述例
日本近海の断層パラメータ設定例（座標系はUTM Zone54）
3.2.3. 津波伝播計算設定¶
tns-solverによる津波伝播計算に必要な設定を記述します。
XMLファイル設定
XMLファイル設定 |
||||
|---|---|---|---|---|
ConfMakerSettingFile |
||||
CalcParameter |
||||
TsunamiCalcSetting |
||||
TotalTime |
||||
説明 |
計算時間（秒） |
|||
設定例 |
3600.0 |
|||
TimeIncrement |
||||
説明 |
最小時間刻み（秒） |
|||
設定例 |
0.5 |
|||
TideWaterLevel |
||||
説明 |
潮位（cm） |
|||
デフォルト値 |
0.0 |
|||
RiseUpType |
||||
説明 |
動的水位変動反映方法 0：立ち上がり時間考慮なし, 1：立ちあがり線形補間 |
|||
デフォルト値 |
0 |
|||
FlowVelocityLimit |
||||
説明 |
流速の上限値 ※負の値を設定すると無効となります。 |
|||
デフォルト値 |
-1.0（無効値） |
|||
FroudeNumberLimit |
||||
説明 |
フルード数の上限値 ※負の値を設定すると無効となります。流速の上限値と両立可能です。 |
|||
デフォルト値 |
2.0 |
|||
ex01.xml設定例（L.16～L.22）
ex03.xml設定例
潮位 T.P.+93cm（L.16～L.22）
3.2.4. 計算領域設定¶
津波伝播計算を実施する領域の階層に関する設定を記述します。
XMLファイル設定
XMLファイル設定 |
|||||
|---|---|---|---|---|---|
ConfMakerSettingFile |
|||||
CalcParameter |
|||||
LayerSet |
|||||
Layer |
|||||
LayerNo |
|||||
説明 |
階層番号 |
||||
設定例 |
2 |
||||
GridSize |
|||||
説明 |
階層の格子間隔（cm） |
||||
設定例 |
270 |
||||
TimeIncrementRatio |
|||||
|
計算時間刻み幅の比 1または3が設定可能です。3を指定した場合、上位の階層と計算時間刻み比1:3で時間ネスティング接続します。 |
||||
デフォルト値 |
1 |
||||
ex01.xml設定例（L.23～L.34）。
ex01.xmlでは、計算領域の階層を以下の通りに設定しています。
項目 |
格子間隔 |
計算時間刻み |
|---|---|---|
階層１ |
810m |
1.5（=0.5*1*3）秒 |
階層２ |
270m |
0.5（=0.5*1）秒 |
ex03.xml設定例
2430m格子領域から10m格子領域までを接続する場合の階層設定
10m格子領域の時間刻みを0.25秒とすると各領域の時間刻みは以下の通りに設定されます。
項目 |
格子間隔 |
計算時間刻み |
|---|---|---|
階層１ |
2430m |
2.25秒（=0.25*3*3） |
階層２ |
810m |
0.75秒（=0.25*3） |
階層３ |
270m |
0.75秒（=0.25*3） |
階層４ |
90m |
0.25秒 |
階層５ |
30m |
0.25秒 |
階層６ |
10m |
0.25秒 |
津波伝播計算を実施する領域に関する設定を記述します。
XMLファイル設定 |
|||||
|---|---|---|---|---|---|
ConfMakerSettingFile |
|||||
CalcParameter |
|||||
Region |
|||||
RegionNo |
|||||
説明 |
領域識別番号 |
||||
設定例 |
1 |
||||
RegionName |
|||||
説明 |
領域名 |
||||
設定例 |
D4000-M0810 |
||||
BaseRegionNo |
|||||
説明 |
ネスティング親領域の領域番号 |
||||
設定例 |
0 |
||||
CoordinateType |
|||||
説明 |
0：直交座標系, 1：球座標系 |
||||
設定例 |
0 |
||||
GridSize |
|||||
説明 |
格子間隔（m） |
||||
設定例 |
810 |
||||
NonLinearTerm |
|||||
説明 |
運動方程式の非線形項を設定します。 0：非線形項なし, 1：非線形項あり |
||||
デフォルト値 |
0 |
||||
Topography |
|||||
FileName |
|||||
説明 |
地形データファイル名 |
||||
設定例 |
./DATA/TPG_D4000-M0810.dat |
||||
RoughnessCoefficient |
|||||
UniformValue |
|||||
説明 |
粗度係数 |
||||
設定例 |
0.025 |
||||
FileName |
|||||
説明 |
粗度係数データファイル名 |
||||
設定例 |
- |
||||
WaveHeight |
|||||
FileName |
|||||
