zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Khoa Học Tự Nhiên

» Môi trường

Giới thiệu nền tảng phát triển mô hình hoá và mô phỏng GAMA ứng dụng cho lĩnh vực thuỷ lợi

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Báo xấu

4
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Giới thiệu nền tảng phát triển mô hình hoá và mô phỏng GAMA ứng dụng cho lĩnh vực thuỷ lợi đã đưa ra một số thông tin tổng quan về nền tảng mô hình hóa và mô phỏng đa tác tử GAMA, một nền tảng mạnh giúp mô tả và phân tích các hệ thống lớn phức hợp nói chung và các hệ thống thuỷ lợi nói riêng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giới thiệu nền tảng phát triển mô hình hoá và mô phỏng GAMA ứng dụng cho lĩnh vực thuỷ lợi

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2017. ISBN: 978-604-82-2274-1 GIỚI THIỆU NỀN TẢNG PHÁT TRIỂN MÔ HÌNH HOÁ VÀ MÔ PHỎNG GAMA ỨNG DỤNG CHO LĨNH VỰC THUỶ LỢI Lại Hiền Phương, Bùi Thị Thu Cúc Trường Đại học Thuỷ lợi, email: lhphuong@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG nhất cho phép tích hợp hệ thống thông tin địa lý GIS để xây dựng mô hình. Trên thực tế, việc nghiên cứu các hệ thống Trong bài báo này, chúng tôi giới thiệu thực nói chung và các hệ thống thủy lợi nói nền tảng GAMA cũng như một số ví dụ ứng riêng gặp rất nhiều khó khăn như: giá thành dụng GAMA trong lĩnh vực thuỷ lợi. quá đắt, thời gian nghiên cứu thường kéo dài, có một số thực nghiệm không tiến hành được 2. GIỚI THIỆU GAMA trên hệ thống thực hay việc nghiên cứu trên hệ thống thực có thể gây ảnh hưởng đến sản GAMA là một nền tảng mô phỏng mã xuất hoặc nguy hiểm cho con người. Trong nguồn mở, được phát triển từ năm 2007 bởi những trường hợp này, phương pháp mô hình UMMISCO (IRD) kết hợp với một số nhóm hóa là phương pháp hữu ích để nghiên cứu hệ khác như DREAM (Cần Thơ), MSI (Hà Nội), thống. Phương pháp này thực hiện nghiên IDEES (Rouen), IRIT (Toulouse), LRI cứu các hệ thống thực thông qua việc xây (Orsay), INRA (Toulouse). Phiên bản mới dựng mô hình của chúng. nhất là 1.7 ra mắt năm 2017 với hơn 2000 Đối với các hệ thống thuỷ lợi, các phương người sử dụng trên khắp thế giới. pháp mô hình hoá dựa trên phương trình toán GAMA được phát triển theo ngôn ngữ học thường được sử dụng để mô tả các quá Java, tích hợp với ngôn ngữ mô hình hoá trình thuỷ văn, thuỷ động lực của hệ thống. GAML và môi trường phát triển với giao Một số công cụ hay được sử dụng theo diện thân thiện, cho phép người dùng kể cả hướng này có thể kể đến là MIKE, ISIS, không chuyên có thể xây dựng các mô hình Duflow, SOBEK, DELTA [4]. Tuy nhiên, có một cách dễ dàng và nhanh chóng. GAMA rất nhiều yếu tố quan trọng khác ảnh hưởng cho phép tạo các tác tử tương ứng với các đối lên hệ thống mà chưa được xét đến, ví dụ như tượng khác nhau trong hệ thống từ bất cứ tập thói quen/hành vi sử dụng nước của người dữ liệu nào, kể cả dữ liệu GIS (loại dữ liệu dùng, kế hoạch ứng phó của các địa phương quan trọng mô tả môi trường của rất nhiều hệ trong những trường hợp cực đoan như lũ lụt, thống nói chung và các hệ thống