NetCDF Synoptische Daten an Einzelpositionen

Kurze Beschreibung

Synoptische Daten an Einzelpositionen.

Weitere Beschreibungen

• NetCDF Einzelpositionen: Koordinaten und Koordinatentransformation für Einzelpositionen.
• NetCDF Zeitkoordinate: Koordinatenvariable time.
• NetCDF Vertikalkoordinate: zeit- und ortsvariable Vertikalkoordinate.

Dimensionen

1. nMesh0_node : Anzahl der Einzelpositionen.
2. nMesh0_strlen1 : max. Anzahl der Zeichen für lange Namen.
3. nMesh0_strlen2 : max. Anzahl der Zeichen für Code-Bezeichnungen.
4. nMesh0_strlen3 : max. Anzahl der Zeichen für Kurzbezeichnungen.
5. nMesh0_class_names_strlen : max. Anzahl der Zeichen in Schwebstoffklassennamen.
6. nMesh0_time : Anzahl der Zeitpunkte (Gitterdatei).
7. nMesh0_data_time : UNLIMITED-Dimension, Anzahl der synoptischen Datensätze.
8. nMesh0_layer_2d : Anzahl der Schichten für tiefengemittelte Daten.
9. nMesh0_layer_3d : Anzahl der Schichten für tiefenstrukturierte Daten.
10. nMesh0_suspension_classes : Anzahl der Schwebstoffklassen, inklusive Summe aller Fraktionen.
11. two : Konstante.

Positionsbezeichnungen

Langer Name

char Mesh0_node_long_name(nMesh0_node, nMesh0_strlen1) ;

Mesh0_node_long_name:long_name = "Name Geoposition" ;

Mesh0_node_long_name:name_id = 1395 ;

Hinweise:

1. Variable wird als Label-Koordinate benutzt, daher werden die Attribute "coordinates" und "grid_mapping" hier nicht benutzt.
2. Das Attribut "name_id" entspricht der (BAW) PHYDEF-Code-Kennung der Variablen.

Code-Name

char Mesh0_node_code_name(nMesh0_node,nMesh0_strlen2) ;

Mesh0_node_code_name:standard_name = "???" ; \\ no standard name available

Mesh0_node_code_name:long_name = "code name of location" ;

Mesh0_node_code_name:coordinates = "Mesh0_node_long_name Mesh0_node_lon Mesh0_node_lat Mesh0_node_x Mesh0_node_y" ;

Mesh0_node_code_name:grid_mapping = "crs" ;

Kurzer Name

char Mesh0_node_short_name(nMesh0_node,nMesh0_strlen3) ;

Mesh0_node_short_name:standard_name = "???" ; \\ no standard name available

Mesh0_node_short_name:long_name = "short name of location" ;

Mesh0_node_short_name:coordinates = "Mesh0_node_long_name Mesh0_node_lon Mesh0_node_lat Mesh0_node_x Mesh0_node_y" ;

Mesh0_node_short_name:grid_mapping = "crs" ;

Positions-Farbcodes

integer Mesh0_node_colour(nMesh0_node) ;

Mesh0_node_colour:standard_name = "???" ; \\ no standard name available

Mesh0_node_colour:long_name = "colour code of location" ;

Mesh0_node_colour:coordinates = "Mesh0_node_long_name Mesh0_node_lon Mesh0_node_lat Mesh0_node_x Mesh0_node_y" ;

Mesh0_node_colour:_FillValue = fillvalue ;

Mesh0_node_colour:valid_range = valid minimum, valid maximum ;

Mesh0_node_colour:grid_mapping = "crs" ;

Hinweise:

1. Zugriff auch über Label-Koordinatenvariable Mesh0_node_long_name möglich.

Positions-Identifikationsnummern

integer Mesh0_node_id(nMesh0_node) ;

Mesh0_node_id:standard_name = "???" ; \\ no standard name available

Mesh0_node_id:long_name = "identification number of location" ;

Mesh0_node_id:coordinates = "Mesh0_node_long_name Mesh0_node_lon Mesh0_node_lat Mesh0_node_x Mesh0_node_y" ;

Mesh0_node_id:_FillValue = fillvalue ;

Mesh0_node_id:valid_range = valid minimum, valid maximum ;

Mesh0_node_id:grid_mapping = "crs" ;

Hinweise:

1. Zugriff auch über Label-Koordinatenvariable Mesh0_node_long_name möglich.

Datenkompression

Auf Grund der Verwendung von z-Schichten sind über jeder Position in Abhängigkeit von der Wassertiefe unterschiedlich viele (aktive) Berechnungszellen vorhanden. Zur Reduktion der Größe der Ergebnisdatensätze werden verschiedene Dimensionen in einer komprimierten Dimension zusammengefasst. Dauerhaft fehlende Daten werden daher erst gar nicht in der Datei abgespeichert. Dies reduziert bei drei-dimensionalen Simulationen mit z-Schichten den Speicheraufwand typischer Weise um 60 bis 80 Prozent.

