GVIEW2D

Basisinformationen

Programm-Name

GVIEW2D

Version

3.1

Beschreibung

Juni 2010

Stichworte

Visualisation
Zeitreihen
Messdaten
Simulationsdaten

Kurzbeschreibung

GVIEW2D ist ein Programm zur Darstellung von zeitlich veränderlichen physikalischen Größen an einem festen Ort (Geoposition).

Dargestellt werden können sowohl gemessene Zeitreihen (z.B. Pegel-Wasserstand), als auch zeitabhängige Ergebnisse von 2D- und 3D-Simulationsrechnungen (z.B. Strömungsgeschwindigkeit), als auch zeitabhängige Analyseergebnisse (z.B. Tidehochwasser). Die Darstellung echt dreidimensionaler Datensätze ist für einzelne Schichten, aber auch als Farb-Flächengrafik für alle Schichten möglich.

Die Ergebnisse der Simulationsrechnungen und der Analysen im Postprocessing liegen zumeist im BDF Datenformat vor. GVIEW2D kann für die zugehörigen Gitternetz-Formate gitter05.dat/bin, untrim_grid.dat, profil05.bin und location_grid.dat diese BDF-Ergebnis-Dateien verwenden.

Bei der Verwendung von Ergebnisdateien (siehe dirz.bin) ist die Verwendung von Dateien mit zeitreihen-orientierten Datensätzen den Dateien mit synoptischen Datensätzen vorzuziehen, auch wenn beide Typen unterstützt werden. Denn zeitreihen-orientierte Datensätze enthalten innerhalb eines Records die zeitabhängigen Daten eines Ortes. Im Vergleich dazu enthalten synoptische Datensätze innerhalb eines Records die ortsabhängigen Daten zu einem Zeitpunkt. Um eine Zeitreihe eines Datenpunktes einzulesen muss im Fall eines zeitreihen-orientierten Datensatzes ein Record gelesen werden, jedoch im Fall eines synoptischen Datensatzes müssen so viele Records gelesen werden, wie Zeitpunkte vorhanden sind (und ein Datum pro Record wird verwendet). Deshalb ist die Verwendung des Programms ZEITR dringend zu empfehlen, um Dateien mit synoptischen Datensätzen in Dateien mit zeitreihen-orientierten Datensätzen zu wandeln.

Neu in Version 3.1 (Dezember 2002)

Flächenhafte Darstellung von Zeit/Tiefendaten (Beispiel)

• x-Achse ist die Zeitachse;
• y-Achse ist die Tiefenachse;
• die physikalischen Daten werden entsprechend ihrer Werte unterschiedlich gefärbt dargestellt;
• die Farbeinstellung kann für jede phys. Größe getrennt über eine Datei des Typs lights.dat voreingestellt werden;
• die Farbeinstellung kann nachträglich im Programmablauf geändert werden.
  

Verbesserung mit Version 3.1 (Dezember 2002)

Achsen- und Farb-Skalierungen automatisiert

• Für physikalische Größen, die nicht in der Datei des Typs lights.dat definiert sind, werden adäquate Definitionswerte voreingestellt (kein Programmabsturz mehr);
• vor Programmende kann eine neue lights.dat-Datei mit den im Programmablauf eingestellten Werten erzeugt werden.

Neu in Version 2.2 (Oktober 2002)

Summen- und Differenzbildung ausgewählter Tiefenprofile

• War bisher nur fuer Zeitreihen realisiert

Neu in Version 2 (März 2002)

Darstellung von Tiefenprofilen (Beispielanimation)

