Aufruf durch Attribute Berechnen Neubildung RUBINFLUX Erzeuge input_id Interpolationsgewichte ...

Theorie

Bereits in den ersten Berechnungen zur Ermittlung der Grundwasserneubildungsraten wurde immer wieder festgestellt, dass es sowohl bei der direkten Verwendung der Stationsdaten als auch der 1×1 km² oder gröber aufgelösten Klimadaten aufgrund der deutlich höheren räumlichen Auflösung des Grundwassermodells (Elementkanten oft < 100x100 m) zu bereichsweise sehr scharfen Grenzen bei den Ergebnissen kommt.

Um diese Effekte zu minimieren, wurde in einer Untersuchung geprüft, ob eine Interpolation der Klimaparameter auf die Stützpunkte des Modellnetzes machbar ist. Die Anwendung verschiedener Interpolationsmethoden ergab, dass die Methode der inversen Distanzwichtung (IDW) auf Basis der neun nächstgelegenen Nachbarpunkte und einer Berücksichtigung des quadratischen Abstands zum Zielpunkt als am besten geeignet einzustufen ist. Für die Eignung der Methode spricht zusätzlich, dass sie in ähnlicher Weise vom Deutschen Wetterdienst bei der Interpolation von Niederschlagsdaten aus Stationsmessungen verwendet wird. Daher werden im Dialog die drei Wichtungsmethoden angeboten:

Über die Eingabefelder Dateien/Strukturen können wie bei dem Menüpunkt Attribute zuweisen Durch Interpolation Dateien im *.txt oder vergleichbaren Formaten oder im Strukturdatenformat eingelesen werden. Die Dateien enthalten die Information x, y, und input_id-Nummer der Stationen oder der Rasterpunkte.

Gleichzeitig werden in der Modelldatei nur Elemente mit einer NKID-Nummer belegt, wenn die Station/Rasterpunkt im Element oder an seinen Knoten liegt. Allen anderen Elementen wird NKID = 0 zugewiesen.

Voreingestellt ist die inverse quadratische Wichtung, da hier gilt: je größer die Entfernung des Elements zum Datenpunkt, umso weniger Einfluss hat dieser Datenpunkt auf das Element. Der Suchradius sollte dem Abstand der Rasterpunkte angepasst werden, ebenso wie die Anzahl der zu berücksichtigenden Interpolationspunkte.

Die Ausgabedatei input_id_weight.csv enthält für jedes Element (wahlweise mit x-, y-Koordinaten des Mittelpunktes) die NKID-Nummer und deren Wichtung. Wenn diese Datei im Modellverzeichnis vorhanden ist, wird diese Wichtung in der Berechnung mit dem Modul Sitra automatisch berücksichtigt. Die folgende Abbildung zeigt die Wirkung der Wichtung von Stations-/Rasterparametern.

Eine resultierende "input_id_weights.csv" (mit Ausgabe der Koordinaten) hat folgendes Aussehen:

Die Wichtung wird für ALLE Berechnungsparameter, die in de input_id*.csv vorhanden sind (z.B. P, ET0, Wind, Temperatur, etc.) angewendet!