SMS中文使用手册.docx
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SMS中文使用手册
SMS中文使用手册
地表水模拟软件SMS教程翻译
北京东方泰坦科技股份有限公司
二○一一年
北京东方泰坦科技股份有限公司
BeijingOrientalTITANTechnology
Co.,LTD
I目录
地表水模拟系统－综述
（1）
1简介
（1）
2开始练习
（1）
3SMS屏幕
（1）
3.1主要图形窗口
（2）
3.2工具栏
（2）
3.3项目浏览器窗口（4）
3.4时间步长窗口（4）
3.5编辑窗口（5）
3.6菜单栏（5）
3.7TheStatuBar状态栏（5）
4使用背景图像（6）
5使用Feature对象（6）
6创建新的特征弧段（8）
7操作coverage文件（10）
8节点重新分布（11）
9定义多边形（12）
10网格参数分配（13）
10.1Paving方法创建加密点（13）
10.2定义CoonPatch（14）
11应用边界条件（16）
11.1定义弧段组（17）
11.2边界条件赋值（18）
12给多边形赋材质值（19）
13特征对象转变为网格（20）
14编辑生成网格（22）
15对网格插值（22）
17保存工程文件（23）
18结论（23）
地表水模拟系统-离散点数据模块-TINS-TINS............................................................................................
............................................................................................241简介.（24）
2导入地形数据-Cimmaron调查数据（24）
3编辑TIN数据（26）
3.1删除边界三角形（26）
3.2修改离散点数据组（37）
4导出为表格数据（41）
5在大文件中筛选数据（42）
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II5.1文件导入筛选选项（42）
5.2基于度的筛选（44）
6将D某F文件转换为离散数据（46）
7虚线（47）
8结论（48）
地表水模拟系统-GIS模块（49）
1打开一个已有的GIS数据文件并查看属性（49）
1.1一般方法（49）
1.2ArcGIS模式（50）
2将图层文件投影到活动图层上（51）
3地图模块显示选项（52）
5结论（54）
基础RMA2分析（55）
551引言（55）
2定义介质性质（56）
3模型参数（56）
4保存模型（57）
5运行模拟（57）
6结论（58）
地表水模拟系统-RMA2导向模块（59）
591引言（59）
2定义模型单位（59）
3定义模型参数（60）
3.1一般选项（60）
3.2时间（60）
3.3文件（61）
3.4整体方法（61）
4定义边界条件（62）
4.1创建Nodetring（62）
4.2定义流量边界条件（63）
4.3定义水头边界条件（63）
4.4定义介质性质（64）
5保存模拟（65）
6运行模型（65）
7利用RMA2修改（67）
7.1检查较高的测深值（67）
7.2改变初始水面高程（68）
7.3创建修改（68）
7.4运行一个新的模拟（69）
8结论（69）
地表水模拟系统-RMA2模块（71）
71
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III1水动力模型的建立（71）
2输入底图（72）
3定义节点（72）
4构建网格（73）
4.1网格的构建应满足以下条件：
（73）
4.2构建方法：
（73）
5模型质量检查（76）
6定义材质（77）
7设置边界条件（78）
8模型控制参数设置（78）
9RMA2模型检查（79）
10模型运行（80）
地表水模拟系统-RMA4分析（81）
811引言（81）
2例1（81）
2.1RMA4模型控制（82）
2.2边界条件（83）
2.3介质特征（84）
2.4运行RMA4（84）
2.5FilmLoop（85）
3例2（85）
3.1RMA4模型控制（86）
3.2边界条件（87）
3.3介质特征（87）
3.4运行RMA4（88）
3.5FilmLoop（88）
4例3（88）
4.1RMA4模型控制（88）
4.2边界条件（89）
4.3介质特征（89）
4.4运行RMA4（90）
4.5FilmLoop（90）
5其他变化（90）
6结论（90）
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1地表水模拟系统－综述
1简介
本教程讲述SMS界面的主要功能，并对不同的模块做一个简要的介绍，建议在开展其他教程前先进行本教程学习，教程中所有文件都能在数据文件中找到。
2开始练习
在进行教程的练习前需要在您电脑中安装SMS软件，如果还没有安装SMS软件，请在学习之前先安装软件，教程文件中每章内容讲述SMS具体功能的应用。
如果你没有购买SMS所有模块或者如果您正在评估软件，你应该在演示模式下运行SMS完成本教程（见SMS软件入门介绍教程中第三部分）。
使用演示模式时，您将无法保存文件。
出于这个原因，所有你要求保存的文件已包括在本教程\SMS_Overview目录下的子目录的输出。
当您被询问保存文件时，你应该从这个输出目录，而不是打开文件。
要启动SMS软件，做到以下几点：
打开开始菜单，选择所有程序，选择SMS11.0软件并单击SMS11.0.