説明 |
初期波高データファイル名 |
||||
設定例 |
- |
||||
ConstructionLineData |
|||||
FileName |
|||||
説明 |
構造物ラインデータファイル名 |
||||
設定例 |
- |
||||
LandMap |
|||||
FileName |
|||||
説明 |
陸判定マップデータファイル名 |
||||
設定例 |
- |
||||
<Topography>, <RoughnessCoefficient>, <WaveHeight>では、
<FileName>の代わりに<UniformValue>を使うことで一定値を指定することができます。
ex01.xml設定例（L.35～L.62）
ex03.xml設定例（10m格子領域に対する詳細な設定）
3.2.5. その他計算設定¶
ConfMakerによる沿岸構造物の地震時破壊およびtns-solverによる構造物越流に関する設定を記述します。
XMLファイル設定 |
||||
|---|---|---|---|---|
ConfMakerSettingFile |
||||
CalcParameter |
||||
ConstructionLineParameter |
||||
FileName |
||||
説明 |
構造物ラインパラメータファイル名 |
|||
設定例 |
- |
|||
ex01.xmlでは構造物を設定していないため、構造物に関する設定は記述していません。
ex03.xmlの設定例
構造物ラインパラメータConstLine-Param-160323_0002.datの設定
3.2.6. 出力設定¶
tns-solverの出力設定を記述します。
出力選択の項目はすべて、「0：出力しない, 1：出力する」となります。記述を省略した場合、ファイルは出力されません。
XMLファイル設定 |
|||||
|---|---|---|---|---|---|
ConfMakerSettingFile |
|||||
CalcOutputSetting |
|||||
OutputStartTime |
|||||
説明 |
出力開始時間（秒） |
||||
設定例 |
0.0 |
||||
Dump1d |
|||||
Interval |
|||||
説明 |
時系列出力時間刻み（秒） |
||||
設定例 |
5.0 |
||||
StationPos |
|||||
FileName |
|||||
説明 |
観測点データファイル |
||||
設定例 |
Station.dat |
||||
Buffering |
|||||
説明 |
時系列出力のバッファリング 1:計算終了時に時系列データを出力（1推奨） |
||||
設定例 |
1 |
||||
Monolithic |
|||||
説明 |
時系列出力の制御 0：観測点ごとに出力, 1：集約して出力（1推奨） |
||||
設定例 |
1 |
||||
WaterHeight |
|||||
Output |
|||||
説明 |
水位時系列ファイルの出力選択 |
||||
設定例 |
1 |
||||
TotalDepth |
|||||
Output |
|||||
説明 |
全水深時系列ファイルの出力選択 |
||||
設定例 |
1 |
||||
WaterDischarge |
|||||
Output |
|||||
説明 |
線流量時系列ファイルの出力選択 |
||||
設定例 |
0 |
||||
Dump2d |
|||||
Interval |
|||||
説明 |
スナップショット出力時間刻み（秒） |
||||
設定例 |
300.0 |
||||
WaterHeight |
|||||
Output |
|||||
説明 |
水位スナップショットファイルの出力選択 |
||||
設定例 |
1 |
||||
WaterDischarge |
|||||
Output |
|||||
説明 |
線流量スナップショットファイルの出力選択 |
||||
設定例 |
1 |
||||
CoastalPoint |
|||||
Interval |
|||||
説明 |
沿岸水位 / 相対水位出力時間刻み（秒） |
||||
設定例 |
300.0 |
||||
ExtractPoint |
|||||
FileName |
|||||
説明 |
沿岸水位抽出点ファイル名 |
||||
設定例 |
./DATA/EXP/M0010/ExtractCoastalPoint-M0010-R0010.dat |
||||
WaterHeight |
|||||
Output |
|||||
説明 |
沿岸最大水位・沿岸水位スナップショットCSVファイルの出力選択 |
||||
設定例 |
1 |
||||
WaterHeightArrivalTime |
|||||
Output |
|||||
説明 |
沿岸水位到達時間CSVファイルの出力選択 |
||||
設定例 |
1 |
||||
ThresholdFileName |
|||||
説明 |
沿岸水位到達時間閾値設定ファイル名 |
||||
設定例 |
./DATA/HeightThreshold.dat |
||||
RelativeWaterHeight |
|||||
Output |
|||||
説明 |
