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Revision as of 15:44, 13 January 2014

Zeitreihenzuordnung

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Ab der Version Kalypso_12.11 wurde die Modellverwaltung von KalypsoHydrology um die Konfiguration und Verwaltung von Modellen zur Erzeugung gebietsbezogener Zeitreihen (kurz Gebietsmodelle = GM) erweitert. Ein GM definiert dabei im allgemeinen Sinn die Generierung einer Zeitreihe zu einem Teileinzugsgebiet. Daneben liegen Datensätze vor, die für das gesamte Modellgebiet herangezogen werden.

Bei den Zeitreihenzuordnungen kann folgende Aktion ausgewählt werden: Neue Zuordnung Hierbei wird je nach Auswahl der Zeitreihenzuordnung eine Bearbeitung der Eigenschaften der Zuordnung von Pegelmessungen, Speicherverdunstungen oder Zuflüssen von Knoten durchgeführt.

In der Ansicht Zeitreihen-Zuordnungen erfolgt die Erstellung neuer Gebietsmodelle für die Simulation und die Zeitreihen werden zugeordnet. Für die möglichen Zuordnungen können die Zeitreihen-Typen aus der Liste Zeitreihen-Zuordnungen ausgewählt werden:

• Gebietsmodelle – Grasverdunstung [mm]
• Gebietsmodelle – Mittlere Temperatur [°C]
• Gebietsmodelle – Niederschlag [mm]
• Zeitreihenzuordnung – Pegelmessung
• Zeitreihenzuordnung – Speicherverdunstung
• Zeitreihenzuordnung – Zufluss Knoten

Gebietsmodelle

Ansicht zu "Zeitreihenzuordnungen"

Durch ein Gebietsmodell erfolgt die Zuordnung von (gemessenen) Daten zu Teileinzugsgebieten (z.B. Gebietsniederschlagsmodell). Unabhängig von einer Rechenvariante definiert der Anwender ein oder mehrere Gebietsmodelle in der Ansicht der Zeitreihen-Zuordnung im Modell (siehe Abbildung Ansicht zu "Zeitreihenzuordnungen"). Ein Gebietsmodell bezieht sich dabei auf einen zuvor definierten Datensatz an (Mess-) Zeitreihen. Die Daten werden in der Ansicht Zeitreihen verwaltet (siehe: Zeitreihen ). Beim Anlegen einer Rechenvariante wählt der Anwender die zu verwendenden GMe aus. Für jede Art von Klimadaten (Niederschlag, Verdunstung, Temperatur, …), ist dabei ein passendes GM auszuwählen. Die für die Berechnung benötigten Zeitreihen (z.B. Niederschläge) werden vom GM teilgebietsbezogen generiert und automatisch innerhalb der Rechenvariante abgelegt und referenziert. Ein einmal definiertes GM kann für die Erzeugung beliebiger Rechenvarianten wiederverwendet werden. Die bisher notwendige aufwändige manuelle Zuordnung von Teileinzugsgebieten zu (Niederschlags-, Temperatur- und Verdunstungs-) Zeitreihen entfällt.
Ändern sich die einem Gebietsmodell zugrunde liegenden Zeitreihen innerhalb der Zeitreihenverwaltung (z.B. Verlängern einer Zeitreihe, Korrektur von Einzelwerten u.ä.), kann das Gebietsmodell erneut ausgeführt werden, um die gebietsbezogenen Zeitreihen einer Rechenvariante zu aktualisieren. Darüber hinausgehend wird beim Starten einer Berechnung automatisch geprüft (z.B. anhand des Dateidatums der beteiligten Zeitreihen), ob eine Neuberechnung der Gebietsmodelle erforderlich ist. Ist dies der Fall, wird der Benutzer darauf aufmerksam gemacht und das Gebietsmodell ggf. neu berechnet.
Bei den Gebietsmodellen können folgende Aktionen ausgewählt werden (siehe Abbildung Ansicht zu "Parametertyp"):