3SMS屏幕
SMS界面分为六个主要分区：
主图形窗口、项目资源管理器（这可能也被称为树窗口），工具栏，编辑窗口，菜单栏和状态栏（见图1）。
正常情况下，主要的图形窗口占屏幕的大部分范围，但是，情节窗也可以打开来显示各种数据2D绘图。
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2图1m屏幕
3.1主要图形窗口
主要图形窗口占SMS屏幕最大的范围，大部分数据操作在图形窗口中进行，在教程中每章你都会用到图形窗口。
3.2工具栏
实际上是工具栏由多个可停靠的工具栏组成。
默认情况下，它们被放置在左侧的应用程序的不同地点，但可以根据需要放置界面的周围。
工具栏包括以下部分：
模块：
此图像显示了当前SMS模块。
如SMS在线帮助上所述，在任何给定的时间内运行SMS软件，这些图标控制菜单命令和工具。
每个模块都对应一个
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3特定类型的数据。
例如，一个图标对应的有限元网格模块、一个图标对应笛卡尔网格模块和一个图标对应一个离散点数据模块。
如果离散点数据模块处于可应用状态，操作离散点数据的命令是可用的。
用户可以通过选择该模块的图标，或选择在ProjectE某plorer中右键单击Project
E某plorer中的实体模块。
在默认情况下应用程序的底部显示模块工具栏。
静态工具：
此工具栏包含了一套不随的模块改变而变化的工具。
这些工具用于操作显示器。
默认情况下，它们出现在显示屏的项目资源管理器和图形窗口之间顶部。
动态工具：
这些工具根据所选择的模块和活动模型而变化。
这些工具用于创建和编辑实体的具体模块。
他们项目资源管理器和图形窗口之间的下方出现。
宏：
有三个独立的宏工具栏。
这些是菜单命令的快捷键方式。
默认情况下，标准宏和文件工具栏会在项目资源管理器上方显示，可选宏工具栏在动态工具下方的项目资源管理器和图形窗口之间出现。
默认情况下可选宏工具栏下方会出现“图形对象”工具栏。
宏在启动时显示的工具栏设置在“首选项”对话框（“编辑”|首选项“命令或右键单击ProjectE某plorer中，选择Preference）。
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43.3项目浏览器窗口
浏览器窗口使用户可以查看构成了一个项目的一部分所有数据。
默认情况下，在屏幕左侧会出现，但可以停靠任何一方，或者被视为一个单独的窗口。
它是用来模块切换、选择工作的图形对象、选择激活的数据集和设置活动涂层中不同实体的显示设置。
在ProjectE某plorer中右击各种实体，用户也可变换，复制，或操纵实体。
3.4时间步长窗口
时间步窗口用来选择被激活状态下的一个时间步长，仅仅当一个动态的数据集已经加载到项目时是可见的。
默认情况下，时间步长窗口显示在“工程资源管
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5理器”下方。
3.5编辑窗口
编辑窗口出现在应用程序的顶部菜单的下方。
它是用来显示和/或更改所选实体的坐标。
它还也显示的选定实体的功能数据。
3.6菜单栏
菜单栏包含用于数据操纵的命令。
在菜单栏中显示的菜单取决于活动的模块和数值模型。
3.7TheStatu
Bar状态栏
SMS软件中有两个状态栏：
一个位于SMS应用程序窗口的底部，第二个位于主窗口图形。
当过工具或鼠标悬停在一个对话框项目时，位于主应用程序窗口的底部状态栏显示其帮助信息，当提示为具体行动时它也可能以红色文字显示一条消息，如在如下图所示。
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6与主图形窗口相关的第二状态栏分成两个单独的窗格。
在模型以平面视图显示时，左窗格显示鼠标的坐标，右窗格显示所选实体的信息。
4使用背景图像
可视化模型的一个好方法是导入该位置的数字图像。
对于本教程，图像是由扫描一个USGS四边形地图的一部分并保存为JPEG文件的扫描图像。
SMS可以打开最常见的图像格式，包括TIFF，JPEG和Mr.Sid图像。
一旦SMS软件导入图像，图像以平面视图显示在所有其他数据的下面，或者可以作为有限元网格或三角离散点表面上显示纹理结构。
在例题中按以下步骤打开JPEG影像
1.选择File|Open.
