TAYLORDIAGRAM: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 28. Mai 2019, 08:45 Uhr

Basisinformationen

Programm-Name

taylorTargetDiagram

Version

Mai 2019

Beschreibung

Mai 2019

Stichworte

Taylor-Diagramm
Target-Diagramm
Modellgüte
Modell-Messung-Vergleich
CF NetCDF Format
MATLAB

Danksagung: This project took advantage of netCDF software developed by UCAR/Unidata (www.unidata.ucar.edu/software/netcdf/).

Kurzbeschreibung

Mit der Anwendung taylorTargetDiagram lassen sich Größen zur Abschätzung der Modellgüte aus den Ergebnisdateien des Programms NCDELTA als Taylor- und Target-Diagramm visualisieren und in tabellarischer Form auflisten.

Im Taylordiagramm werden die Standardabweichung, Korrelation sowie die zentrierte Root-Mean-Square-Differenz eines Referenz-Varianten-Vergleiches dargestellt. Das Targetdiagramm zeigt die zentrierte Root-Mean-Square-Differenz und den Bias. Die gemeinsame Darstellung der statistischen Kennwerte unterschiedlicher physikalischer Größen und Positionen in einem Diagramm ist möglich. Optional können die statistischen Kennwerte mehrerer Positionen zu einer mittleren Position zusammengefasst und dargestellt werden. Datengrundlage für die Differenzstatistik können verschiedene Simulations- und Analyseergebnisse oder Messung-Modellvergleiche sein.

Beispielbild Taylordiagramm
Beispielbild Targetdiagramm
Beispielbild Ergebnistabelle

Optional kann eine Tabelle mit folgenden statistischen Kenngrößen ausgegeben werden:

Root Mean Square Error (RMSE)
Taylor Skill 4 (Gleichung 4 in Taylor (2001))
Taylor Skill 5 (Gleichung 5 in Taylor (2001))
zentrierte Root-Mean-Square-Differenz
Bias (Abweichung der Mittelwerte)
Mittelwerte der Vergleichs- und der Referenzgröße
Standardabweichung der Vergleichs- und der Referenzgröße
Korrelation zwischen Vergleichs- und Referenzgröße
Positionsattribute der in NCDELTA verglichenen Größe (kartesische und geographische Koordinaten, Tiefe, Positionsname)
Dateiname der NCDELTA-Ausgabedatei
Anzahl der für den Vergleich herangezogenen Datenpunkte

Beispielanwendungen

Beispielanwendung mit verschiedenen Positionen, physikalischen Größen und Simulationen in einem Diagramm
Beispielanwendung mit Average Position

Eingabe-Dateien

allgemeine Eingabedaten (Dateityp taylorTargetDiagram.dat);
NCDELTA-Ausgabedateien (Dateityp cf-netcdf.nc).

Ausgabe-Dateien

Taylodiagramm als Bitmap (*.PNG), im Vektorformat (*.PDF,*.EPS) oder als Matlab Figure Datei (*.FIG).
Targetdiagramm als Bitmap (*.PNG), im Vektorformat (*.PDF,*.EPS) oder als Matlab Figure Datei (*.FIG).
(optional) Tabelle der Größen zur Modellgüte (*.XLS).
(optional) Textdatei mit Metainformationen (*.TXT).

Methode

Die benötigten statistischen Kenngrößen werden mit MATLAB aus NCDELTA-Ergebnisdateien gelesen und visualisiert.
Die Visualisierung der Modellgüte in einem Taylordiagramm erfolgt nach Taylor (2001).
Die Visualisierung der Modellgüte in einem Targetdiagramm erfolgt nach Jolliff et al. (2009).

Vorlauf-Programme

NCDELTA

Nachlauf-Programme

MATLABFIGVIEWER, Excel

Weitere Informationen

Programmiersprache

MATLAB

zusätzliche Software

Linux: MATLAB Compiler Runtime MCR R2015a im Verzeichnis /usr/local/MATLAB/R2015a.

