Detailní 3D vizualizace dynamiky horského ledovce

Abstract

Detailní 3D vizualizace dynamiky horského ledovce Abstrakt Bakalářská práce se zabývá tvorbou 3D vizualizace ledovcové dynamiky. V úvodních kapitolách jsou diskutovány metody kinematiky proudového pole, jakožto teoretického východiska pro dynamickou 3D vizualizaci. Dále jsou analyzovány datové podklady nutné pro praktickou realizaci této vizualizace ve vybraném software. Jakožto důsledek časté absence všech nezbytných datových vstupů seznamuje práce čtenáře s postupy modelování těchto vstupů. Konkrétně se jedná o rekonstrukci podložního reliéfu a simulaci rychlosti toku ledovce. Vybrané metody jsou v implementační části práce adaptovány a přizpůsobeny konkrétním podmínkám testovací lokality ledovce Belvedere v období 2015-2023 a zohledňují též konkrétní požadavky software Blender, který byl použit pro renderování 3D modelu. Postup vizualizace se dělí na dvě části. V první části je odhadnuta nadmořská výška podloží pomocí metody dokonalé plasticity a vytvořen numerický model toku ledovce, který kombinuje aproximaci mělkého proudu (SSA) a aproximaci mělkého ledu (SIA). Výpočty modelu jsou řešeny metodou konečných prvků (FEM) v prostředí Firedrake a s využitím knihovny icepack. Ve druhé části dochází k vizualizaci ve scéně Blenderu. Vytváří se terén v okolí ledovce a pomocí semi-Lagrangeovy metody samotná...

Detailed 3D visualization of mountain glacier dynamics Abstract The bachelor's thesis deals with the creation of a 3D visualization of glacier dynamics. The introductory chapters discuss methods of flow field kinematics as a theoretical basis for dynamic 3D visualization. The thesis further presents an analysis of the input data required for the construction of the visualization within the selected software framework. As a consequence of the frequent absence of all essential data inputs, the thesis acquaints the reader with methods for modeling these inputs. Specifically, this concerns the reconstruction of the bedrock terrain and the simulation of glacier flow velocity. The selected methods are in the implementation part of the thesis adapted and adjusted to the specific conditions of the Belvedere glacier in the observed period 2015-2023 and they also take into account the specific requirements of the Blender software, which was used for rendering the 3D model. The visualization process is divided into two parts. In the first part, the bedrock elevation is estimated using the perfect plasticity method, and a numerical model of glacier flow is created, which combines the shallow stream approximation (SSA) and the shallow ice approximation (SIA). The model calculations are solved using the finite element...