沿岸最大相対水位・沿岸相対水位スナップショットCSVファイルの出力選択 |
||||
設定例 |
1 |
||||
RelativeWaterHeightArrivalTime |
|||||
Output |
|||||
説明 |
沿岸相対水位到達時間CSVファイルの出力選択 |
||||
設定例 |
1 |
||||
ThresholdFileName |
|||||
説明 |
沿岸相対水位到達時間閾値設定ファイル名 |
||||
設定例 |
./DATA/HeightThreshold.dat |
||||
Land |
|||||
Interval |
|||||
説明 |
出力時間刻み（秒） |
||||
設定例 |
300.0 |
||||
Inundation |
|||||
Output |
|||||
説明 |
陸域最大浸水深・陸域浸水深スナップショットバイナリファイルの出力選択 |
||||
設定例 |
1 |
||||
InundationArrivalTime |
|||||
Output |
|||||
説明 |
陸域浸水深到達時間バイナリファイルの出力選択 |
||||
設定例 |
1 |
||||
ThresholdFileName |
|||||
説明 |
浸水深到達時間閾値設定ファイル名 |
||||
設定例 |
./DATA/InundationThreshold.dat |
||||
出力ファイルの詳細は3.5. 津波伝播・遡上計算ソルバーの実行に記述します。
ex01.xmlの設定例（L.64～L.92）。
ex01.xmlでは、計算結果出力を以下の通りに設定しています。
項目 |
内容 |
備考 |
|---|---|---|
出力開始時間 |
0秒から出力 |
|
時系列出力時間刻み |
5秒 |
|
観測点データファイル |
./DATA/Station.dat |
|
時系列出力のバッファリング |
有効 |
|
時系列出力の制御 |
全観測点の結果を集約して１つのファイルに出力 |
|
水位時系列の出力 |
有効 |
|
全水深時系列の出力 |
有効 |
|
線流量時系列の出力 |
無効 |
|
スナップショット出力時間刻み |
300秒 |
|
水位スナップショットの出力 |
有効 |
|
線流量スナップショットの出力 |
有効 |
|
沿岸最大水位の出力 |
無効 |
（記述省略） |
沿岸水位スナップショットの出力 |
無効 |
（記述省略） |
陸域最大浸水深の出力 |
無効 |
（記述省略） |
陸域浸水深スナップショットの出力 |
無効 |
（記述省略） |
ex03.xmlの設定例
スナップショット出力間隔を300秒とし,
閾値設定ファイルHeightThreshold.datとInundationThreshold.datを使用する場合の設定の例
3.2.7. ファイル可視化設定¶
ConfMakerにより入力ファイルを可視化する際の設定を記述します。
XMLファイル設定
XMLファイル設定 |
||||
|---|---|---|---|---|
ConfMakerSettingFile |
||||
GeotiffSetting |
||||
Topography |
||||
FileName |
||||
説明 |
地形標高データカラーマップ |
|||
設定例 |
./DATA/colormapTPG.dat |
|||
RoughnessCoefficient |
||||
FileName |
||||
説明 |
粗度係数分布カラーマップ |
|||
設定例 |
./DATA/colormapRCF.dat |
|||
WaveHeight |
||||
FileName |
||||
説明 |
水位変動カラーマップ |
|||
設定例 |
./DATA/colormapZ.dat |
|||
ex01.xml設定例（L.93～L.103）。
3.3. 計算条件設定ツールの実行¶
以下の手順で計算条件設定ツールConfMakerを実行します。
1.以下のファイルを準備します。
計算パラメータ記述XMLファイル
地形標高データファイル
観測点データファイル
断層パラメータファイル
[オプション]粗度係数データファイル
[オプション]陸判定マップデータファイル
[オプション]構造物ラインデータファイル
[オプション]構造物ラインパラメータファイル
カラーマップファイル（ASCIIファイル）
[オプション]津波高到達時間閾値データ（ASCIIファイル）
[オプション]浸水深到達時間閾値データ（ASCIIファイル）
環境変数LD_LIBRARY_PATHにGDAL 1.11.4およびXerces-C++ 3.1.2のlibディレクトリパスを追加します。
以下のコマンドを入力します。
$./ConfMaker XXX.xml
XXX.xmlは計算パラメータ記述XMLファイルのファイルパスを示します。
入力ファイルを指定しない場合、以下の使用方法が表示されます。
=============================================
ConfMaker version 1.1.938
=============================================
SYNOPSIS
Usage: ConfMaker <XML filename>
DESCRIPTION
ConfMaker makes a TNS project.
