Modellierung von Öberflächenabflüßen mit Hilfe von GIS Ein Vortrag von Alexandra Höfer im Rahmen des GIS - Seminars der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn WS 2000 / 2001

Ziel der Hydrologie Erfassung hydrologischer Prozesse in der Natur Beschreibung der hydrologischen Prozesse mit Hilfe mathematischer Simulationsmodelle Bsp.: Hochwassersimulation Vorhersage

Vielfalt hydrologischer Modellierung Erforschung des Wasserkreislaufs physikalische Prozesse chemikalische Prozesse biologische Prozesse geographische Faktoren Hydrologische Prozesse der Landfläche Veränderung der Landschaft Veränderung durch den Menschen

Vielfalt hydrologischer Modellierung Berechnung des Wasserhaushaltes von: Erde Kontinenten Regionen Flußgebieten wasserwirtschaftliche Anlagen (z.B. Talsperren)

Vielfalt hydrologischer Modellierung Erstellung hydrologischer Vorhersagen: Wasserstände Abflüsse Grundwasserneubildung siehe Beispiel

Überflutung des Leinetals 1981

Überschwemmungsgebiete Bonn, Köln

Datenvielfalt Hydrologische Zeitreihen: Wasserstand Grundwasserstand Bodenfeuchte

Datenvielfalt Meteorologische Zeitreihen: Niederschlag Schneehöhe, Wassergehalt des Schnees Luftfeuchte,Verdunstung, Dampfdruck Sonnenscheindauer, Strahlung Windgeschwindigkeit, Windrichtung Lufttemperatur

Datenvielfalt Bodendaten: Bodentyp, Bodenmächtigkeit Wurzeltiefe, Porosität Feldkapazität vertikal und horizontal gesättigte hydraulische Leitfähigkeit Flurabstand des Grundwassers Mächtigkeit des Grundwasserleiters Verweilzeit des Grundwassers

Datenvielfalt Gerinnedaten: Gefälle Querprofile Parameter der Bodenbedeckung und Landnutzung digitale Höhendaten

Entstehung und Ansprüche Entstehung einer Simulation Daten  Modelle  Komplexe Ansprüche an Daten und Modelle: Modelle müssen leicht austauschbar sein aus wissenschaftlichen Gründen unzureichende oder fehlende Daten Maßstabseffekte ändern sich Mikrobereich Makrobereich Mesobereich

Probleme Austausch der Teilmodelle: Fazit: nicht ohne Probleme möglich Neustrukturierung der Simulationsdaten Zugriff auf Daten erforderlich Simulationsroutinen müssen in bestehende Programmstruktur angepaßt werden Fazit: viel Pragrammieraufwand mühsam fehleranfällig

Forderung Hydrologisches Informationssystem Steuerung der Modellabläufe Datenbankverwaltung der Modellkomplexe Datenbankverwaltung der Simulationsdaten

Schritte zur Realisierung Definition eines einheitlichen begrifflichen Rahmens Ausarbeitung des Datenbedarfs und Datendargebots in der Hydrologie Zusammenstellung und Strukturierung Bezug der hydrologischen Daten zueinander Definition eines konsistenten Datenmodells für die hydrologische Modellierung

Anwendungsbeispiel „Hochwasserschaden“ vom Hochwasser betroffene Flächen: Hochwasserschäden:

Anwendungsbeispiel „Schadenspotential“ Wirtschaftszweige Energie- u. Wasserversorgung Handel u. Dienstleistung Landwirtschaftl. Gebäude Staat Verarbeitendes u. Baugewerbe Verkehr u. Nachrichtenwesen Wohnkapital

Modellierung von Öberflächenabflüßen mit Hilfe von GIS Ein Vortrag von Alexandra Höfer im Rahmen des GIS - Seminars der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn WS 2000 / 2001