• Bezugsachse ist die Tiefenachse (statt Zeitachse);
• Die Tiefenachse ist immer die y-Achse im Diagramm;
• Auch weiterhin können mehrere phys. Größen in einem Diagramm dargestellt werden;
• Tiefenprofil-Diagramme können mehr als eine x-Achse enthalten;
• Tiefenprofil-Daten können auch auf Datei ausgegeben werden (Schalter AsciiOut), Dateityp ist zprofil.dat;
• TimeJourney funktioniert nicht mit Tiefenprofil-Daten (keine Zeitabhängigkeit!), der Schalter wird auch nur angezeigt, wenn Zeitreihen dargestellt sind;
• Zusätzliches Auswahl-Menü: Auswahl des Darstellungstyps (Zeitreihe/Tiefenprofil) nach Auswahl der Datendatei und der phys. Größe. Wird nur dann angezeigt, wenn die gewählten Daten beide Möglichkeiten zulassen;
• Zusätzliches Auswahl-Menü: Zeitpunkt(e) statt Auswahl der Tiefenschicht (nur für Tiefenprofile);
• Verbesserung des Diagramm-Auswahl-Menüs: Alle erlaubten Diagramme werden optisch angezeigt;
• Änderung des Formats der Eingabesteuerdatei: Für Datendateien des Typs BDF muss eine zweite Datei gleichen Typs angegeben werden, die die Referenz-Wasserflächen enthält.
  

Neu in Version 1.9 (Januar 2002)

Wahl einer Datenvariation Nach der Auswahl der physikalischen Größe erfolgt nun die Auswahl der Datenvariation immer dann, wenn mehrere Datenvariationen vorliegen. Zum Beispiel können für die physikalische Größe Schwebstoffgehalt Datenvariationen vorliegen, um unterschiedliche Korngrößen oder Sinkgeschwindigkeiten unterscheiden zu können. Wenn keine Datenvariationen einer physikalischen Größe vorliegen, dann erfolgt keine Auswahl, damit in diesen Fällen u.a. auch ältere Log-Dateien ihre Gültigkeit behalten.

Neu in Version 1.8 (Januar 2002)

Achsen- und Datumsbezeichnungen in englischer Sprache Die Darstellung der Achsen- und Datumsbezeichnungen ist jetzt wahlweise auch in englischer Sprache möglich. Dazu muss zu Beginn der Programmsession vor dem Öffnen des GKS-Fensters die folgende Frage "Bitte waehlen Sie die Sprache fuer Beschriftungen" abgewartet und mit 2 (=englisch) beantwortet werden.

Neu in Version 1.7 (Dezember 2001)

Darstellung von Kurvenmarkierungen

• Datenlinien können optional markiert werden. An Markierungstypen stehen der Punkt (.), das Plus (+), der Stern (*), der Kreis (o) und das Kreuz (x) zur Verfügung.
• Wahlweise können nun Daten in Linienform, in Linienform mit Markierungen oder nur mit Markierungen dargestellt werden.
• Alle Marker-Attribute jeder Kurve (Farbe, Typ und Größe) können nachträglich über den Schalter EditView den eigenen Bedürfnissen angepasst werden.
  

Neu in Version 1.6 (Dezember 2001) Erweiterte Möglichkeiten bei der Änderung der Darstellung

• Die Änderung der Legendenschrifthöhe ist nun ein Unterpunkt bei der Änderung der Kurvenattribute
• Das Menü zur Änderung der Achsenattribute hat 4 neue Unterpunkte erhalten (Labelfarbe, Labellinientyp, Labellinienbreite und Labelschrifthöhe). In diesen 4 Fällen werden jeweils die Attribute aller Label der gewählten Achse geändert.
  

Neu in Version 1.5 (November 2001)

ASCII-Ausgabe der dargestellten Kurvendaten Die Daten dargestellter Kurven können nun auch auf Dateien des Typs boewrt.dat notiert werden. Dazu ist im Hauptmenü der Schalter AsciiOut eingerichtet worden.

Beispielgraphiken für typische Anwendungsfälle

Messdaten visualisieren

Darstellung der Messungen des Oberwasserzuflusses der Ems am Pegel Versen für das Jahr 2000

Randwerte prüfen

Kontrolle der mittels UTRRND erzeugten Randwerte im Vergleich mit den Eingangsdaten am Beispiel des Wasserstandes an der Einfahrt eines Hafenbeckens

Modell verifizieren

Verifikation eines Trim-2D Modelllaufs im Vergleich mit Messdaten am Beispiel der Strömungsgeschwindigkeit (Betrag und Richtung) gemessen an einem in der Wassersäule platzierten Messgerät und berechnet für den äquivalenten Modellpunkt (tiefengemittelt)