ConfMaker makes GeoTIFF Files and shapefiles.
EXAMPLES
$./ConfMaker ./Example.xml
COPYRIGHT
Copyright (C) 2012-2022, NIED, All rights reserved.
正常に終了すると、標準出力に
Successful Completion. ( ConfMaker Done. )
が表示されます。
カレントディレクトリに、
初期波高計算プログラム設定ASCIIファイル（IWHConf_(プロジェクト名).txt）
津波伝播計算ソルバー設定ASCIIファイル（CalcParameter_(プロジェクト名).txt）
が出力されます。
(プロジェクト名)は計算パラメータ記述XMLファイルの<ProjectName>で指定したプロジェクト名を表します。
計算設定XMLファイルで指定したディレクトリに以下のファイルが出力されます。
出力先ディレクトリが存在しない場合、自動的にディレクトリを作成してファイルを出力します。
No. |
項目 |
内容 |
|---|---|---|
ファイル名 |
Dump1d_BEST.txt / CoastExtractPoint_[領域名].txt |
|
種別 |
観測点集約ファイル |
|
説明 |
観測点（Dump1d_BEST）および沿岸水位抽出点（CoastExtractPoint）の計算メッシュ情報を記述したASCIIファイルです。 |
|
ファイル名 |
Station / ExtractPoint .shp / .dbf / .prj / .shx |
|
種別 |
観測点位置情報シェイプファイル |
|
説明 |
観測点（Station） / 沿岸水位抽出点（ExtractPoint）の位置情報を示すシェイプファイルです。 |
|
ファイル名 |
Fault .shp / .dbf / .prj / .shx |
|
種別 |
断層地表投影形状シェイプファイル |
|
説明 |
設定した断層パラメータファイルの断層地表投影形状を示すシェイプファイルです。 |
|
ファイル名 |
TPG_[領域名].bin / .tiff |
|
種別 |
地形標高バイナリファイル、GeoTIFFファイル |
|
説明 |
設定した地形標高データのバイナリ形式ファイルおよびGeoTIFF形式ファイルです。 バイナリ形式ファイルはtns-solverの入力ファイルとなります。 |
|
ファイル名 |
RCF_[領域名].bin / .tiff |
|
種別 |
粗度係数バイナリファイル、GeoTIFFファイル |
|
説明 |
設定した粗度係数データのバイナリ形式ファイルおよびGeoTIFF形式ファイルです。 バイナリ形式ファイルはtns-solverの入力ファイルとなります。 |
|
ファイル名 |
LSM_[領域名].bin / .tiff |
|
種別 |
陸判定マップバイナリファイル、GeoTIFFファイル |
|
説明 |
設定した陸判定マップデータのバイナリ形式ファイルおよびGeoTIFF形式ファイルです。設定がなかった場合、ConfMakerが地形標高データおよび潮位から、陸判定マップを生成し出力します。 バイナリ形式ファイルはtns-solverの入力ファイルとなります。 |
|
ファイル名 |
WBM_[領域名].bin / .tiff |
|
種別 |
構造物マップバイナリファイル、GeoTIFFファイル |
|
説明 |
設定した構造物ラインデータの種別を表すバイナリ形式ファイルおよびGeoTIFF形式ファイルです。 バイナリ形式ファイルはtns-solverの入力ファイルとなります。 |
|
ファイル名 |
WBH_[領域名].bin / WBH[N/E]_[領域名].tiff |
|
種別 |
構造高バイナリファイル、GeoTIFFファイル |
|
説明 |
設定した構造物ラインデータの天端高を表すバイナリ形式ファイルおよびGeoTIFF形式ファイルです。 バイナリ形式ファイルはtns-solverの入力ファイルとなります。 GeoTIFFのファイル名は以下のデータに対応します。 'WBHN':メッシュ北辺構造物高データ 'WBHE':メッシュ東辺構造物高データ |
|
ファイル名 |
VRT_[領域名].txt |
|
種別 |
鉛直地殻変動量分布作用リストファイル |
|
説明 |
断層パラメータファイルで設定された破壊開始時間およびすべり継続時間と地殻変動量分布の対応関係を記述するファイルです。 ファイル形式は、「破壊開始時間、すべり継続時間、バイナリファイルパス」の組を1行に記述したASCIIファイルです。 「破壊開始時間」および「すべり継続時間」は単位秒、書式%16dで記述されます。 |
|
ファイル名 |
IWH_[領域名].txt |
|
種別 |
初期津波高分布作用リストファイル |
|
説明 |
