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Entwicklung einer ArcView-Applikation zur Interpolation von Starkniederschlagsereignissen im Nationalpark Kalkalpen, OÖ.
Ab dem Jahr 1996 wurde im NP OÖ. Kalkalpen ein Niederschlagsmessnetz aufgebaut, das die Beobachtung des meteorologischen Phänomens in ausserordentlich hoher räumlicher wie zeitlicher Auflösung gestattet. Die Dichte des Messnetzes sowie die Stärke des räumlichen Zusammenhangs zwischen benachbarten Messwerten erlauben eine flächendeckende räumliche Interpolation der sommerlichen Starkniederschläge.
Die fortgesetzte Interpolation und Verarbeitung der Starkniederschlagsdaten durch Personen oder Insitutionen abseits des Nationalparks beinhaltete eine ständige Bindung finanzieller Mittel. Daher wurde eine Applikation entwickelt, mit deren Hilfe es Fachexperten (im besonderen Meteorologen) ohne weitreichende Ausbildung in Geostatistik möglichist, eigenständig Starkniederschlagsereignisse zu interpolieren.
Dazu bedarf es nicht nur eines leichten "Handling" der gewählten Interpolationstechnik, sondern darüber hinaus auch Hilfsmittel, um die bestmögliche Anpassung dieser Interpolationstechnik auf die Messdaten zu ermöglichen. Die Applikation beinhaltet einer Reihe von Werkzeugen, die über eine Buttonbar bedient werden. Die wichtigsten Werkzeuge sind "Crossvalidation" und "Interpolation".
Crossvalidation testet die prädiktiven Fähigkeiten der Interpolationstechnik und ihrer unterschiedlichen Parametereinstellungen: aus der Menge aller Stützpunkte der Interpolation, den Messdaten, wird ein Stützpunkt entfernt, anschliessend mit allen anderen Stützpunkten mit einer bestimmten Methode interpoliert. Der nicht in die Interpolation einfliessende Stüztpunkt dient als Prüfgrösse. Er enthält den wahren Niederschlagswert an einer bestimmten Lokation. Derart wird nun jeweils ein Punkt, und zwar immer ein anderer, aus der Menge der Stützpunkte entfernt und mit der einmal gewählten Methode interpoliert.
Am Ende liegt für jede Station des Messnetzes neben dem gemessenen Wert auch ein Schätzwert vor. Aus den sich daraus ergebenden Residuen (Differenzen zwischen Mess- und Schätzwerten) werden verschiedene statistische Kennzahlen gewonnen und mit jenen Kennzahlen verglichen, die mit anderen Interpolationsmethoden erzielt wurden. Die Crossvalidation erlaubt eine begründete Auswahl jener Interpolationsmethode, die geeignet erscheint, das Phänomen Starkniederschlag im NP bestmöglich zu beschreiben.
Das Werkzeug "Interpolation" greift auf die Erkenntnisse der Crossvalidation zurück und berechnet flächendeckend Schätzwerte des Starkniederschlags innerhalb des Nationalparks. Die vorliegenden Ergebnisse werden mit dem Werkzeug "Layout" praktisch per Knopfdruck in vorgefertigte Karten übergeführt.
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Projektskizze
Programmierung einer App- likation für die Interpolation von Starkniederschlagsereignissen, die eigenständig durch meteo- rologisch geschultes Personal ohne größere Vorkenntnisse in den Bereichen Geostatistik und GIS durchgeführt werden sollen.
Unsere Aufgabenstellung
Konzeption und Programm- ierung der Applikation, Interpolation der Stark- niederschlagsereignisse des Jahres 1997, Summierung einzelner Ereignisse zu einer Niederschlagssummenkarte in Hinblick auf ein meteo- rologisches Umweltmonitoring.
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