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NetCDF Dreiecksgitter

Aus BAWiki

Kurze Beschreibung

Ein aus Dreiecken aufgebautes Gitter wird beschrieben. Typische Dateitypen hierfür sind z. B. gitter05.dat, gitter05.bin sowie selafin. Es könnte sich aber auch um ein spezielles, ausschließlich aus Dreiecken aufgebautes Gitter des Typs untrim_grid.dat handeln. Die Speicherung von Daten auf diesem Gitter, z. B. der Tiefe (Bathymetrie), wird an anderer Stelle beschrieben (siehe NetCDF Synoptische Daten im Dreiecksgitter). Ebenso werden hier keine Informationen über offene und geschlossene Kanten oder Positionen zum Einsteuern von Randwerten aufgeführt. Es wird ausschließlich die Struktur (Topologie) des Gitters beschrieben.

Die Beschreibung wurde möglichst vollständig für die staggered data Positionen node, edge und face (Polygon) gestaltet, auch wenn für einzelne der o. g. Dateitypen nur ein Teil der nachfolgend genannten Daten benötigt wird.

Die Konzeption ist eng mit der 2D triangular mesh topology der UGRID Conventions verknüpft. Alle Abweichungen/Erweiterungen von den UGRID Conventions sind nachfolgend in der Farbe darkorange farblich hervorgehoben.

Inhalt der Datei

Dimensionen

  1. nMesh2_node : Anzahl der Knoten.
  2. nMesh2_edge : Anzahl der Kanten.
  3. nMesh2_face : Anzahl der Faces (Polygone) - hier Dreiecke.
  4. two : Konstante ( = 2 ).
  5. three : Konstante ( = 3 ).

Lokale Koordinaten

Knoten

double Mesh2_node_x(nMesh2_node) ;

Mesh2_node_x:long_name = "x-coordinate of 2D mesh nodes" ;
Mesh2_node_x:units = "m" ;
Mesh2_node_x:name_id = 1650 ;
Mesh2_node_x:standard_name = "projection_x_coordinate" ;

double Mesh2_node_y(nMesh2_node) ;

Mesh2_node_y:long_name = "y-coordinate of 2D mesh nodes" ;
Mesh2_node_y:units = "m" ;
Mesh2_node_y:name_id = 1651 ;
Mesh2_node_y:standard_name = "projection_y_coordinate" ;

Hinweise:

  1. Das Attribut "name_id" entspricht der (BAW) PHYDEF-Code-Kennung der Variablen.

Kanten

double Mesh2_edge_x(nMesh2_edge) ;

Mesh2_edge_x:long_name = "x-coordinate of 2D mesh edges" ;
Mesh2_edge_x:units = "m" ;
Mesh2_edge_x:name_id = 1650 ;
Mesh2_edge_x:bounds = "Mesh2_edge_x_bnd" ;
Mesh2_edge_x:standard_name = "projection_x_coordinate" ;

double Mesh2_edge_y(nMesh2_edge) ;

Mesh2_edge_y:long_name = "y-coordinate of 2D mesh edges" ;
Mesh2_edge_y:units = "m" ;
Mesh2_edge_y:name_id = 1651 ;
Mesh2_edge_y:bounds = "Mesh2_edge_y_bnd" ;
Mesh2_edge_y:standard_name = "projection_y_coordinate" ;

Hinweise:

  1. Das Attribut "name_id" entspricht der (BAW) PHYDEF-Code-Kennung der Variablen.

Faces (Polygone)

double Mesh2_face_x(nMesh2_face) ;

Mesh2_face_x:long_name = "x-coordinate of 2D mesh faces (polygons), center of gravity" ;
Mesh2_face_x:units = "m" ;
Mesh2_face_x:name_id = 1650 ;
Mesh2_face_x:bounds = "Mesh2_face_x_bnd" ;
Mesh2_face_x:standard_name = "projection_x_coordinate" ;

double Mesh2_face_y(nMesh2_face) ;

Mesh2_face_y:long_name = "y-coordinate of 2D mesh faces (polygons), center of gravity" ;
Mesh2_face_y:units = "m" ;
Mesh2_face_y:name_id = 1651 ;
Mesh2_face_y:bounds = "Mesh2_face_y_bnd" ;
Mesh2_face_y:standard_name = "projection_y_coordinate" ;

Hinweise:

  1. Das Attribut "name_id" entspricht der (BAW) PHYDEF-Code-Kennung der Variablen.
  2. Als Zentrum wird hier der Schwerpunkt des Polygons benutzt, da dieser bei konvexen Polygonen immer innerhalb des Polygons zu liegen kommt. Demgegenüber muss das Zentrum des Umkreises nicht in das Polygon fallen.

