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03.2 Programmstrukturierung

ArcEGMO besteht aus einer Reihe von Komponenten, die sich wie folgt bezüglich ihres Inhaltes unterscheiden:

  • Programmkomponenten, die die Schnittstellen zu den raum- und zeitbezogenen Eingangsdaten und Modellergebnissen darstellen,
  • Modellkomponenten, die die hydrologischen Prozesse innerhalb einer Modellebene beschreiben und
  • Module, die jeweils genau einen hydrologischen Teilprozess beschreiben.

Abbildung 3.2‑1 gibt eine schematische Übersicht über das Programmsystem ArcEGMO. Den Kern bildet das hydrologische Modell, das definiert wird über:

  • die verwendeten prozessbeschreibenden Module,
  • die Art und die Detailliertheit der GIS-Datenbasis,
  • die räumliche Auflösung in den einzelnen Modellebenen (MET, ABI, RD, GW, Q).

Die Verbindung zwischen Ein- und Ausgangsdaten und Modell wird über die folgenden Programmkomponenten realisiert:

  • EFL, TG, KAS, FGW und GWP[1] als GIS-Schnittstelle für den Zugriff auf die raumbezogenen Eingangsdaten,
  • HYD für die bedarfsweise Zusammenfassung von Elementarflächen zu Hydrotopklassen,
  • METEOR zur Verwaltung der zeitbezogenen meteorologischen Eingangsdaten und deren Flächenübertragung,
  • HYD_DATA zur Verwaltung der zeitbezogenen hydrologischen Daten und ihrer räumlichen Zuordnung und
  • RESULTS zur Verwaltung der Ergebnisse.

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Abbildung 3.2‑1: Übersichtsschema zum Aufbau des Programmsystems

 

ArcEGMO existiert in zwei unterschiedlichen Programmversionen.

Die Nutzerversion kann angewendet werden für Simulationsrechnungen mit den implementierten Modellvarianten.

Bei Einsatz der Entwicklerversion

  • können die implementierten Modellvarianten modifiziert werden, indem Module in der Bibliothek geändert oder ausgetauscht werden oder
  • neue Modelle integriert und neue Modellvarianten aufgebaut werden unter Nutzung der Bibliotheksfunktionen der Programm- und Modellkomponenten und der bereits integrierten Module.

Je nach Aufgabenstellung können mit ArcEGMO unterschiedlich komplexe Modelltypen generiert und abgearbeitet werden. Folgende Modelltypen werden derzeit unterstützt bzw. werden z.T. in das Programmsystem integriert:

MET_MOD Modell zur Flächenübertragung stationsbezogener Klimagrößen, Schließen von Beobachtungslücken etc.
WH_MOD Modell zur flächendifferenzierten Berechnung des Wasserhaushalts unter Nutzung stations- oder flächenbezogener Klimagrößen (analog MET_MOD)
NA_MOD Niederschlag-Abfluss-Modell – WH_MOD zzgl. Berechnung der lateralen Mengenströme auf der Erdoberfläche, im Untergrund und im Gewässernetz
BW_MOD Bewirtschaftungsmodell – erlaubt effektive Betrachtung von interessierenden Ausschnitten des Untersuchungsgebietes, z.B. Variantenrechnungen für Bewirtschaftungsmaßnahmen, betrachtet wird nur noch die Abflusskonzentration im Gewässernetz, Vorgabe von Randbedingungen (mit NA_MOD berechnete Zuflüsse zum Gebietsausschnitt) möglich

[1] zur Integration vorgesehen – dient der Berücksichtigung von besonderen Punkten im Gewässernetz (Speicher, Hochwasserrückhaltebecken, Seen, Wehre etc.)