Postprozessierte Analysedaten visualisieren

Darstellung von Analysedaten, gewonnen aus dem Simulationsprogramm TELEMAC-2D und postprozessiert mit dem Programm Tdklf. Zu sehen sind Flut- und Ebbestrom-Geschiebefracht für einen ausgewählten Datenpunkt des Nordsee-Modells (Elbmündung)

Darstellung von Tiefenprofilen (ab Version 2)

Darstellung von Strömungsgeschwindigkeit (oben) und Salzgehalt (unten) für eine ausgewählte Position. Darstellung von Strömungsgeschwindigkeiten im Tiefenprofil. Die Animation zeigt für einen Messpunkt die Änderung der Strömungsgeschwindigkeit in Zeit und Tiefenhorizont. Es handelt sich hierbei um die Darstellung von ADCP-Workhorse-Daten (Konversion erfolgte mit dem Programm ADCP2BDF)

Darstellung von flächenhaften Zeit/Tiefendaten (ab Version 3)

Darstellung von Strömungsgeschwindigkeit (oben) und Salzgehalt (unten) für eine ausgewählte Position

Die Daten liegen sowohl zeitvariabel, als auch tiefenvariabel vor. Deshalb werden die Werte der physikalischen Größen mittels Farben kodiert.

• Hohe Strömungsgeschwindigkeiten sind rot dargestellt, niedrige Strömungsgeschwindigkeiten sind blau dargestellt;
• Hoher Salzgehalt ist leuchtend rosa dargestellt, niedriger Salzgehalt ist dunkel rosa dargestellt.

Eingabe-Dateien

1. (notwendig) allgemeine Eingabedaten (Dateityp gview2d.dat)

   Zum Einlesen der Steuerdatei wird eine Dateibeschreibungsdatei des Typs GVIEW2D-DICO.DAT

Ausgabe-Dateien

1. (notwendig) Grafikausgabe auf den Bildschirm
2. (optional) Druckerdatei mit Informationen zum Programmablauf (Dateityp gview2d.sdr)
3. (optional) Plot-Metafile(s) (GKSM oder CGM) und Skalierungsdatei(en) (gview2d???.gksm.scale oder gview2d???.cgm.scale) zur eventuellen späteren Berechnung geo-referenzierter Koordinaten.
4. (optional) Datei mit Testausgaben (Dateityp gview2d.trc)
5. (optional) GKS-Logfile (Datei des Typs gkslog.dat)

   Hinweis: In dieser Datei werden alle Benutzereingaben eines GVIEW2D-Programmlaufes gespeichert. Diese Datei kann dazu verwendet werden, denselben Programmlauf zu einem späteren Zeitpunkt automatisch zu wiederholen.

6. (optional) dargestellte Zeitreihen (Dateityp boewrt.dat)
7. (optional) dargestellte Tiefenprofile (Dateityp zprofil.dat)

Methode

Auswahl der Zeitreihen-Daten Zeitreihen-Daten werden vom Anwender ausgewählt durch folgende Angaben

• Auswahl der Datendatei. Alle auswählbaren Dateien werden in den allgemeinen Eingabedaten (Dateityp gview2d.dat) festgelegt.
• Auswahl der physikalischen Größe. Es werden nur diejeniegen Größen angeboten, die in der gewählten Datendatei enthalten sind.
• Auswahl der Darstellungsvariante. Zur Auswahl stehen: Zeitreihe / Tiefenprofil / Zeit-Tiefen-Darstellung (2D)
• Auswahl der Datenposition. Für eine gewählte Datendatei (siehe dirz.bin) erfolgt die Auswahl graphisch unterstützt (Darstellung des Gitternetzes) und die Liste vordefinierter Geo-Positionen kommt zum Einsatz.
• Auswahl der Tiefenschicht. Diese Auswahl wird nur dann angeboten, wenn die Zeitreihen-Daten 3D-Charakter besitzten die gewählte Darstellungsvariante Zeitreihe lautet. Ungültige Schichten werden nicht angeboten. Jedoch werden Schichten angeboten, die für mehrere oder alle Zeitpunkte keine Daten enthalten, da diese Schichten zu diesen Zeitpunkten trocken gefallen sind.
• Auswahl des Zeitpunktes. Diese Auswahl wird nur dann angeboten, wenn die gewählte Darstellungsvariante Tiefenprofil lautet.
• Auswahl des Diagramms. Bei dieser Auswahl hat man die Möglichkeit, die neue Datenkurve einem bestehenden Diagramm hinzuzufügen, oder in einem neu zu erzeugenden Diagramm erscheinen zu lassen (nur möglich für linienhafte Kurven).

