Revision as of 12:25, 18 February 2014

Wiederherstellen der Hydrotopeingangsdaten

In früheren KalypsoHydrology Versionen war es üblich, die Hydrotopverschneidung außerhalb von Kalypso durchzuführen und die fertigen Hydrotope beim Anlegen eines Projekt zu importieren.

Diese Vorgehen hat zum Nachteil, dass die für die Hydrotopverschneidung erforderlichen Eingangsdaten nicht im KalypsoHydrology Projekt hinterlegt sind und häufig verloren gegangen sind. Eine nachträglich Veränderung der Eingangsdaten, z.B. der Landnutzung, wird dadurch unmöglich.

Spätestens bei der Verwendung von Overlays zur Berechnung von DRWBM ist die Durchführung der Hydrotopverschneidung innerhalb von Kalypso Voraussetzung. Eine Verwendung der Hydrotopaltdaten ist in diesem Fall nicht mehr möglich.

Sind die Eingangsdaten tatsächlich nicht mehr verfügbar, besteht die Möglichkeit, die Eingangsdaten aus den vorliegenden Hydrotopdaten mittels GIS-Methoden wiederherzustellen. Hierzu ist ein separates GIS Programm welches die sogenannte 'Dissolve-Funktionalität zur Verfügung stellt erforderlich. Im folgenden werden die einzelnen Arbeitsschritte erläutert.

Export der Hydrotopaltdaten als Shapedatei

Zur Weiterverarbeitung der Hydrotope in einem externen Programm müssen diese zuerst im ESRI Shape Format exportiert werden:

• Aktivieren Sie den Workflow-Menüpunkt Modellaufbau - Hydrotope
• Selektieren Sie das Thema Hydrotope in der Kartengliederung
• Wählen Sie im Kontextmenü (Rechtsklick) des Themas den Menüpunkt Exportieren... und dort den Exportassistenten ESRI Shape - Standard...

Dissolve der Hydrotope

Um die Eingangsdaten zurückzugewinnen, kann in einem externen GIS Programm die Dissolve Funktion verwendet werden. Der Dissolve erstellt aus einem GIS Thema einen neuen Datensatz, indem Objekte gleicher Attributierung zusammengefasst werden. Hierbei muss angegeben werden, nach welchen Attributen die Zusammenfassung geschehen soll.

Diese Vorgehen funktioniert ausschließlich für Hydrotopaltdaten in welchen die Attribute Nutzungsschlüssel, Bodenprofil, max. Perkolation, Zuflussanteil Grundwasser und Versiegelungskorrektur vorliegen. In Kalypso ab Version 12 werden diese Attribute bei der Hyddrotopverschneidung nicht mehr gesetzt sondern lediglich auf die Elemente der Eingangsdaten verwiesen. In diesem Fall liegen aber die Eingangsdaten in Kalypso vor und können direkt exportiert werden.

Fall 1: Korrektur Versiegelungsgrad am TG = 1

Im einfachsten Fall muss lediglich ein Dissolve für jede der drei Eingangsdaten Landnutzung, Pedologie und Geologie mit der Auswahl folgender Attribute angewendet werden (in Klammern die Attributnamen der Hydrotopeshapedatei nach dem Export):

Pedologie

Bodenprofil (soiltype)

Geologie

max. Perkolationsrater (maxPerc)

Grundwasseranteil (gwInflowRa)

Landnutzung (nur bei TG Korrektur Versiegelungsgrad = 1.0)

Nutzungsschlüssel (landuse)

Korrektur Versiegelungsgrad (corrSealing)

Dies lässt sich allerdings nur Anwenden, falls der Korrekturfaktor des Versiegelungsgrades an alles Teileinzugsgebieten zu 1.0 gesetzt wurde. DEr Grund hierfür ist, dass der Korrekturfaktor der Versiegelung am Hydrotop sich multiplikativ aus den Korrekturfaktoren am Teilgebiet und an den Landnutzungsflächen zusammensetzt.

Kommt es bei der Rückgewinnung der Eingangsdaten nicht auf die exakte Rückgewinnung der Landnutzungsflächen an, kann dieses Verfahren auch angewendet werden, wenn die Korrekturenfaktoren am TG ungleich 1.0 sind. Durch den Disolve der Landnutzungsflächen steckt der gesamte Korrekturfaktor jetzt an den Landnutzungsflächen, der Korrekturfaktor am Teileinzugsgebiet muss daher auf 1.0 gesetzt werden.

In ArcMap findet sich die Dissolve-Funktion unter Data Management Tool - Generalization der ArcToolbox.

Fall 2: Korrektur Versiegelungsgrad am TG <> 1

Falls die Landnutzungsflächen möglichst exakt wiederhergestellt werden sollen und der Korrekturfaktor Versiegelungsgrad an den Teileinzugsgebieten ungleich 1.0 ist, muss im Fall der Landnutzung anders vorgegangen werden. Die Wiedergewinnung der Themen Geologie und Pedologie wird wie im Fall 1 durchgeführt.

Zur Wiederherstellung der Landnutzung muss aus den Hydrotopen zuerst der Korrekturfaktor der Teileinzugsgebiete herausgerechnet werden. Gehen Sie wie folgt vor:

• Export der Teileinzugsgebiete als Shapedatei, analog zum Export der Hydrotope
• Anwendung eines Spatial Joins
  • das Hydrotopthema als Target Feature
  • das Teilgebietsthema als Join Features
  • Join Operation: One-To-One
  • Match-Option: Is Within
• das neu entstandene Thema enthält alle Attribute der Hydrotope sowie der Teilgebiete
• Erstellen Sie eine neue Attributsspalte in diesem Thema namens 'landuseSealing'
• Füllen Sie die neue Attributsspalte mit dem Quotient aus corrSealing des Hydotopsthemas und corrSealing des Teilgebietsthemas (also corrsEaling-Hydrotope / corrSealing-Teilgebeite)

Das neu entstandene Thema enthält die Hydrotopflächen und als Attribut landuseSealing die ursprünglichen Korrekturfaktoren an den Landnutzungsdaten. Mit diesem Thema kann durch einen Dissolve die ursprünglichen Ladnnutzungsflächen mit ihrere Attributierung zurückgewonnen werden:

• Führen Sie jetzt einen Dissolve dieses Themas nach den Attributen landuse' und landuseSealing durch

Anmerkung: evtl. kann es bei den Zwischenschritten zu Geometrieproblemen kommen, zumeist durch sehr kleine Polygonflächen. Führen Sie daher zwischen den Schritten eine Geometrieprüfung durch und korrigieren Sie ggf. korrupte Flächen. Das Weglassen sehr kleiner Flächen spielt in der Anwendung des hydrologischen Modells keine praktische Rolle, da in die hydrologische Simulation lediglich die absoluten Flächenzahlen eingehen.

Dieses Vorgehen funktioniert nur, falls die Korrekturfaktoren an den Teileinzugsgebieten nicht nach der ursprünglichen Hydrotopverschneidung durch den Anwender verändert wurden.

Reimport der Eingangsdaten

Die durch den Dissolve der Hydrotope gewonnenen Eingangsdaten können wie unter |Datenimport Hydrotopverschneidung beschrieben importiert werden. Die Teileinzugsgebiete müssen nicht wieder importiert werden, da sie im Projekt bereits vorliegen.

TODO: Versiegelungsfaktor am Teilgebiet?