Variabler Zeitbezug von Gebietsmodellen

Für die Bildung von langjährigen Gebietszeitreihen bei der Langzeitkalibrierung reicht ein einfaches Gebietsmodelle i.A. nicht aus, da die eingehenden (Mess-)daten üblicherweise nicht vollständig für längere Zeiträume vorliegen (Messwertausfälle, Neu- bzw. Umbau von Stationen usw.). Zu diesem Zweck kann jedem Gebietsmodell (optional) zusätzlich ein Gültigkeitszeitraum zugewiesen werden. Durch Kombination mehrerer solcher zeitbezogener Gebietsmodelle kann dann ein über die Zeit variables Gesamtgebietsmodell definiert werden. Ein solchermaßen definiertes Gesamtgebietsmodell kann wie ein normales Gebietsmodell zur Erzeugung einer Rechenvariante verwendet werden. Für ein solches Gesamt-GM wird bei der Bildung einer Gebietszeitreihe für jeden Zeitschritt das jeweils gültige GM verwendet.

Neues Gebietsmodell (Lineare Summe)

Ansicht zu "Neues Gebietsmodell (Lineare Summe)"

(siehe Abbildung Ansicht zu "Neues Gebietsmodell (Lineare Summe)"): Hier kann eine manuelle Eingabe der Faktoren erfolgen (Anteil der Niederschlagsstation auf dem Teilgebiet). Jeder Zeitschritt i einer Gebietszeitreihe wird wie folgt berechnet:

tg(i) = Summe( fn * tzn(i) )

mit:

• tg die Gebietszeitreihe,
• i den Zeitschritt,
• tz1 bis tzn die Eingangs-(Mess-)Zeitreihen und
• f1 bis fn deren Linearfaktoren

Neues Gebietsmodell (Lineare Summe) durch Thiessen Methode

Ansicht zu "Neues Gebietsmodell (Lineare Summe) durch Thiessen Methode"

Hier erfolgt die Berechnung der Thiessen-Verteilung automatisch. Die Teilgebiete können durch mehrere Stationen geschnitten werden. (siehe Abbildung Neues Gebietsmodell (Lineare Summe) durch Thiessen Methode")

Neues Gebietsmodell (Lineares Summe) durch Inverse Distanz Gewichtungs-Verfahren (IDW)

Ansicht zu "Neues Gebietsmodell (Lineares Summe) durch Inverse Distanz Gewichtungs-Verfahren (IDW)"

Der Modellierer bestimmt wie viel Stationen maximal bei den IDW-Verfahren verwendet werden. (siehe Abbildung Ansicht zu "Neues Gebietsmodell (Lineares Summe) durch Inverse Distanz Gewichtungs-Verfahren (IDW)")

Neues Gesamtgebietsmodell

Ansicht zu "Neues Gesamtgebietsmodell"

Ein Gesamtgebietsmodell kann aus mehreren Gebietsmodellen zusammengestellt werden. Bei den Zeitreihen-Zuordnungen kann jeweils eine Neue Zuordnung vorgenommen werden. (siehe Abbildung Ansicht zu "Neues Gesamtgebietsmodell")

Ansicht zu "Gebietsmodell"

Die Felder Zeitschritt [min] und Zeitstempel [hh:mm:ss] (nur Tageswerte) des Fensters Bearbeite Gebietsmodell (siehe Abbildung Ansicht zu "Neues Gebietsmodell (Lineare Summe")) müssen ausgefüllt werden, da sonst später die Simulation abbricht. Die Felder Gültig von und Gültig bis des Fensters Thiessen Verfahren (siehe Abbildung Ansicht zu "Neues Gebietsmodell (Lineare Summe) durch Thiessen Methode") müssen ausgefüllt werden. Hierdurch findet eine Überprüfung statt, ob die hinterlegten Zeitreihen für alle Stationen den (Gültigkeits-)Zeitraum abdecken oder ein Gesamtmodell aus mehreren Gebietsmodellen erstellt werden soll, um die vorliegenden Zeitreihen optimal zu nutzen.

Zeitreihenzuordnungen

Für die Erstellung eines neuen Projektes ist es notwendig die aufbereiteten diskreten Zeitreihen einzuladen. Siehe hierzu Import von Zeitreihen.