Programminterne Speicherung der Zeitreihen-Daten Nach Auswahl der Zeitreihen-Daten werden diese von Datei gelesen und in interne Datenstrukturen zwischen gespeichert. Diese Datenstrukturen sind für die später folgende Darstellung optimiert und unterteilt in die folgenden Komponenten:

• Liste aller (darzustellenden) Bilder. Diese Liste berücksichtigt, dass im Fall einer Darstellung im Hochformat bis zu zwei Bilder zeitgleich dargestellt werden sollen. Jedes Bild kennt die in ihm enthaltenen Diagramme.
• Liste aller (darzustellenden) Diagramme. Jedes Diagramm kennt die in ihm enthaltenen Kurven.
• Liste aller (darzustellenden) Kurven. Jede Kurve kennt die in ihr enthaltenen Vektor-Daten und die zugehörige x- und y-Achse. Mindestens drei Vektoren muss eine Kurve besitzen: Einen Vektor für alle x-Werte, einen Vektor für alle y-Werte und einen Vektor fuer die Trocken-Feucht-Kennungen.
• Liste aller (darzustellenden) Vektoren. Jeder Vektor enthält eine Datenreihe. Das kann eine Reihe von Datumsangaben sein, oder eine Reihe von Daten einer physikalischen Größe, oder eine Reihe von Trocken-Feucht-Kennungen.
• Liste aller (darzustellenden) Achsen. Jede Achse kennt die ihr zugehörigen Achsen-Label.
• Liste aller (darzustellenden) Achsen-Label. Jeder Label repräsentiert eine Markierung auf einer Achse.

Möglichkeiten durch die programminterne Zwischenspeicherung Durch die programminterne Zwischenspeicherung der Zeitreihen-Daten können dem Anwender zwei weitere interessante Möglichkeiten angeboten werden:

• Zusätzliche Zeitreihen-Daten können nach und nach von Datei eingelesen und den vorhandenen Daten hinzugefügt werden. Der Anwender kann somit die Graphik Schritt für Schritt aufbauen.
• Eine bestehende Graphik kann in ihren Merkmalen verändert werden (Farben, Linientypen, Schrifthöhen, Achsen-Wertebereiche, ...)

Visuelles Wandern durch Zeitreihen GVIEW2D bietet die Möglichkeit, eine Reise durch die Abschnitte von Zeitreihen zu machen. Dazu werden ein Zeitfenster und eine Schrittweite festgelegt, die vom Anwender angepasst werden können. Diese Funktionalität ermöglicht sowohl ein Zooming in, als auch ein Panning auf der Zeitebene. Der Anwender erreicht diese Funktionalität über den Schalter TimeJourney des Hauptmenüs.

Vorlauf-Programme

ADCP2BDF, ADCP2PROFILE, DATACONVERT, DIDAMERGE, DIDAMINTQ, DIDAMINTZ, DIDARENAME, DIDASPLIT, ENERF, FFT, FRQWF, METDIDA, PGCALC, TDKLF, TDKSF, TDKVF, TDKWF, TELEMAC-2D, TIMESHIFT, TM2DIDA, TR2APP, TR2DIDA, TR3DIDA, TRIM-2D, TRIM-3D, UNTRIM, UNTRIM2007, UNTRIM2007MONITOR, UTRRND, VTDK, XTRLQ2, ZEITR, ZEITRIO

Nachlauf-Programme

EDITOR, UNTRIM, UNTRIM2007

Weitere Informationen

Programmiersprache

Fortran90

zusätzliche Software

GKS (GTS-Gral)

Originalversion

G. Lang, J. Jürges

Programmpflege

J. Jürges

Dokumentation/Literatur

Musterdateien finden sich in $PROGHOME/examples/gview2d/

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Strukturübersicht