【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及環(huán)境領域，具體涉及一種基于有限元的近岸海洋模型的bmi配置方法。
技術介紹
1、在沿海和海洋環(huán)境建模中，水動力和波浪相互作用(wci)對多種現象至關重要，如潮汐入口、極端天氣條件下的海岸區(qū)響應、河口動力學、洪水風險評估、地形演變，以及環(huán)境事件如石油泄漏和海洋能源評估。這些復雜現象跨越多個時空尺度，從亞秒級的波浪到數十年的沉積物變化，要求耦合多種模型以全面捕捉物理過程。
2、根據以上信息，環(huán)境領域現有技術的實現方案主要包括使用bmi函數進行模型控制和信息檢索。bmi-thetis和bmi-swan是
技術介紹
，用于環(huán)境建模。這些函數包括模型控制函數(如初始化，更新和完成模型)以及模型信息函數(例如檢索模型名稱和輸入/輸出變量計數)，變量信息函數允許用戶檢索模型中使用的變量的信息。
3、thetis海岸海洋模型是用python實現的，通過firedrake有限元框架保持計算效率。它利用了numpy、scipy和matplotlib等開源python包，并采用面向對象編程實現irf生命周期。重構的swan模型被編譯為庫，集成到fortran?2003bmi模板’bmi_swan.f90’中。其中，irf是指初始化(initialise)-運行(run)-結束(finalise)，initialise-run-finalise是一種編程模式，通常用于確保在執(zhí)行某個任務或操作時，資源的分配和釋放得到妥善管理。這種模式特別適用于需要清理資源(如文件、網絡連接、內存等)的場景，以確保系統的穩(wěn)定性和性能。以下
4、1、初始化(initialise)：在這個階段，程序會為即將執(zhí)行的任務分配所需的資源。例如，打開一個文件、建立一個網絡連接或分配內存等。
5、
6、2、運行(run)：在這個階段，程序使用在初始化階段分配的資源來執(zhí)行實際的任務。
7、
8、3、結束(finalise)：在任務完成后，程序需要釋放在初始化階段分配的資源。這有助于防止資源泄漏，確保系統的穩(wěn)定性和性能。
9、
10、在實際編程中，可以使用try-finally語句或者上下文管理器(context?manager)來確保資源的正確分配和釋放。以下是一個使用上下文管理器的示例：
11、
12、在這個例子中，當`with`語句的代碼塊執(zhí)行完畢后，`__exit__`方法會自動被調用，從而確保資源得到正確的釋放。
13、其中：
14、1、bmi-thetis和bmi-swan：這是兩種用于環(huán)境建模的
技術介紹
。它們不僅提供模型控制和信息函數，還可以幫助用戶檢索和操作模型中的變量。bmi-thetis和bmi-swan基于不同領域需求開發(fā)的，分別適用于海岸海洋模型和波浪模型等不同環(huán)境模擬。
15、2、firedrake有限元框架：firedrake是一種面向有限元方法的框架，用于高性能科學計算。在thetis海岸海洋模型中，firedrake有限元框架有助于維持計算效率，并支持模型的實現和運行。該框架可能提供了一種方便且高效的方法來處理海洋動力學模型中的復雜計算問題。
16、3、numpy、scipy和matplotlib：這些是python的重要開源包，用于科學計算和數據可視化。在thetis模型中，這些包的使用可能有助于處理模型中的數值計算和結果展示，提高了模型的可視化和分析能力。
17、4、fortran編程語言：fortran是一種古老但仍被廣泛使用的編程語言，尤其在科學計算領域。在swan模型中，fortran編程語言被用于編譯模型為庫，并與bmi模板集成，以實現模型的調用和執(zhí)行。這顯示了fortran在環(huán)境建模中的重要性和實用性。
18、綜上所述，現有技術的實現方案涉及利用bmi函數來控制和檢索模型信息，同時結合了thetis和swan等軟件工具，實現環(huán)境建模，并采用python和fortran等編程語言進行開發(fā)和集成。
19、在實現本專利技術過程中，申請人發(fā)現現有技術中至少存在如下問題：
20、由于thetis模型缺乏配置文件，給用戶帶來一定的學習曲線和底層代碼處理麻煩。
技術實現思路
1、本專利技術實施例提供一種基于有限元的近岸海洋模型的bmi配置方法，能夠解決thetis模型缺乏配置文件，給用戶帶來一定的學習曲線和底層代碼處理麻煩的技術問題。
2、為達上述目的，本專利技術實施例提供一種基于有限元的近岸海洋模型的bmi配置方法，包括：
3、針對基于有限元的近岸海洋模型：thetis模型，構建基礎模型接口bmi的配置文件，所述配置文件用于bmi的初始化函數輸入；
4、構建能夠讀取和解析所述配置文件的內容的解析器，將所述配置文件的內容映射到所述thetis模型中；
5、在對所述thetis模型進行初始化構建時，通過bmi根據映射到所述thetis模型中的所述配置文件的內容進行編輯，構建初始化函數，通過初始化函數形成所述thetis模型初始化文件。
6、上述技術方案具有如下有益效果：采用設置配置文件，簡化了初始化階段的構建過程，同時在bmi-thetis中讀取配置文件，實現了根據配置文件信息構建模型的功能。這改進了現有技術在初始化階段的繁瑣操作，提高了構建模型的效率和準確性。
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1.一種基于有限元的近岸海洋模型的BMI配置方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的基于有限元的近岸海洋模型的BMI配置方法，其特征在于，所述配置文件采用JSON格式。
3.根據權利要求1所述的基于有限元的近岸海洋模型的BMI配置方法，其特征在于，所述針對基于有限元的近岸海洋模型：Thetis模型，構建基礎模型接口BMI的配置文件，包括：
4.根據權利要求3所述的基于有限元的近岸海洋模型的BMI配置方法，其特征在于，還包括：
5.根據權利要求4所述的基于有限元的近岸海洋模型的BMI配置方法，其特征在于，
6.根據權利要求1所述的基于有限元的近岸海洋模型的BMI配置方法，其特征在于，還包括：
7.根據權利要求6所述的基于有限元的近岸海洋模型的BMI配置方法，其特征在于，所述修改所述BMI涉及的構建所述Thetis模型的方法，使所述BMI涉及的構建所述Thetis模型的方法支持將所述Thetis模型的仿真分割成多個生命周期階段，包括：
8.根據權利要求6所述的基于有限元的近岸海洋模型的BMI
9.根據權利要求1所述的基于有限元的近岸海洋模型的BMI配置方法，其特征在于，所述Thetis模型初始化文件是指所述Thetis模型初始化用的熱啟動文件。
10.根據權利要求1所述的基于有限元的近岸海洋模型的BMI配置方法，其特征在于，所述構建基礎模型接口BMI的配置文件，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種基于有限元的近岸海洋模型的bmi配置方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的基于有限元的近岸海洋模型的bmi配置方法，其特征在于，所述配置文件采用json格式。
3.根據權利要求1所述的基于有限元的近岸海洋模型的bmi配置方法，其特征在于，所述針對基于有限元的近岸海洋模型：thetis模型，構建基礎模型接口bmi的配置文件，包括：
4.根據權利要求3所述的基于有限元的近岸海洋模型的bmi配置方法，其特征在于，還包括：
5.根據權利要求4所述的基于有限元的近岸海洋模型的bmi配置方法，其特征在于，
6.根據權利要求1所述的基于有限元的近岸海洋模型的bmi配置方法，其特征在于，還包括：...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：張軒，梁瑋，夏靜敏，
申請(專利權)人：中國人民解放軍國防科技大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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