thủy lợi nói hạn hán… Phương pháp mô hình hoá đa tác riêng). Nền tảng này có thể thực hiện các mô tử cho phép nghiên cứu ảnh hưởng của tương phỏng trên quy mô lớn, lên đến hàng triệu tác tác giữa các yếu tố riêng lẻ này với nhau tử. Ngoài ra, người dùng có thể tự định nghĩa cũng như tương tác giữa chúng với môi giao diện nhằm quan sát các đối tượng (tác trường lên bức tranh chung của toàn bộ hệ tử) theo các cách khác nhau: bảng biểu, đồ thống. Một số nền tảng phổ biến hỗ trợ xây thị, hiển thị 2D/3D. GAMA có thể được sử dựng các mô hình đa tác tử là NetLogo dụng để xây dựng các mô hình trong rất (2005), COMMAS (2006) và GAMA (2007). nhiều lĩnh vực ứng dụng khác nhau như mô Trong số đó, GAMA (GIS & Agent-based tả giao thông, mô hình hệ sinh thái, mô hình Modeling Architecture) [1, 2] là nền tảng duy dịch tễ và trong lĩnh vực thuỷ lợi. 135
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2017. ISBN: 978-604-82-2274-1 3. ỨNG DỤNG GAMA TRONG LĨNH kết quả kết quả vẫn có sự sai khác ở một số VỰC THỦY LỢI vùng do các giả thiết của mô hình vẫn còn đơn giản. Việc cải tiến mô hình có thể được Trong lĩnh vực thuỷ lợi, GAMA có thể thực hiện khi chúng ta thêm vào mô hình các được dùng để xây dựng các mô hình mô yếu tố ảnh hưởng khác như thời tiết, lượng phỏng rất nhiều khía cạnh khác nhau, ví dụ mưa thay đổi theo mùa… như: các vận động địa hoá học và thuỷ văn trên một vùng châu thổ; tác động của việc chiếm và sử dụng đất tới các nguồn tài nguyên đặc biệt là tài nguyên nước; hoạt động khai thác và quản lý tài nguyên; tác động của biến đổi khí hậu đặc biệt là tác động đến nguồn nước (lũ lụt, hạn hán, xâm nhập mặn). Trong phần này, chúng tôi trình bày một số ví dụ cụ thể của việc sử dụng GAMA để xây dựng các mô hình thuỷ lợi. 3.1. Mô hình xâm nhập mặn Một trong những chuyên đề chính của Khoá học mùa hè về khoa học xã hội (Journées de Tam Dao) [5] tổ chức ở Cần Thơ vào tháng 7/2017 là mô phỏng việc lập kế hoạch sử dụng đất ở vùng đồng bằng sông a) Cửu Long dưới tác động của nhiều yếu tố khác nhau như quá trình xâm nhập mặn, các chính sách hỗ trợ chuyển đổi mục đích sử dụng đất của nhà nước, lợi nhuận mang lại, sự ô nhiễm đất và nguồn nước do sử dụng các chất hoá học. Độ mặn của đất là một trong những yếu tố quyết định sự thích hợp của đất với từng loại hình sử dụng (trồng lúa, nuôi tôm). Do đó, việc mô phỏng quá trình xâm nhập mặn là rất cần thiết. Trường hợp nghiên cứu được xét đến là huyện Bình Thạnh, tỉnh Bến Tre. Dữ liệu xâm nhập mặn được thu thập từ năm 2005 đến năm 2010. Trong mô hình này, sự lan truyền mặn được giả thiết theo ba trường hợp: từ sông vào các nhánh sông, từ sông vào b) các thửa ruộng bên cạnh và giữa các thửa ruộng với nhau. Ngoài các đối tượng sông và Hình 1. Bản đồ xâm nhập mặn năm 2010 thửa ruộng, mô hình có xét đến các đối tượng mô phỏng với GAMA (hình a) như đê ngăn mặn giữa các nhánh sông và các và thực tế (hình b) thửa ruộng, cống ngăn mặn giữa sông và các 3.2. Mô hình quản lý tài nguyên nước nhánh sông. Hình 1 biểu diễn bản đồ xâm nhập mặn năm 2010 mô phỏng bởi GAMA Dự án MAELIA [3] được phát triển tại (Hình 1a) so sánh với bản đồ xâm nhập mặn phòng thí nghiệm INRA của thành phố thực tế năm 2010 (Hình 1b). Chúng ta thấy Toulouse, CH Pháp từ năm 2009 và vẫn đang 136