(optional) Begrenzung für Kanten

double Mesh2_edge_x_bnd(nMesh2_edge, two) ; \\ keine Metadaten erforderlich

double Mesh2_edge_y_bnd(nMesh2_edge, two) ; \\ keine Metadaten erforderlich

(optional) Begrenzung für Faces (Polygone)

double Mesh2_face_x_bnd(nMesh2_face, three) ; \\ keine Metadaten erforderlich

double Mesh2_face_y_bnd(nMesh2_face, three) ; \\ keine Metadaten erforderlich

Hinweise:

  1. Koordinaten der Knoten des Faces (Polygons) entgegen dem Uhrzeigersinn angeben.

Geografische Koordinaten

Knoten

double Mesh2_node_lon(nMesh2_node) ;

Mesh2_node_lon:long_name = "longitude of 2D mesh nodes" ;
Mesh2_node_lon:units = "degrees_east" ;
Mesh2_node_lon:name_id = 1653 ;
Mesh2_node_lon:standard_name = "longitude" ;

double Mesh2_node_lat(nMesh2_node) ;

Mesh2_node_lat:long_name = "latitude of 2D mesh nodes" ;
Mesh2_node_lat:units = "degrees_north" ;
Mesh2_node_lat:name_id = 1652 ;
Mesh2_node_lat:standard_name = "latitude" ;

Hinweise:

  1. Das Attribut "name_id" entspricht der (BAW) PHYDEF-Code-Kennung der Variablen.

Kanten

double Mesh2_edge_lon(nMesh2_edge) ;

Mesh2_edge_lon:long_name = "longitude of 2D mesh edge centers" ;
Mesh2_edge_lon:units = "degrees_east" ;
Mesh2_edge_lon:name_id = 1653 ;
Mesh2_edge_lon:bounds = "Mesh2_edge_lon_bnd" ;
Mesh2_edge_lon:standard_name = "longitude" ;

double Mesh2_edge_lat(nMesh2_edge) ;

Mesh2_edge_lat:long_name = "latitude of 2D mesh edge centers" ;
Mesh2_edge_lat:units = "degrees_north" ;
Mesh2_edge_lat:name_id = 1652 ;
Mesh2_edge_lat:bounds = "Mesh2_edge_lat_bnd" ;
Mesh2_edge_lat:standard_name = "latitude" ;

Hinweise:

  1. Das Attribut "name_id" entspricht der (BAW) PHYDEF-Code-Kennung der Variablen.

Faces (Polygone)

double Mesh2_face_lon(nMesh2_face) ;

Mesh2_face_lon:long_name = "longitude of 2D mesh faces (polygons), center of gravity" ;
Mesh2_face_lon:units = "degrees_east" ;
Mesh2_face_lon:name_id = 1653 ;
Mesh2_face_lon:bounds = "Mesh2_face_lon_bnd" ;
Mesh2_face_lon:standard_name = "longitude" ;

double Mesh2_face_lat(nMesh2_face) ;

Mesh2_face_lat:long_name = "latitude of 2D mesh faces (polygons), center of gravity" ;
Mesh2_face_lat:units = "degrees_north" ;
Mesh2_face_lat:name_id = 1652 ;
Mesh2_face_lat:bounds = "Mesh2_face_lat_bnd" ;
Mesh2_face_lat:standard_name = "latitude" ;

Hinweise:

  1. Das Attribut "name_id" entspricht der (BAW) PHYDEF-Code-Kennung der Variablen.
  2. Als Zentrum wird hier der Schwerpunkt des Polygons benutzt, da dieser bei konvexen Polygonen immer innerhalb des Polygons zu liegen kommt. Demgegenüber muss das Zentrum des Umkreises nicht in das Polygon fallen.

