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PLOTPROFILZEIT

Aus BAWiki

Basisinformationen

Programm-Name

plotProfilZeit

Version

Juli 2018

Beschreibung

Juli 2018

Stichworte

Profile
Aggregation
Perzentile
Hovmoeller
ProfilZeit
MATLAB

Kurzbeschreibung

Mit der Anwendung plotProfilZeit lassen sich Daten darstellen, die auf Profilen und ggf. auch über die Zeit vorliegen. Die Besonderheit ist, dass die Daten auch auf Profilen vorliegen können, die aus einer Reihe an aneinandergreihten Kontrollvolumina bestehen.

plotProfilZeit ist das Nachfolgeprogramm von DISPLAY_PERCENTILES und "DISPLAY_HOVMOLLER". Beide Programme waren vorher zum Darstellen von Daten entlang eines Profils entwickelt worden. Beide Programme nutzten die gleichen Datentypen und unterschieden sich nur durch das entstehende Bild (Perzentilplot, Hovöller Darstellung). Zur Vereinfachung der Programmpflege wurden beide Programme zu plotProfilZeit zusammen geführt. DISPLAY_PERCENTILES ist noch verfügbar, wird aber nicht mehr weiter entwickelt. "DISPLAY_HOVMOLLER" ist nicht mehr verfügbar und wird komplett durch plotProfilZeit abgelöst.

Die Art der Darstellung ist auswählbar:

  • Type = Hovmoeller: Physikalische Größen, die auf einem Profil und entlang der Zeitdimension vorliegen, lassen sich als Hovmöller-Diagramm darstellen. In dieser Darstellungsform wird entlang der x-Achse die räumliche Dimension dargestellt und entlang der y-Achse die zeitliche Dimension. Der Wert der physikalischen Größe an jedem Punkt ist farbig codiert.
  • Type = Percentiles: Die zeitliche Variation der Größen über das Profil kann alternativ mit Hilfe dieser Darstellung gezeigt werden. Auf der x-Achse ist die räumliche Dimension, auf der y-Achse die Größe selbst. Als Linie wird der zeitliche Mittelwert der Daten an jedem Profilpunkt dargestellt. Als graue Spannweiter im Hintrgrund wird ein Bereich zwischen zwei Perszentilen dargestellt, Default sind 5 % und 95 %.
  • Type = Allevents: Die zeitliche Variation wird dargestellt, indem alle in der Inputdatei enthaltenen synoptischen Werte als einzelne Linien über das Profil dargestellt werden. Es wird ein Farbspektrum verwendet so dass der zeitliche Verlauf erkennbar ist, solange nicht zu viele Ereignisse übereinander dargestellt werden.
  • Type = Multidata: Diese Darstellungsform erlaubt keine Darstellung der Variation der Werte über die Zeit. Stattdessen können Werte aus verschiedenen Läufen verglichen werden. So können Einzelwerte aus mehreren Dateien zusammen in einem Diagramm dargestellt werden. Die Variablen dürfen dann keine Zeitdimension enthalten, sind also in der Regel Mittelwerte von Tidekennwertanalysen oder die Ergebnisse von Langzeitanalysen.

Inputformate:

  • Input_Format = Xtrdata: Output von XTRDATA, der als Einzelereignisse entlang eines Profils vorliegt im Format excel.dat
  • Input_Format = CVMesh2 fuer Netcdf Analyseergebnisse auf Kontrollvolumina oder aggregierte und nicht weiter analysierte Simulationsergebnisse
  • Input_Format = Mesh1 fuer Netcdf Ergebnisse auf Profilen (DATACONVERT Ergebnis von BDF Profildatei)
  • Input_Format = Mesh0 fuer Netcdf Ergebnisse auf Profilen (Profiloutput von UnTRIM2009)

Beispiel Hovmoeller Beispiel Percentiles Beispiel Allevents Beispiel Multidata

Fehlerbehandlung: Im Gegensatz zu den Vorgängerprogrammen ist an plotProfilZeit derzeit noch keine Prüfung mit dem Fortran-Modul dictionary_ui angeschlossen. Daher kann es bei falschen Steuerwörtern noch zu unkontrollierten Programmabbrüchen ohne ordentliche Fehlermeldungen kommen.

Eingabe-Dateien

  1. Steuerdatei (Beispiel unter $PROGHOME/examples/plotProfilZeit, Typ plotProfilZeit_steer.dat)
  2. UNTRIM Ergebnisse in den oben genannten Formaten

Ausgabe-Dateien

  1. Abbildung(en) der statistischen Größe(n) entlang des Profilkilometers (als *.pdf, *.png, *.eps oder *.fig)
  2. Exceltabelle mit den statistischen Größen, die in den Abbildungen dargestellt sind (optional)
  3. Datei mit Meldungen der dictionary_ui (error.txt)

Methode

Darstellung mit MATLAB.
Weiterhin werden bei Type = Percentiles auch vom Programm selbst Statistiken berechnet. Dafür werden folgende MATLAB-Funktionen genutzt:

  • für die Perzentile: prctile
  • für den Mittelwert: nanmean (d.h. NaNs fließen nicht in die Berechnung ein)
  • für den Median: nanmedian (d.h. NaNs fließen nicht in die Berechnung ein)
  • für das Maximum: nanmax (d.h. NaNs fließen nicht in die Berechnung ein)
  • für das Minimum: nanmin (d.h. NaNs fließen nicht in die Berechnung ein)

Vorlauf-Programme

XTRDATA, DATACONVERT, NCAGGREGATE, NCANALYSE, UNTRIM

Nachlauf-Programme

MATLABFIGVIEWER

Weitere Informationen

Programmiersprache

MATLAB (erstellt mit Version R2016b)

zusätzliche Software

Benötigt zum Ausführen MATLAB Compiler Runtime (zu finden auf Linux unter /usr/local/MATLAB/MATLAB_Runtime/v85)

Originalversion

A. Zorndt

Programmpflege

A. Zorndt

Dokumentation/Literatur

Anwendungsbeispiele findet sich unter $PROGHOME/examples/plotProfilZeit/.
Beschreibungen der unter Methode erwähnten MATLAB-Funktionen finden sich hier: http://de.mathworks.com/help/stats/descriptive-statistics.html .


Für ihre Mithilfe bei der Programmentwicklung danke ich Tabea Brodhagen, Marissa Albers und Jens Jürges.


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