Komprimierte Daten an Knoten

integer nMesh0_vedge(nMesh0_vedge) ;

nMesh0_vedge:compress = "nMesh0_layer_3d nMesh0_node" ;

Bemerkung: Indizes beginnen mit Null!

Siehe auch NetCDF Kompression von Daten durch Aufsammeln.

Gewichte

Gewichte werden insbesondere im Postprocessing benötigt, um abgeleitete Daten korrekt berechnen zu können, falls die hierfür relevanten Gewichtsfaktoren, hier Längen, nicht in einfacher Weise aus den Koordinaten abgeleitet werden können. Die Verwendung von Gewichten bringt daher eine große Sicherheit in die spätere Weiterverarbeitung der Daten. Beispiele für abgeleitete Daten sind insbesondere Tiefenmittelwerte oder (spezifische) Durchflussberechnungen.

Längen

Durchflusshöhe an Positionen

double Mesh0_node_water_depth_2d(time,nMesh0_node) ;

Mesh0_node_water_depth_2d:standard_name = "sea_floor_depth_below_sea_surface" ;

Mesh0_node_water_depth_2d:long_name = "water depth at locations, vertically integrated" ;

Mesh0_node_water_depth_2d:units = "m" ;

Mesh0_node_water_depth_2d:coordinates = "Mesh0_node_long_name Mesh0_node_lon Mesh0_node_lat Mesh0_node_x Mesh0_node_y" ;

Mesh0_node_water_depth_2d:_FillValue = fillvalue ;

Mesh0_node_water_depth_2d:valid_range = valid minimum, valid maximum ;

Mesh0_node_water_depth_2d:grid_mapping = "crs" ;

Hinweise:

1. Entspricht der Wassertiefe, von der Wasseroberfläche bis zum Boden, an den Positionen.
2. Empfehlung: Diese Daten an Stelle der Bounds der Hilfs-Vertikalkoordinate Mesh0_node_depth_zt_2d als Measure Variable verwenden.
3. Zugriff auch über Label-Koordinatenvariable Mesh0_node_long_name möglich.

Durchflusshöhe an Positionen, differenziert nach Schichten

double Mesh0_node_water_depth_3d((time,nMesh0_vedge) ; \\ compression used

double Mesh0_node_water_depth_3d((time,nMesh0_layer_3d,nMesh0_node) ; \\ uncompressed definition

Mesh0_node_water_depth_3d:standard_name = "???" ;

Mesh0_node_water_depth_3d:long_name = "water depth at locations, vertically structured" ;

Mesh0_node_water_depth_3d:units = "m" ;

Mesh0_node_water_depth_3d:coordinates = "Mesh0_node_long_name Mesh0_node_lon Mesh0_node_lat Mesh0_node_depth_zt_3d Mesh0_node_x Mesh0_node_y" ;

Mesh0_node_water_depth_3d:_FillValue = fillvalue ;

Mesh0_node_water_depth_3d:valid_range = valid minimum, valid maximum ;

Mesh0_node_water_depth_3d:grid_mapping = "crs" ;

Hinweise:

1. Entspricht der Wassertiefe in den einzelnen Schichten.
2. Empfehlung: Diese Daten an Stelle der Bounds der Hilfs-Vertikalkoordinate Mesh0_node_depth_zt_3d als Measure Variable verwenden.
3. Zugriff auch über Label-Koordinatenvariable Mesh0_node_long_name möglich.

Aktuelle (zeitvariable) Topografie

Es werden hier Angaben nur für zeitvariable Topografie gemacht. Bei stationärer Topografie entfällt die Dimension time.

Knoten

double Mesh0_node_depth(time,nMesh0_node) ;

Mesh0_node_depth:standard_name = "sea_floor_depth_below_geoid" ;

Mesh0_node_depth:long_name = "sea floor depth at locations" ;

Mesh0_node_depth:units = "m" ;

Mesh0_node_depth:coordinates = "Mesh0_node_long_name Mesh0_node_lon Mesh0_node_lat Mesh0_node_x Mesh0_node_y" ;

Mesh0_node_depth:_FillValue = fillvalue ;

Mesh0_node_depth:valid_range = valid minimum, valid maximum ;

Mesh0_node_depth:grid_mapping = "crs" ;

Hinweise:

1. Zugriff auch über Label-Koordinatenvariable Mesh0_node_long_name möglich.

Maximale zulässige Tiefe

• Vollständig analog zu Aktuelle Tiefe vorgehen, jedoch ohne Dimension time.
• Vorschlag für die Namensgebung:
  • Knoten: "Mesh0_node_max_depth(nMesh0_node)" .

  Hinweise:

  1. Die in einer Gitterdatei, z. B. NetCDF Einzelpositionen, abgelegte Tiefe wird derzeit in BAW-Anwendungen unterschiedlich interpretiert:
     • aktuelle bzw. für einen bestimmten Zeitraum gültige Tiefe, oder
     • Tiefe der nicht weiter erodierbaren Schicht.