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2017. ISBN: 978-604-82-2274-1 trong giai đoạn hoàn thiện. Dự án này sử dụng nguyên nước) và (4) người sử dụng (các cá GAMA để xây dựng một hệ thống mô hình nhân và tập thể sử dụng nước). Hình 2 cho hóa và mô phỏng đa tác tử nhằm đánh giá các chúng ta thấy biểu diễn 3D trong GAMA của tác động về mặt môi trường, kinh tế, xã hội một số lớp thực thể được tính đến trong mô của các thay đổi về các quy định quản lý hình MAELIA lần lượt bao gồm lượng mưa, nguồn nước, các hoạt động nông nghiệp cũng người nông dân, tưới tiêu, luân canh, các như các thay đổi về quy hoạch sử dụng đất vùng hạn chế sử dụng nước, luồng nước và hay biến đổi khí hậu. Đối tượng nghiên cứu nhiệt độ. của dự án là lưu vực sông Adour-Garonne (CH Pháp) do đặc thù của vùng này là luôn bị 4. KẾT LUẬN thiếu nước, nhất là vào mùa hè và có sự xung Bài báo này đã đưa ra một số thông tin đột giữa các mục đích sử dụng nước. tổng quan về nền tảng mô hình hóa và mô phỏng đa tác tử GAMA, một nền tảng mạnh giúp mô tả và phân tích các hệ thống lớn phức hợp nói chung và các hệ thống thuỷ lợi nói riêng. Không như phần lớn các công cụ mô phỏng khác dùng trong lĩnh vực thủy lợi thường phải trả tiền và không cho phép người dùng thay đổi cấu trúc của hệ thống, đây là một nền tảng mã nguồn mở hỗ trợ can thiệp sâu vào hệ thống với một giao diện thân thiện, dễ sử dụng. 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO Hình 2. Hiển thị 3D trong GAMA [1] GAMA platform, http://gama-platform.org/ của một số thực thể được biểu diễn [2] A. Grignard, P. Taillandier, B. Gaudou, D- trong dự án MAELIA A. Vo, N-Q. Huynh, A. Drogoul, 2013, GAMA 1.6: Advancing the Art of Complex Hiện tại, hệ thống này đã cho phép nghiên Agent-Based Modeling and Simulation, In cứu ở các cấp không gian và thời gian khác ‘PRIMA 2013: Principles and Practice of nhau sự tương tác qua lại giữa các hoạt động Multi-Agent Systems’, Lecture Notes in nông nghiệp, hệ thống thủy văn của các loại Computer Science, Vol. 8291, Springer, pp. tài nguyên nước và các hoạt động quản lý tài 117-131. nguyên nước (lựa chọn giữa các nguồn nước, [3] MAELIA platform, http://maelia- hạn chế sử dụng, ưu tiên…). Cụ thể hơn, platform.inra.fr MAELIA đã sử dụng tính chất đa tác tử của [4] Nguyễn Tất Đắc, 2010, Phần mềm DELTA GAMA để mô phỏng các hành vi và tương cho tính toán dòng chảy và chất lượng nước tác lẫn nhau của bốn hệ thống con chính của trên hệ thống kênh sông, Nhà xuất bản các hệ thống kinh tế xã hội nói chung: (1) hệ Nông nghiệp. thống tài nguyên (cụ thể là tài nguyên nước), [5] Regional Social Sciences Summer University, Tam Dao Days (2) các đơn vị tài nguyên (cụ thể là khối http://www.tamdaoconf.com/. lượng nước và dòng chảy), (3) hệ thống quản lý (quy định việc sử dụng và quản lý tài 137

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.