断層パラメータファイルで設定された破壊開始時間およびすべり継続時間と初期津波高分布の対応関係を記述するファイルです。 ファイル形式は、「破壊開始時間、すべり継続時間、バイナリファイルパス」の組を1行に記述したASCIIファイルです。 「破壊開始時間」および「すべり継続時間」は単位秒、書式%16dで記述されます。 |
例題計算ex01のConfMaker出力可視化例
地形標高データGeoTIFF・観測点シェイプファイル・断層シェイプファイルの可視化
3.4. 津波初期波高計算ツールの実行¶
以下の手順で津波初期波高計算ツールIWHMakerを実行します。
以下のファイルを準備します。
初期波高計算ツール設定ASCIIファイル
地形標高データファイル
断層パラメータファイル
実行ファイルIWHMakerの含まれているディレクトリに移動します。
以下のコマンドを入力します。
$./IWHMaker IWHMaker_XXX.txt
IWHMaker_XXX.txtは初期波高計算ツール設定ASCIIファイルのファイルパスを示します。
入力ファイルを指定しない場合、以下の使用方法が表示されます。
=============================================
IWHMaker version 1.1.938
=============================================
SYNOPSIS
Usage: IWHMaker <Config filename>
DESCRIPTION
IWHMaker makes a Tsunami Initail Wave Height.
EXAMPLES
IWHMaker ./IWHConf_EXAMPLE.txt
COPYRIGHT
Copyright (C) 2012-2022, NIED, All rights reserved.
正常に終了すると、下記メッセージが標準出力に表示されます。
Successful Completion. ( IWHMaker Done. )
計算設定XMLファイルで指定したディレクトリに以下のファイルが出力されます。
No. |
項目 |
内容 |
|---|---|---|
ファイル名 |
VRT_[領域名]_[作用時間].bin |
|
種別 |
鉛直地殻変動量バイナリデータファイル |
|
説明 |
鉛直地殻変動量のバイナリ形式ファイルです。作用時間は単位秒、書式%04dで記述されます。 |
|
ファイル名 |
HRZ_[領域名]_[作用時間].bin |
|
種別 |
水平地殻変動水位変化量バイナリデータファイル |
|
説明 |
水平地殻変動水位変化量のバイナリ形式ファイルです。作用時間は単位秒、書式%04dで記述されます。 |
|
ファイル名 |
IWH_[領域名]_[作用時間].bin |
|
種別 |
初期津波高バイナリデータファイル |
|
説明 |
初期津波高のバイナリ形式ファイルです。作用時間は単位秒、書式%04dで記述されます。 |
3.5. 津波伝播・遡上計算ソルバーの実行¶
以下の手順で津波伝播・遡上計算ソルバーtns-solver / tns-solver_gpuを実行します。
tns_solver_gpuを実行する場合、環境変数LD_LIBRARY_PATHにCUDA のlibディレクトリパスを追加します。GNU版ではCUDA7.5、Intel版ではCUDA10.1の設定が必要です。
実行ファイルと入力ファイルを用意し、以下のコマンドを入力します。CPUを用いたシリアル実行、CPUにおけるOpenMPによるスレッド並列実行、GPUによる実行が可能です。計算機環境にあわせて選択してください。
CPU実行, シリアル実行の場合
$export OMP_NUM_THREADS=1
$./tns-solver CalcParameter_XXX.txt
CalcParameter_XXX.txtは計算条件設定ASCIIファイルを示します。
CPU, OpenMP 8並列実行の場合
$export OMP_NUM_THREADS=8
$./tns-solver CalcParameter_XXX.txt
GPU実行の場合
$./tns-solver_gpu CalcParameter_XXX.txt n
nは使用するGPUデバイスの番号を示します。指定しない場合、0が設定されます。
入力ファイルを指定しない場合、以下の使用方法が表示されます。
tns-solver
=============================================
tns-solver version 1.1.938
=============================================
SYNOPSIS
Usage: tns-solver <CalcParameter filename>
DESCRIPTION
tns-solver simulates TSUNAMI propargation and run-up.