Originalversion

L. Nickelsen

Programmpflege

U. Schiller, J. Benndorf, C. Rasquin

Dokumentation/Literatur

Taylor, Karl E. (2001) "Summarizing multiple aspects of model performance in a single diagram". Journal of Geophysical Research, Vol 106, No. D7, April 16, 2001, Pages 7183 - 7192.
Jolliff et al. (2009) “Summary diagrams for coupled hydrodynamic-ecosystem model skill as-sessment”. Journal of Marine Systems. Vol 76, Issues 1–2, 20 February 2009, Pages 64-82, ISSN 0924-7963
Siehe auch unter MATLAB.

Musterdateien:
- Musterdateien finden sich in $PROGHOME/examples/taylorTargetDiagram/
- Eine Präsentation mit weiteren Beispielen und Informationen befindet sich in $PROGHOME/examples/taylorTargetDiagram/_doc

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Strukturübersicht

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 {{Programmkennblatt
-|name_en=TAYLORDIAGRAM
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 Taylor-Diagramm<br />
+Target-Diagramm<br />
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 |kurzbeschreibung=
-Mit der Anwendung taylordiagram lassen sich Größen zur Abschätzung der Modellgüte aus den Ergebnisdateien des Programms NCDELTA als Taylor-Diagramm visualisieren und in tabellarischer Form auflisten. <br />
+Mit der Anwendung taylorTargetDiagram lassen sich Größen zur Abschätzung der Modellgüte aus den Ergebnisdateien des Programms NCDELTA als Taylor- und Target-Diagramm visualisieren und in tabellarischer Form auflisten. <br />
-Im Taylordiagramm werden die Standardabweichung, Korrelation sowie der Pattern root mean square error (PRMS) der Modell- und Messdaten dargestellt.
+Im Taylordiagramm werden die Standardabweichung, Korrelation sowie die zentrierte Root-Mean-Square-Differenz  eines Referenz-Varianten-Vergleiches dargestellt. Das Targetdiagramm zeigt die zentrierte Root-Mean-Square-Differenz und den Bias. Die gemeinsame Darstellung der statistischen Kennwerte unterschiedlicher physikalischer Größen und Positionen  in einem Diagramm ist möglich. Optional können die statistischen Kennwerte mehrerer Positionen zu einer mittleren Position zusammengefasst und dargestellt werden. Datengrundlage für die Differenzstatistik können verschiedene Simulations- und Analyseergebnisse oder Messung-Modellvergleiche sein. <br />
-[[Datei:Taylordiagrammgui.png|thumb|'''Bild ''GUI der Anwendung taylordiagram'''''.]]
+<gallery>
+Taylor.png |Beispielbild Taylordiagramm
+Target.png| Beispielbild Targetdiagramm
+TaylorTarget_Tabelle.png|Beispielbild Ergebnistabelle
+</gallery>
+Optional kann eine Tabelle mit folgenden statistischen Kenngrößen ausgegeben werden:
+* Root Mean Square Error (RMSE)
+* Taylor Skill 4 (Gleichung 4 in Taylor (2001))
+* Taylor Skill 5 (Gleichung 5 in Taylor (2001))
+* zentrierte Root-Mean-Square-Differenz
+* Bias (Abweichung der Mittelwerte)
+* Mittelwerte der Vergleichs- und der Referenzgröße
+* Standardabweichung der Vergleichs- und der Referenzgröße
+* Korrelation zwischen Vergleichs- und Referenzgröße
+* Positionsattribute der in [[NCDELTA]] verglichenen Größe (kartesische und geographische Koordinaten, Tiefe, Positionsname)
+* Dateiname der [[NCDELTA]]-Ausgabedatei
+* Anzahl der für den Vergleich herangezogenen Datenpunkte
+<br />
+'''Beispielanwendungen'''
+<gallery>
+Beispiel_TaylorTarget.png|Beispielanwendung mit verschiedenen Positionen, physikalischen Größen und Simulationen in einem Diagramm
