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[[NCPOLO]] (siehe auch [[NCPOLO.DAT|ncpolo.dat]]) hat seinen Anwendungsschwerpunkt in der Modellvalidierung. Durch das Zusammenfassen validierungstypischer Darstellungen, Skillscores und diverser Exportmöglichkeiten in einem Programm wird ein Messung-Modell-Vergleich schnell und einfach erstellt. Um den Vergleich von Mess- und Modelldaten anzustellen, korreliert [[NCPOLO]] alle punktuell vorliegenden Messdaten (als [[CF-NETCDF.NC|cf-netcdf.nc]]) mit der flächigen, gechunkten, 2D [[UNTRIM2]] bzw. [[UNK]] Ergebnisdatei. Die Zuordnung der physikalischen Größen erfolgt hierbei vollautomatisch. Bei der Differenzenbildung bildet [[NCPOLO]] stets: '''Messung – Modell'''.
[[NCPOLO]] (siehe auch [[NCPOLO.DAT|ncpolo.dat]]) hat seinen Anwendungsschwerpunkt in der Modellvalidierung. Durch das Zusammenfassen validierungstypischer Darstellungen, Skillscores und diverser Exportmöglichkeiten in einem Programm wird ein Messung-Modell-Vergleich schnell und einfach erstellt. Um den Vergleich von Mess- und Modelldaten anzustellen, müssen alle punktuell vorliegenden Messdaten (als [[CF-NETCDF.NC|cf-netcdf.nc]]) mit [[NCDELTA]] zeitlich und örtlich korreliert werden.
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Anfordungen an die Messdaten:
Anmerkungen:
# Müssen als [[CF-NETCDF.NC|cf-netcdf.nc]] vorliegen (idealerweise zusammengefasst).
# Sollten idealerweise nur eine physikalische Größe enthalten.
# Zum Preprocessing von [[BOEWRT.DAT]] Daten sollte [[BOE2NC]] verwendet werden.
# Zum Preprocessing von [[BOEWRT.DAT]] Daten sollte [[BOE2NC]] verwendet werden.
# Die [[BOEWRT.DAT]] Header müssen alle notwendigen Informationen enthalten (Zeitzone, Koordinatensystem, Koordinaten, ...).
# Die [[BOEWRT.DAT]] Header müssen alle notwendigen Informationen enthalten (Zeitzone, Koordinatensystem, Koordinaten, ...).
# Die Messdaten sollten geprüft sein. Eine Prüfung des Wertebereichs wird nicht vorgenommen.
# Die Messdaten sollten geprüft sein. Eine Prüfung des Wertebereichs wird nicht vorgenommen.
# Der Messstationsname wird aus der [[BOEWRT.DAT]] Datei für alle Outputs verwendet. Es ist also von Vorteil diesen '''kurz''' zu wählen.
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Anforderungen an die Modelldaten:
# Die Modelldaten können als 2D und 3D [[NCDELTA]] vorgegeben werden.
# Die Ergebnisdatei '''muss''' flächig vorliegen.
# Die Modelldaten (auch Locations) '''sollten''' gechunkt sein. Dafür kann [[NCCHUNKIE]] verwendet werden. Der Zeitgewinn bei einer gechunkten Datei liegt etwa bei Faktor 125-250.
# Die Ergebnisdatei '''muss''' 2D-Daten enthalten.
# Da es möglich ist mehrsprachig (deutsch, englisch) mit mehreren Ausgabeformaten (.png, .fig, .eps, .pdf) zu arbeiten, ergibt sich sehr schnell eine extrem große Menge an Bildern (>1.000). Der Nutzer sollte sich entsprechend vorher überlegen, welche Darstellungen überhaupt in welchen Formaten benötigt werden.
# Die Ergebnisdatei '''sollte''' gechunkt sein. Dafür kann [[NCCHUNKIE]] verwendet werden. Der Zeitgewinn bei einer gechunkten Datei liegt etwa bei Faktor 125.
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Mögliche Darstellungen mit [[NCPOLO]]:
Mögliche Darstellungen mit [[NCPOLO]]:
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Fehler.Bar.png|Beispielhafte Statistikverteilung als Balkendiagramm
Fehler.Bar.png|Beispielhafte Statistikverteilung als Balkendiagramm
</gallery>
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Mögliche Fehlerquellen:
# Die Messdaten liegen nicht im Modellgebiet (z.B. falsches Koordinatensystem in den Messdaten angegeben).
# Der Toleranzradius für die räumliche Zuordnung ist zu klein gewählt.
# Die Toleranz für die zeitliche Zuordnung ist zu klein gewählt.
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Anmerkungen
# Der Messstationsname wird aus der [[BOEWRT.DAT]] Datei für alle Outputs verwendet. Es ist also von Vorteil diesen '''kurz''' zu wählen.
# Für die Statistikausgabe werden MAE, RMSE, bzw. RMAE und RRMSE empfohlen.
# Da es möglich ist mehrsprachig (deutsch, englisch) mit mehreren Ausgabeformaten (.png, .fig, .eps, .pdf) zu arbeiten, ergibt sich sehr schnell eine extrem große Menge an Bildern (>1.000). Der Nutzer sollte sich entsprechend vorher überlegen, welche Darstellungen überhaupt in welchen Formaten benötigt werden.


