Mit dem Modellsystem ArcEGMO ist es somit möglich, bei der Modellierung unterschiedliche Diskretisierungsprinzipien zur Flächenuntergliederung anzuwenden. Dabei kann bedarfsgerecht zwischen einer groben und einer feinen ortsabhängigen Gliederung (Einzugs- bzw. Teileinzugsgebiete bis zu kleinen Kaskaden und Segmenten) und einer mehr oder minder detaillierten ortsunabhängigen Gliederung (variabel untersetzte Hydrotopgliederung mit oder ohne statistische Verteilungsfunktionen) gewählt werden. Tabelle 2.5‑1 gibt eine Zusammenfassung der unterstützten Raumeinheiten und Abbildung 2.5‑1 eine grafische Darstellung raumbezogener Gliederungseinheiten.
Tabelle 2.5‑1: Definitionen der von EGMO unterstützten Raumeinheiten
| Raumeinheit | Definition |
| Elementarfläche | gekennzeichnet durch homogene Systemein- und -ausgänge und Systemeigenschaften |
| Hydrotop | zusammenhängende Elementareinheiten mit ähnlichem hydrologischen Regime, deren Systemeingänge und Systemparameter ähnlich sind und die bzgl. der maßgebenden Systemausgänge quasi homogen reagieren |
| Hydrotopklasse | ortsunabhängige Zusammenfassung gleicher Hydrotope |
| Teileinzugsgebiet | Einzugsgebiet eines Punktes im Untersuchungsgebiet, i.d.R. im Gewässersystem |
| Zwischengebiet | Eigeneinzugsgebiet eines Gewässerabschnitts |
| Gewässerabschnitt | Gewässerstrecke oder Teil einer Tallinie mit hinreichender Homogenität der Charakteristika (z.B. Gefälle, Rauhigkeit) |
| Abflusskaskade | linker bzw. rechter Teil eines Zwischengebietes und Quellgebiete besitzen zusätzlich eine obere Kaskade. |
| Kaskadensegment | Teil einer Abflusskaskade (z.B. nach dem Zonenkonzept) oder Hydrotop innerhalb einer Abflusskaskade |
Welche Raumdiskretisierung und damit verbunden welche Modellstrukturierung gewählt wird, hängt letztlich von den konkreten Gegebenheiten ab und ist, wie eingangs diskutiert, in Abhängigkeit von der zu lösenden Aufgabenstellung und den zur Verfügung stehenden Eingangsinformationen zu entscheiden. Die Diskretisierung sollte demgemäß problem-, prozess- und informationsadäquat sein.
Abbildung 2.5‑1: Flächengliederung und Bezeichnungen wichtiger Gliederungseinheiten
Wie beschrieben wurde, ist es formal möglich, für jede Modellebene eine eigene Flächendiskretisierung zu wählen, ohne die Diskretisierung vor- oder nachgeschalteter Ebenen zu betrachten. Dies gilt speziell für die drei Ebenen bzw. Domänen Hydrometeorologische Prozesse, Vertikalprozesse und Laterale Flüsse, wobei die bereits angesprochenen „übergreifenden“ Gliederungen nach Abflusskaskaden, Segmenten usw. beachtet werden müssen. In jedem Fall ist es möglich, in der Modellebene Hydrometeorologie die meteorologischen Eingangsgrößen auf Elementarflächen, Kaskadensegmente oder Teileinzugsgebiete zu übertragen oder einen gegebenen Blockinput für das gesamte Untersuchungsgebiet zu verwalten.
Eine Bearbeitung von Elementarflächen macht allerdings wenig Sinn, wenn anschließend die Abflussbildung hydrotopklassenbezogen beschrieben wird oder nur eine Eingangszeitreihe (Blockinput) für das betrachtete (Teil-)Einzugsgebiet vorliegt. Genauso wenig Sinn macht es, Hydrotopklassen auf Teileinzugsgebietsebene zu bilden, dann aber die Abflusskonzentration des Landoberflächenabflusses auf der Basis von Kaskadensegmenten zu beschreiben.
Letztlich bestimmen:
- die Informationsverfügbarkeit der meteorologischen Daten und
- die zur Beschreibung der Abflusskonzentration erforderliche Flächengliederung,
bis zu welchen Raumeinheiten die Abflussbildung ortsbezogen erfasst werden sollte und damit die Flächengliederung in dieser Modellebene.
Tabelle 2.5‑2 zeigt einige sinnvolle Möglichkeiten für die Flächenuntergliederung bei einer Gesamtwasserhaushaltsmodellierung unter Berücksichtigung der verschiedenen Modellebenen.
Tabelle 2.5‑2: Möglichkeiten der Flächengliederung innerhalb eines Gesamtmodells
| Vertikalprozess-Domäne | Lateralprozess-Domäne Abflusskonzentration |
|||
| Hydrometeorologie | Abflussbildung und Verdunstung | auf der Landoberfläche | im Gewässernetz | unterirdisch |
| Datenübertragung auf | Modellierung für | |||
| TG | HK innerhalb TG mit Ff | TG | HK innerhalb TG | |
| TG | HK innerhalb TG mit Ff | KAS | FGW | TG |
| EFL | EFL mit M | KAS | FGW | TG |
| EFL | EFL mit M | KAS | FGW | FEM |
| KAS | HK innerhalb KAS mit Ff | KAS | FGW | TG |
| KAS | KAS als H mit Ff | KAS | FGW | TG |
| KAS | KAS als H mit M | KAS | FGW | TG |
| EFL – Elementarflächen, TG – Teileinzugsgebiete, KAS – Kaskadensegmente, FGW – Gewässerabschnitte, H – Hydrotope, HK – Hydrotopklassen, FEM – finite Elemente (bei Kopplung mit einem Grundwassermodell), Ff – Unterlegung von Flächenverteilungsfunktionen, M – Mittelwert | ||||
Somit kann die Modellierung der Abflussbildung für jede Elementarfläche durchgeführt werden. Die flächengewichteten Summen aller elementarflächenbezogenen Modellergebnisse eines Teileinzugsgebietes (bzw. Kaskade oder Segments) werden dann für jeden Zeitschritt an die nachgeordneten Modellebenen übergeben (Direktabfluss an das Fließgewässermodell des zugeordneten Flussabschnittes und Grundwasserneubildung an das Grundwassermodell – vgl. Abbildung 2.2‑1)
Es ist aber auch möglich, die Abflussbildung räumlich höher aggregiert zu beschreiben, indem Elementarflächen zu Hydrotopen zusammengefasst werden, die dann Segmente einer Abflusskaskade bilden, oder Hydrotopklassen innerhalb der Teileinzugsgebiete gebildet und Kaskadensegmenten zugeordnet werden.