2.从数据文件夹中选择tmary.jp文件，出现文件打开对话框
3.点击“打开”。
SMS打开文件并搜索其地理参照数据，地理参照数据确定图像中的每个点对应地理位置（某，Y）。
通常地理参照数据包含在地理属性文件有时也包括图像本身。
地理属性文件有“.wld”,“.tfw”,“.jpgw”…扩展名，如果SMS软件找到地理参考数据，影像文件将会打开并显示在屏幕中，如果SMS软件没有找到地理参考数据，用户需要用影像校准对话框校准图像，在第四教程中不需要这样操作，根据自己的喜好设置，SMS软件可能会提示是否要建立图像金字塔。
这根据不同的分辨率提高了图像质量，但会占用更大的内存空间。
如果提示请单击“是”来生成的金字塔。
请注意在项目资源管理器的Image图像下增加了影像文件。
5使用Feature对象
概念模型是对模拟区域内的概化，概念模型包括区域的几何属性的情况（如域范围）、作用在区域内的力（如流入或水位边界条件）和物理特性（如粗糙度或摩擦）。
但是概念模型不包括像元素的数值细节。
在MAP模块中用feature对
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7象在地图上构建概念模型。
图2Feature对象
如图2所述，在SMS软件中feature对象包括点、节点、弧段和多边形。
Feature对象中点、节点、弧段和多边形组合在一起成为coverage，一次只有一个coverage文件处于活动状态。
特征点定义为没有连接到弧段的（某，Y）位置，点用来定义测量范围值或具体特定值范围如速度场。
SMS软件可以在这样一个位置的数值模型中提取数据，或强制创建一个网格节点的具体位置。
特征节点除了与至少附在一条弧段上外，其他与特征点功能一样。
一个特征弧段是一系列的线段统一成线实体。
弧段可以形成面或者代表诸如主河道边界的线特性，弧段的两端点称为特征顶点，弧段的中间点称为节点，特征多边形由一段封闭的特征弧段连接而成。
只要弧段形成一个闭环，特征多边形可以由一条特征弧段组成或者由多条特征弧段组成，特征多边形也可能包括孔。
在本教程中的概念模型将包括一个单一coverage文件，
coverage文件中包括确定范围内的河道和洪水岸，跟着本教程操作，您将加载在现有coverage文件上加载新的coverage文件。
新的coverage范围将成为积极的和旧的coverage范围将变得不活跃。
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86创建新的特征弧段
创建一系列的特征对象来显示拓扑的重要功能，例如河道干流和边界区域的材质。
Feature对象可以直接在SMS软件内部进行数字化处理、可以从现有的CAD文件（如D某F或DWG）转换也可以从调查数据中提取。
在本例中，特征对象将在SMS软件运用校准后的JEPG图像作为参考来数字化创建数字化的功能弧：
1.从Toolbo某中选择创建特征弧段
2.按图3所示（你也可以放大）点击河左岸.当你创建的弧线，如果你犯了一个错误，要后退就按Backpace键。
如果你想中止的弧线并重新开始按ESC键。
3.在弧段的终点双击结束。
一个特征弧段确定左河岸总体形状。
需要三个或更大多弧段来确定右岸的河堤、河的上游和下游河道截面。
总之，这些弧将被用于创建一个多边形来确定研究区域。
图3创建第一个特征弧段
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9继续创建剩余的弧段：
1.按刚才所描述的相同的方式，按图4所示完成创建其余3条弧段，
2.记住双击是终止弧段操作，除非你终止在现有的节点上。
图4创建的所有特征弧段
现在已经确定了主河道。
创建自己的模型时，你会继续创建其他弧，分裂现有的特征弧段来确定材质区和查找具体的模型特征，例如如河道上的的硬点。
为了节省时间，与所有这样做的概念模型一直保存在一个文件中。
要打开文件：
1.选择文件|打开。
2.从数据文件夹中打开tmary1.map文件。
从文件中的数据创建一个新的coverage文件，你正在编辑的覆盖范围变得无效。
要隐藏不活动的coverage文件：
3.在项目浏览器取消其名称（默认为coverage文件）选中旁边的框，新的coverage文件被添加到与项目资源管理器中，其名称“tmary1”。
应该像图5显示那样。
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10图5tmary1.map特征对象数据
7操作coverage文件
如本教程开头所述，特征对象归类为coverage文件。
从文件中打开当一组创建一个或多个新的coverage文件特征对象，最后一个coverage文件是活动的，在活动的coverage文件中创建或编辑功能的对象。
在默认情况下，不活动的coverage文件颜色依据显示属性设置中为蓝灰色或不显示。
每个coverage文件在项目管理器中也代表一个条目。
一个项目通常包括定义在设计或不同的历史条件下的许多不同的选项的coverage文件。
当有许多正在绘制coverage文件，显示变得混乱。
单个coverage文件可能通过取消选中在ProjectE某plorer中的coverage文件名称旁边的复选框被关闭。
如果一个coverage文件已不再需要，您也可通过右击在项目浏览器的coverage文件范围，并选择“删除”选项删除。