|eingabedateien=
|eingabedateien=
# '''allgemeine Eingabedaten''' (Dateityp [[NCPOLO.DAT|ncpolo.dat]]);
# '''allgemeine Eingabedaten''' (Dateityp [[NCPOLO.DAT|ncpolo.dat]]);
# '''Modelldaten''', aus [[UNTRIM2007]], [[UNTRIM2]] und [[UNK]] (Dateityp [[CF-NETCDF.NC|cf-netcdf.nc]]);
# '''Messdaten''', z. B. Wasserstand (Dateityp [[CF-NETCDF.NC|cf-netcdf.nc]]);


|ausgabedateien=   
|ausgabedateien=   
# Datei mit '''Informationen zum Programmablauf''' (Dateityp ncpolo.sdr)
# Datei mit '''Informationen zum Programmablauf''' (Dateityp ncpolo.sdr)
# Datei mit '''Fehlern und Warnungen''' (Dateityp ncpolo.err)
# (optional) Zeitreihen (Dateityp PNG, FIG, EPS, FIG)
# (optional) Zeitreihen (Dateityp PNG, FIG, EPS, FIG)
# (optional) Scatterplot (Dateityp PNG, FIG, EPS, FIG)
# (optional) Scatterplot (Dateityp PNG, FIG, EPS, FIG)
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|methode=
|methode=
Das Programm wurde mit MATLAB erstellt und mit PROGHOME Methoden ergänzt. Der Programmablauf wird nachfolgend skizziert:
Das Programm wurde mit [[MATLAB]] erstellt und mit [[PROGHOME]] Methoden ergänzt. Der Programmablauf wird nachfolgend skizziert:


# Lesen der Steuerdatei des Anwenders.
# Lesen der Steuerdatei des Anwenders.
# Festlegen der zu bearbeitenden physikalischen Größen.
# Äußere Schleife (parallelisiert): Je physikalischer Größe:
## Check: Existieren Messdaten für diese physikalische Größe?
## Check: Sollen Plots erstellt werden und wenn ja welche?
## Check: Sollen Daten exportiert werden und wenn ja welche?
## Wenn 1 und 2 und/oder 3 zutreffend sind: Einladen der Messdaten der physikalischen Größe.
### Innere Schleife: Je Messposition (seriell):
### Korrelation von punktuell vorliegenden Messdaten auf die flächige 2D Ergebnisdatei
### Check: Liegt die Position innerhalb des vorgegeben, maximalen Abstands ''maxDist''?
### Falls ja, wird das flächige Modellergebnis am räumlich nächsten Index (Face oder Edge) ausgelesen.
### Check: Fällt die ausgelesene nächste Position trocken?
### Falls ja, Auslesen der nächstnäheren Position, bis ''minPoints'' erreicht ist, oder der Punkt nicht mehr trockenfällt.
### Check: Existieren gemeinsame Zeitpunkte innerhalb der Zeittoleranz ''ttol''?
### Falls ja, werden alle gemeinsamen Zeitpunkte für diese Position ermittelt und gespeichert.
### Aus diesen Zeitpunkten wird die [[NCPOLO]] Statistik berechnet.
### Alle eben ermittelten Werte werden abgespeichert -danach wird die nächste Position analog bearbeitet.
# Alle vom Nutzer gewünschten Grafiken werden erzeugt (parallelisiert).
# Die Grafiken werden im nutzerdefinierten Format abgespeichert und in einer Verzeichnisstruktur im nutzerdefinierten Export Directory abgelegt.
# Alle vom Nutzer gewünschten Möglichkeiten zum Datenexport und Statistikexport werden erzeugt.
# Die Daten werden im nutzerdefinierten Format abgespeichert und in einer Verzeichnisstruktur im nutzerdefinierten Export Pfad abgelegt.


|preprozessor=[[DATACONVERT]], [[ZEITRIO]], [[BOE2NC]], [[UNTRIM2007]], [[UNTRIM2]], [[SEDIMORPH]], [[UNK]], [[NCCHUNKIE]]
|preprozessor=[[DATACONVERT]], [[ZEITRIO]], [[BOE2NC]], [[UNTRIM2007]], [[UNTRIM2]], [[SEDIMORPH]], [[UNK]], [[NCCHUNKIE]],[[NCDELTA]]
|postprozessor=[[MATLAB]], [[EXCEL]]
|postprozessor=[[MATLAB]], [[EXCEL]]
|programmiersprache=MATLAB r2018b
|programmiersprache=MATLAB r2018b

