Modellierung von Öberflächenabflüßen mit Hilfe von GIS

Präsentation zum Thema: "Modellierung von Öberflächenabflüßen mit Hilfe von GIS"—  Präsentation transkript:

1 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

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

3 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

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

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

6 Überflutung des Leinetals 1981

7 Überschwemmungsgebiete Bonn, Köln

8 Datenvielfalt Hydrologische Zeitreihen: Wasserstand Grundwasserstand
Bodenfeuchte

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

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

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

12 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

13 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

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

15 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

16 Anwendungsbeispiel „Hochwasserschaden“
vom Hochwasser betroffene Flächen: Hochwasserschäden:

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

18 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