EXAMPLE
$./tns-solver CalcParameter_EXAMPLE.txt
COPYRIGHT
Copyright (C) 2012-2022, NIED, All rights reserved.
tns-solver_gpu
========================================================
tns-solver_gpu version 1.1.938
========================================================
SYNOPSIS
Usage: tns-solver_gpu <CalcParameter filename> <Device Number>
DESCRIPTION
tns-solver_gpu calculates TSUNAMI propargation and run-up using GPU.
EXAMPLE
$./tns-solver_gpu CalcParameter_EXAMPLE.txt 0
COPYRIGHT
Copyright (C) 2012-2022, NIED, All rights reserved.
処理内容と入力ファイルの情報が標準出力に出力されます。計算が始まると、10ステップごとに現在のステップ数が標準出力に出力されます。また、100ステップごとに、水位、X方向の流量、Y方向の流量の最大値と最小値が標準出力に出力されます。
正常に終了すると、計算実行時間が出力されます。(プロジェクト名)/OUTPUTディレクトリに計算結果ファイルが出力されます。
※ 2. の実行時に計算条件設定ASCIIファイルの鉛直地殻変動量分布ファイル（# Vertical Deformation File Listの1行下）と初期津波高分布ファイル（# Initial Wave Height File Listの1行下）を空行とすることで、鉛直地殻変動量分布と初期津波高分布を親領域からの補間により与えることが可能です。
tns-solverの出力ファイルは以下の通りです。
ファイル名識別子と出力データ物理量の対応関係は
Z：水位（m）
M：X方向線流量（m2/s）
N：Y方向線流量（m2/s）
D：全水深変動（m）
となっています。
No. |
項目 |
内容 |
|---|---|---|
ファイル名 |
Dump1dUni_Z/M/N/D.bin |
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種別 |
観測点時系列バイナリファイル |
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説明 |
観測点の時系列データが出力されるバイナリファイルです。 |
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ファイル名 |
Z/M/N[領域番号]_t[出力時間].bin |
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種別 |
スナップショットバイナリファイル |
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説明 |
計算領域全点におけるスナップショットを格納した２次元データのバイナリファイルです。出力時間刻み・計算領域ごとにファイルが出力されます。出力時間は単位秒、書式%06dの整数値で記述されます。 |
|
ファイル名 |
ZMAX/MMAX/NMAX[領域番号].bin |
|
種別 |
最大分布バイナリファイル |
|
説明 |
計算領域全点における最大値の分布を格納した２次元データのバイナリファイルです。計算領域ごとにファイルが出力されます。 |
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ファイル名 |
Coastal-AbsHeight_t[出力時間].csv |
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種別 |
沿岸最大水位CSVファイル |
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説明 |
沿岸水位抽出点における水位変動（m）のスナップショットが出力されるCSVファイルです。出力時間刻みごとにファイルに出力されます。出力時間は単位秒、書式%06dの整数値で記述されます。 |
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ファイル名 |
Coastal-MaxAbsHeight.csv |
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種別 |
沿岸最大水位CSVファイル |
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説明 |
沿岸水位抽出点における最大水位変動（m）および到達時間（秒）が出力されるCSVファイルです。 全抽出点の最大水位変動・到達時間がひとつのファイルに出力されます。 |
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ファイル名 |
Coastal-ArrivalTimeHeight.csv |
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種別 |
沿岸水位到達時間CSVファイル |
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説明 |