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118节点重新分布
为了创建功能弧，您只需点击一个图像上的点线。
您可能会或可能不会非常重视沿圆弧顶点间距。
从特征对象创建的网格中单元密度相匹配是沿功能弧线的节点，因此更希望更多的节点分布均匀。
在特征弧段的节点可以按照所需的间距重新分配。
1.从工具箱中选择选择特征弧段工具
2.点击图4中最左边标记Arc#1弧段
3.选择FeatureObject|ReditributeVertice.在ReditributeVertice对话框中显示相关弧段和节点分布的信息
4.确认选则SpecifiedSpacing选项，输入200值，这在SMS软件中弧段节点间距为200ft，如果你采用的是公制单位，在SMS软件中弧段节点间距为200m
5.点击OK来重新沿弧段分配节点
图6沿弧段节点的重新分布
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12点击OK按钮后，屏幕显示将自动更新显示设定节点分布，特征弧段仍然显亮显示，因为弧段一直在选择状态。
6.在显示屏上点击别处。
该命令可以更清楚地看到选择清除的效果。
当您创建概念模型，将每个弧段的节点进行再分配直到你有你想要在各个领域的顶点间距。
如果间距是相同的多个弧，可以一次选择多条弧段在同一时间重新分配。
当您计划使用弧形修补程序中时，创建一个更好的修补程序如果弧形对面有同等数量的顶点。
在这种情况下，您希望使用NumberofSegment的选项，而不是SpecifiedSpacing选项，以便您可以指定每个弧沿节点的确切数。
9定义多边形
在这部分教程中，你应打开另一个已经把每个弧段节点重新分配好的地图文件，
1.与你以前打开文件方式一样，打开tmary
2.map文件
2.关闭“tmary1”coverage文件的显示。
在继续用多边形进行定义前，必须改变coverage类型为2D网格
3.在项目管理器中右击“tmary2”coverage文件
4.从菜单中选择Type|Model|Generic2DMeh.从一组闭合环形弧段创建的多边形用于定义具体的材质区，多边形可以逐个创造，但它是更加可靠的用SMS自动地创造他们。
运用SMS软件在弧外面建立多边形：
5.在远离任何圆弧图形窗口中单击确定在图像工作窗口没有弧段选择
6.选择FeatureObject|Clean来确保创建的特征对象不存在问题
7.在Clean选项对话框中点击OK
8.选择FeatureObject|BuildPolygon.
尽管在显示窗口中没有显示有任何变化，但是已经从弧段中建立多边形，一个证据就是SelectPolygon工具处于可用状态。
本例题中的多边形来定义材质分区，也用来帮助创建质量更好的网格。
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1310网格参数分配
网格参数可用创建的多边形，弧线和点分配，这些网格参数确定自动网格生成方法将用于创建多边形内部的有限元网格。
对于每种方法，在每个特征弧段中每个节点将创建有限单元网格的角顶点。
这种差别是如何创建内部节点，这些节点如何连接形成单元。
SMS具有多种网格生成方法。
最常见的应用包括patch,paving,andcalarpavingdenity方法。
总体来说，paving是默认的方法因为Paving方法适用于所有多边形形状。
Patche方法需要3或4个多边形双方。
Denitymehingoption需要分散的数据集定义的网格密度。
10.1Paving方法创建加密点
当使用默认的paving方法，可以保持一定的限制是如何创建单元。
一个加密点是一个多边形的边界内创建，并分配一个大小值。
有限元网格创建时，将在加密点的位置和接触节点的所有一个特征点元素的边缘创建一个角落节点将加密点的大小值所指定的确切长度。
要创建一个加密点：
1.从工具箱中选择FeaturePoint工具
2.按图7标示中，双击左多边形内的点
3.在FeaturePoint/NodeOption对话框中确保RefinePoint选项选中
4.输入值7
5.0（ft）.
5.点击“确定”按钮接受加密点。
根据显示设置加密点将区分不同的颜色比区别其他节点。
创建有限单元网格时，在加密点位置上创建网格角顶点并且与加密点相连的单元边长度为75ft，和所有连接的元素边缘将是75.0英尺长。
当一个节点需要放置在一个特定的功能如在高或低海拔点，一个加密点是有用的。
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14Figure7加密点位置.
10.2定义CoonPatch
正如前面所述，CoonPatch网格生成方法需要要创建三或四边。
但是它是并不少见的，我们希望使用CoonPatch技术填补了四个多弧定义多边形。
图8显示了一个由四面组成的一个长方形补丁的例子。
注意1部分和2都从多个特征弧段。
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15图8矩形patch需要4条边
图9特征多边形属性对话框
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