(optional) Begrenzung für Kanten

double Mesh2_edge_lon_bnd(nMesh2_edge,two) ; \\ keine Metadaten erforderlich

double Mesh2_edge_lat_bnd(nMesh2_edge,two) ; \\ keine Metadaten erforderlich

(optional) Begrenzung für Faces (Polygone)

double Mesh2_face_lon_bnd(nMesh2_face,three) ; \\ keine Metadaten erforderlich

double Mesh2_face_lat_bnd(nMesh2_face,three) ; \\ keine Metadaten erfroderlich

Hinweise:

  1. Koordinaten der Knoten des Faces (Polygons) entgegen dem Uhrzeigersinn angeben.

Topologische Daten

Von den nachfolgenden topologischen Daten müssen nicht alle vorhanden sein. Es muss alllerdings sichergestellt sein, dass fehlende Verzeichnisse aus den vorhandenen abgeleitet werden können.

Knotenverzeichnis der Kanten

int Mesh2_edge_nodes(nMesh2_edge,two) ;

Mesh2_edge_nodes:long_name = "list of nodes for all edges, start node - end node" ;
Mesh2_edge_nodes:cf_role= "edge_node_connectivity" ;
Mesh2_edge_nodes:start_index = 0 ;

Hinweise:

  1. Der erste Knoten kennzeichnet den Beginn, der zweite das Ende der Kante.

Knotenverzeichnis der Faces (Polygone)

int Mesh2_face_nodes(nMesh2_face, three) ;

Mesh2_face_nodes:long_name = "list of nodes for all faces (polygons), counterclockwise" ;
Mesh2_face_nodes:cf_role = "face_node_connectivity" ;
Mesh2_face_nodes:start_index = 0 ;

Hinweise:

  1. Knoten der Faces (Polygone) entgegen dem Uhrzeigersinn angeben.

Kantenverzeichnis der Faces (Polygone)

int Mesh2_face_edges(nMesh2_face,three) ;

Mesh2_face_edges:long_name = "list of edges for all faces (polygons), counterclockwise" ;
Mesh2_face_edges:cf_role= "face_edge_connectivity" ;
Mesh2_face_edges:start_index = 0;

Hinweise:

  1. Kanten der Faces (Polygone) entgegen dem Uhrzeigersinn angeben.

Face- (Polygon-) Verzeichnis der Kanten

int Mesh2_edge_faces(nMesh2_edge,two) ;

Mesh2_edge_faces:long_name = "list of (adjacent) faces (polygons) for all edges - left and right neigbour" ;
Mesh2_edge_faces:cf_role = "edge_face_connectivity" ;
Mesh2_edge_faces:_FillValue = fillvalue ;
Mesh2_edge_faces:start_index = 0;

Hinweise:

  1. Der erste Wert kennzeichnet das linke, der zweite das rechte Nachbarpolygon.
  2. Mit dem "_FillValue" können Kanten auf dem Rand, die nur ein Nachbarpolygon haben, beschrieben werden.

Topologievariable

int Mesh2 ;

Mesh2:long_name = "name of grid can be stored here" ;
Mesh2:cf_role= "mesh_topology" ; \\ UGRID required
Mesh2:topology_dimension = 2 ; \\ UGRID required
Mesh2:node_coordinates = "Mesh2_node_x Mesh2_node_y Mesh2_node_lon Mesh2_node_lat" ; \\ UGRID required
Mesh2:edge_coordinates = "Mesh2_edge_x Mesh2_edge_y Mesh2_edge_lon Mesh2_edge_lat" ; \\ UGRID optionally required for data at edges
Mesh2:face_coordinates = "Mesh2_face_x Mesh2_face_y Mesh2_face_lon Mesh2_face_lat" ; \\ UGRID optionally required for data at faces
Mesh2:face_node_connectivity = "Mesh2_face_nodes" ; \\ UGRID required
Mesh2:face_edge_connectivity = "Mesh2_face_edges" ; \\ UGRID optional
Mesh2:edge_node_connectivity = "Mesh2_edge_nodes" ; \\ UGRID optionally required for data at edges
Mesh2:edge_face_connectivity = "Mesh2_edge_faces" ; \\

Hinweise:

  1. In der Praxis müssen nicht alle Verknüpfungslisten (connectivity) angegeben werden, da manche Informationen redundant sind.
  2. Die in 2D triangular mesh topology aufgeführten Attribute face_dimension und edge_dimension werden in der BAW nicht unterstützt. Dies ist auch nicht erforderlich, da die Reihenfolge der Dimensionen in den Konnektivitäts-Variablen standardkonform sind.

Koordinatentransformation

Siehe unter NetCDF Grid Mapping Variable.

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Strukturübersicht

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