沿岸水位抽出点における水位変動（m）の閾値到達時間（秒）が出力されるCSVファイルです。全抽出点および全閾値の到達時間がひとつのファイルに出力されます。 |
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ファイル名 |
Land-InundationDepth-M[格子間隔]-R[領域番号]_t[出力時間].bin |
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種別 |
陸域浸水深スナップショットバイナリファイル |
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説明 |
陸域メッシュにおける浸水深（m）のスナップショットが出力される２次元バイナリファイルです。非線形計算が実行される最小格子領域において、出力時間刻みごとにファイルが出力されます。出力時間は単位秒、書式%06dの整数値で記述されます。 |
|
ファイル名 |
Land-InundationDepth-M[格子間隔]-R[領域番号].bin |
|
種別 |
陸域最大浸水深バイナリファイル |
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説明 |
陸域メッシュにおける浸水深（m）の最大値が出力される２次元バイナリファイルです。非線形計算が実行される最小格子領域においてひとつのファイルが出力されます。 |
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ファイル名 |
Land-ArrivalTime-M[格子間隔]-R[領域番号]_H[浸水深閾値].bin |
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種別 |
陸域浸水深到達時間バイナリファイル |
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説明 |
陸域メッシュにおける浸水深（m）の閾値到達時間が出力される２次元バイナリファイルです。非線形計算が実行される最小格子領域において、浸水深閾値ごとにファイルが出力されます。浸水深閾値は単位cm, 書式%04dで記述されます。 |
3.6. 計算結果のポスト処理¶
3.6.1. 時系列バイナリファイルのASCII変換¶
以下の手順でdump1d2asciiを実行し、津波伝播・遡上計算ソルバーの出力時系列バイナリファイルをASCIIファイルに変換します。
津波伝播・遡上計算ソルバーの出力ファイルが存在することを確認します。
以下のコマンドを入力します。
$./dump1d2ascii [Type] XXX.bin YYY.dat
XXX.binは変換対象とするバイナリファイル、YYY.datは出力ファイル名を示します。
[Type]は入力ファイルの種別を表し、以下のいずれかが指定可能です。
・'Z' : 水位時系列データとして処理
・'D' : 全水深変動時系列データとして処理
・'M','N' : 線流量時系列データとして処理
入力ファイルを指定しなかった場合、以下の使用方法が表示されます。
SYNOPSIS
Usage: dump1d2ascii <DATA Type> <INPUT Time Series BINARY filename> <OUTPUT Time Series ASCII filename>
<DATA Type>: 'Z', 'D', 'M', 'N'
DESCRIPTION
dump1d2ascii converts Time Series BINARY file to ASCII file.
EXAMPLES
$./dump1d2ascii Z ./Dump1dUni_Z.bin ./Dump1dUni_Z.dat
COPYRIGHT
Copyright (C) 2012-2022, NIED, All rights reserved.
正常に終了すると、ASCIIファイルが作成されます。
例題計算ex01のdump1d2ascii出力可視化例
左 ：ST_01（Dump1dUni_Z.bin）
右 ：ST_28（Dump1dUni_Z.bin）
|
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3.6.2. ２次元バイナリファイルのASCII変換¶
以下の手順でbin2asciiを実行し、津波伝播・遡上計算ソルバーの出力バイナリファイルをASCIIファイルに変換します。
津波伝播・遡上計算ソルバーの出力ファイルが存在するか確認します。
以下のコマンドを入力します。
$./bin2ascii [SpongeNum] XXX.bin YYY.dat
[SpongeNum]は吸収境界メッシュ数、XXX.binは変換対象とする分布データバイナリファイル、YYY.datは出力ファイル名を示します。吸収境界のメッシュは出力時に除外されます。 TNS Version1.0/1.1のtns-solver / tns-solver_gpuでは吸収境界メッシュ数を50として計算します。
入力ファイルを指定しなかった場合、以下の使用方法が表示されます。
SYNOPSIS
Usage: bin2ascii <Sponge Boundary Mesh Number> <2D Binary file> <OUTPUT 2D ASCII file>
DESCRIPTION
bin2ascii makes a 2D ASCII file from 2D binary file generated by IWHMaker/tns-solver.