+Beispiel_TaylorTarget_average.png|Beispielanwendung mit Average Position
+</gallery>
 |eingabedateien=
-# '''[[NCDELTA]]-Ausgabedateien''' Dateityp ([[CF-NETCDF.NC|cf-netcdf.nc]]).
+# '''allgemeine Eingabedaten''' (Dateityp [[TAYLORTARGETDIA-GRAM.DAT|taylorTargetDiagram.dat]]);
+# '''[[NCDELTA]]-Ausgabedateien''' (Dateityp [[CF-NETCDF.NC|cf-netcdf.nc]]).
 |ausgabedateien=
-# (optional) Taylodiagramm als Bitmap (*.JPG,*.PNG), im Vektorformat (*.PDF,*.EPS) oder als Matlab Figure Datei (*.FIG).
+# Taylodiagramm als Bitmap (*.PNG), im Vektorformat (*.PDF,*.EPS) oder als Matlab Figure Datei (*.FIG).
-# (optional) Tabelle der Größen zur Modellgüte (*.CSV,*.DAT).
+# Targetdiagramm als Bitmap (*.PNG), im Vektorformat (*.PDF,*.EPS) oder als Matlab Figure Datei (*.FIG).
+# (optional) Tabelle der Größen zur Modellgüte (*.XLS).
+# (optional) Textdatei mit Metainformationen (*.TXT).
 |methode=
-Visualisierung der Modellgüte in einem Taylordiagramm nach Taylor (2001).
+Die benötigten statistischen Kenngrößen werden mit [[MATLAB]] aus [[NCDELTA]]-Ergebnisdateien gelesen und visualisiert.<br />
+Die Visualisierung der Modellgüte in einem Taylordiagramm erfolgt nach Taylor (2001).<br />
+Die Visualisierung der Modellgüte in einem Targetdiagramm erfolgt nach Jolliff et al. (2009).
 <br />
-Die Tabelle zeigt
-* Root Mean Square Error (RMSE)
-* Taylor Skill 4 (Gleichung 4 in Taylor (2001))
-* Taylor Skill 5 (Gleichung 5 in Taylor (2001))
-* Pattern Root Mean Square Error (PRMS)
-* Bias (Abweichung der Mittelwerte)
-* Mittelwerte der Modellgröße und der Messgröße
-* Standardabweichung der Modellgröße und der Messgröße
-* Korrelation zwischen Modellgröße und Messgröße
-* Positionsattribute der in [[NCDELTA]] verglichenen Größe (GK-Koordinaten, Breiten- und Längengrad, Tiefe, Positionsname)
-* Dateiname der [[NCDELTA]]-Ausgabedatei
-* Anzahl der für den Vergleich herangezogenen Datenpunkte
 |preprozessor=[[NCDELTA]]
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 |zus_software= Linux: MATLAB Compiler Runtime MCR R2015a im Verzeichnis /usr/local/MATLAB/R2015a.
 |kontakt_original=[mailto:levin.nickelsen@baw.de L. Nickelsen]
-|kontakt_pflege=[mailto:levin.nickelsen@baw.de L. Nickelsen]
+|kontakt_pflege=[mailto:ulrike.schiller@baw.de U. Schiller], [mailto:julia.benndorf@baw.de J. Benndorf], [mailto:caroline.rasquin@baw.de C. Rasquin]
-|dokumentation=Karl E. Taylor, Summarizing multiple aspects of model performance in a single diagram, Journal of Geophysical Research, Vol. 106, No. D7, Pages 7183-7192, April 16, 2001, http://www.nssl.noaa.gov/users/brooks/public_html/feda/papers/Taylordiagrams2001.pdf <br /> Siehe auch unter [[MATLAB]].
+|dokumentation= Taylor, Karl E. (2001) "Summarizing multiple aspects of model performance in a single diagram". Journal of Geophysical Research, Vol 106, No. D7, April 16, 2001, Pages 7183 - 7192.<br />
+Jolliff et al. (2009) “Summary diagrams for coupled hydrodynamic-ecosystem model skill as-sessment”. Journal of Marine Systems. Vol 76, Issues 1–2, 20 February 2009, Pages 64-82, ISSN 0924-7963<br />Siehe auch unter [[MATLAB]].
+* Musterdateien:
+** Musterdateien finden sich in '''$PROGHOME/examples/taylorTargetDiagram/'''
+** Eine Präsentation mit weiteren Beispielen und Informationen befindet sich in '''$PROGHOME/examples/taylorTargetDiagram/_doc'''
 }}