Version vom 23. Juli 2019, 08:21 Uhr

Basisinformationen

Programm-Name

NCPOLO

Version

Juli 2019

Beschreibung

Mai 2019

Stichworte

Postprozessor
Differenzen für synoptische Daten
Locations
Zeitreihen
Scatterplots
Hodograph
Modellskill
Statistik
Parallelisiert

Kurzbeschreibung

NCPOLO (siehe auch ncpolo.dat) hat seinen Anwendungsschwerpunkt in der Modellvalidierung. Durch das Zusammenfassen validierungstypischer Darstellungen, Skillscores und diverser Exportmöglichkeiten in einem Programm wird ein Messung-Modell-Vergleich schnell und einfach erstellt. Um den Vergleich von Mess- und Modelldaten anzustellen, müssen alle punktuell vorliegenden Messdaten (als cf-netcdf.nc) mit NCDELTA zeitlich und örtlich korreliert werden.

Anmerkungen:

  1. Zum Preprocessing von BOEWRT.DAT Daten sollte BOE2NC verwendet werden.
  2. Die BOEWRT.DAT Header müssen alle notwendigen Informationen enthalten (Zeitzone, Koordinatensystem, Koordinaten, ...).
  3. Die Messdaten sollten geprüft sein. Eine Prüfung des Wertebereichs wird nicht vorgenommen.
  4. Der Messstationsname wird aus der BOEWRT.DAT Datei für alle Outputs verwendet. Es ist also von Vorteil diesen kurz zu wählen.
  1. Die Modelldaten können als 2D und 3D NCDELTA vorgegeben werden.
  2. Die Modelldaten (auch Locations) sollten gechunkt sein. Dafür kann NCCHUNKIE verwendet werden. Der Zeitgewinn bei einer gechunkten Datei liegt etwa bei Faktor 125-250.
  3. Da es möglich ist mehrsprachig (deutsch, englisch) mit mehreren Ausgabeformaten (.png, .fig, .eps, .pdf) zu arbeiten, ergibt sich sehr schnell eine extrem große Menge an Bildern (>1.000). Der Nutzer sollte sich entsprechend vorher überlegen, welche Darstellungen überhaupt in welchen Formaten benötigt werden.

Mögliche Darstellungen mit NCPOLO:

  1. Zeitreihen (komplett, Detailzeiträume)
  2. Scatterplots (nach Dichte eingefärbt, einfarbig)
  3. Hodographen der Strömung (nach Dichte eingefärbt, einfarbig)
  4. Boxplot-Fehlerverteilung
  5. Statistikverteilung (33 wählbare Parameter)
  • Beispielhafter Detailplot Wasserstand

    Beispielhafter Detailplot Wasserstand

  • Beispielhafter Scatterplot Salzgehalt

    Beispielhafter Scatterplot Salzgehalt

  • Beispielhafter Hodograph Strömung

    Beispielhafter Hodograph Strömung

  • Beispielhafte Boxplot-Fehlerverteilung Wasserstand

    Beispielhafte Boxplot-Fehlerverteilung Wasserstand

  • Beispielhafte Statistikverteilung als Balkendiagramm

    Beispielhafte Statistikverteilung als Balkendiagramm

Eingabe-Dateien

  1. allgemeine Eingabedaten (Dateityp ncpolo.dat);

Ausgabe-Dateien

  1. Datei mit Informationen zum Programmablauf (Dateityp ncpolo.sdr)
  2. Datei mit Fehlern und Warnungen (Dateityp ncpolo.err)
  3. (optional) Zeitreihen (Dateityp PNG, FIG, EPS, FIG)
  4. (optional) Scatterplot (Dateityp PNG, FIG, EPS, FIG)
  5. (optional) Hodograph (Dateityp PNG, FIG, EPS, FIG)
  6. (optional) Boxplotverteilung (Dateityp PNG, FIG, EPS, FIG)
  7. (optional) Statistikverteilung (Dateityp PNG, FIG, EPS, FIG)
  8. (optional) Statistische Kennwerte (Dateityp DAT, CSV, LATEX)
  9. (optional) Zeitlich und örtlich korrelierte Daten (Dateityp DAT, CSV, BOEWRT.DAT, MAT)

Methode

Das Programm wurde mit MATLAB erstellt und mit PROGHOME Methoden ergänzt. Der Programmablauf wird nachfolgend skizziert:

  1. Lesen der Steuerdatei des Anwenders.

Vorlauf-Programme

DATACONVERT, ZEITRIO, BOE2NC, UNTRIM2007, UNTRIM2, SEDIMORPH, UNK, NCCHUNKIE,NCDELTA

Nachlauf-Programme

MATLAB, EXCEL

Weitere Informationen

Programmiersprache

MATLAB r2018b

zusätzliche Software

keine

Originalversion

R. Hagen,M. Jurke

Programmpflege

R. Hagen

Dokumentation/Literatur

  • Musterdateien:
    • Musterdateien finden sich in $PROGHOME/examples/ncpolo/

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Strukturübersicht

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