EXAMPLES
bin2ascii 50 ./Z01_t000600.bin ./Z01_t000600.dat
COPYRIGHT
Copyright (C) 2012-2022, NIED, All rights reserved.
正常に終了すると、ASCIIファイルが作成されます。
3.6.3. ２次元バイナリファイルのGISラスタ変換¶
以下の手順でbin2tiffを実行し、津波伝播・遡上計算ソルバーの出力バイナリファイルをGeoTIFFファイルに変換します。
津波伝播・遡上計算ソルバーの出力ファイルが存在することを確認します。環境変数LD_LIBRARY_PATHにGDAL-1.11.4/libのパスを追加します。
以下のコマンドを入力します。
$./bin2tiff colormapXXX.dat [EPSG] [SpongeNum] YYY.bin ZZZ
colormapXXX.datはカラーマップファイル、[EPSG]はEPSGコード、[SpongeNum]は吸収境界メッシュ数、YYY.binは可視化対象とする分布データバイナリファイル、ZZZは出力ファイル名接頭文字列を示します。吸収境界のメッシュは出力時に除外されます。 TNS Version1.0/1.1のtns-solver / tns-solver_gpuでは吸収境界メッシュ数を50として計算します。なお、吸収境界メッシュ数を0にすると、吸収境界での挙動を確認できます。
入力ファイルを指定しなかった場合、以下の使用方法が表示されます。
SYNOPSIS
Usage: bin2tiff <Color table file> <CRS EPSG> <Sponge Boundary Mesh Number> <2D Binary file> <OUTPUT GeoTIFF filename>
DESCRIPTION
bin2tiff makes a GeoTIFF file from 2D binary file generated by IWHMaker/tns-solver.
EXAMPLES
bin2tiff colormapZ.dat 3100 50 Z01_t000600.bin Z01_t000600
COPYRIGHT
Copyright (C) 2012-2022, NIED, All rights reserved.
正常に終了すると、GeoTIFFファイル（ファイル名ZZZ.tiff）が作成されます。
例題計算ex01のbin2tiff出力可視化例
左 ：D4000-M0810初期波高（Z01_t000000.bin）
中央：900秒経過時点水位スナップショット（Z01_t000900.bin）
右 ：1800秒経過時点水位スナップショット（Z01_t001800.bin）
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3.6.4. ２次元バイナリファイルのnetCDF変換¶
以下の手順でbin2netCDF4を実行し、津波伝播・遡上計算ソルバーの出力バイナリファイルをnetCDF4ファイルに変換します。
津波伝播・遡上計算ソルバーの出力ファイルが存在することを確認します。
以下のコマンドを入力します。
$./bin2netCDF4 [EPSG] [SpongeNum] YYY.bin ZZZ
[EPSG]はEPSGコード、[SpongeNum]は吸収境界メッシュ数、YYY.binは可視化対象とする分布データバイナリファイル、ZZZは出力ファイル名接頭文字列を示します。吸収境界のメッシュは出力時に除外されます。 TNS Version1.0/1.1のtns-solver / tns-solver_gpuでは吸収境界メッシュ数を50として計算します。
入力ファイルを指定しなかった場合、以下の使用方法が表示されます。
SYNOPSIS
Usage: bin2netCDF4 <EPSG> <Sponge Boundary Mesh Number> <2D Binary file> <OUTPUT netCDF filename>
DESCRIPTION
bin2netCDF4 makes a netCDF4 format file from 2D binary file generated by IWHMaker/tns-solver.
EXAMPLES
bin2netCDF4 3100 0 TPG_M0810-R0001.bin TPG_M0810-R0001
COPYRIGHT
Copyright (C) 2012-2022, NIED, All rights reserved.
正常に終了すると、netCDF4形式ファイル（ファイル名ZZZ.grd）が作成されます。