     Hierfür müssen unterschiedliche Standardnamen gewählt werden, um die jeweilige Bedeutung korrekt zu beschreiben.

  2. Es erscheint sinnvoll, dass diese Variable in jedem Fall die Zeit als Koordinate enthält, da die gespeicherten Daten i.d.R. immer für einen bestimmten Termin oder Zeitraum (Bounds) gelten.

Wasserstand

Knoten

double Mesh0_node_water_level(time,nMesh0_node) ;

Mesh0_node_water_level:standard_name = "sea_surface_height_above_geoid" ;

Mesh0_node_water_level:long_name = "water level at locations" ;

Mesh0_node_water_level:units = "m" ;

Mesh0_node_water_level:coordinates = "Mesh0_node_long_name Mesh0_node_lon Mesh0_node_lat Mesh0_node_x Mesh0_node_y" ;

Mesh0_node_water_level:_FillValue = fillvalue ;

Mesh0_node_water_level:valid_range = valid minimum, valid maximum ;

Mesh0_node_water_level:grid_mapping = "crs" ;

Hinweise:

1. Zugriff auch über Label-Koordinatenvariable Mesh0_node_long_name möglich.

Tiefengemittelter Salzgehalt

Knoten

double Mesh0_node_salinity_2d(time,nMesh0_layer_2d,nMesh0_node) ;

Mesh0_node_salinity_2d:standard_name = "sea_water_salinity" ;

Mesh0_node_salinity_2d:long_name = "salinity at locations, depth averaged" ;

Mesh0_node_salinity_2d:units = "0.001" ;

Mesh0_node_salinity_2d:coordinates = "Mesh0_node_long_name Mesh0_node_lon Mesh0_node_lat Mesh0_node_depth_zt_2d Mesh0_node_x Mesh0_node_y" ;

Mesh0_node_salinity_2d:_FillValue = fillvalue ;

Mesh0_node_salinity_2d:valid_range = valid minimum, valid maximum ;

Mesh0_node_salinity_2d:cell_methods = "nMesh0_layer_2d: mean" ;

Mesh0_node_salinity_2d:cell_measures = "length: Mesh0_node_water_depth_2d" ;

Mesh0_node_salinity_2d:grid_mapping = "crs" ;

Hinweise:

1. Die Verwendung der Measure Variablen "Durchflusshöhe an Positionen" wird für eine sichere Interpretation der Daten im Post-Prozessing empfohlen.
2. Zugriff auch über Label-Koordinatenvariable Mesh0_node_long_name möglich.

Tiefenstrukturierter Salzgehalt

Knoten

double Mesh0_node_salinity_3d(time,nMesh0_vedge) ; \\ compression used

double Mesh0_node_salinity_3d(time,nMesh0_layer_3d,nMesh0_node) ; \\ uncompressed definition

Mesh0_node_salinity_3d:standard_name = "sea_water_salinity" ;

Mesh0_node_salinity_3d:long_name = "salinity at locations, structured over depth" ;

Mesh0_node_salinity_3d:units = "0.001" ;

Mesh0_node_salinity_3d:coordinates = "Mesh0_node_long_name Mesh0_node_lon Mesh0_node_lat Mesh0_node_depth_zt_3d Mesh0_node_x Mesh0_node_y" ;

Mesh0_node_salinity_3d:_FillValue = fillvalue ;

Mesh0_node_salinity_3d:valid_range = valid minimum, valid maximum ;

Mesh0_node_salinity_3d:cell_methods = "nMesh0_layer_3d: mean" ; \\ or is nMesh0_vedge correct, better ?

Mesh0_node_salinity_3d:cell_measures = "length: Mesh0_node_water_depth_3d" ;

Mesh0_node_salinity_3d:grid_mapping = "crs" ;

Hinweise:

1. Die Verwendung der Measure Variablen "Durchflusshöhe an Positionen, differenziert nach Schichten" wird für eine sichere Interpretation der Daten im Post-Prozessing empfohlen.
2. Zugriff auch über Label-Koordinatenvariable Mesh0_node_long_name möglich.

Fragen:

1. Was muss in cell_methods korrekt verwendet werden, um über eine Schicht gemittelte Daten zu bezeichnen? Beziehen sich die Angaben auf die Dimensionen der dekomprimierten Variablen?

Tiefengemittelte Strömungsgeschwindigkeit

Knoten

Analog zu tiefengemittelter Salzgehalt definieren, jedoch mit folgenden Änderungen in den Attributen:

Mesh0_node_velocity_x_2d:standard_name = "sea_water_x_velocity" ; \\ or better eastward_sea_water_velocity

Mesh0_node_velocity_x_2d:long_name = "current velocity in x-direction at locations, depth integrated" ;

Mesh0_node_velocity_x_2d:units = "m s-1" ;

Bemerkung: y-Komponente sea_water_y_velocity (northward_sea_water_velocity) analog.

Tiefenstrukturierte Strömungsgeschwindigkeit

Knoten

Analog zu tiefenstrukturierter Salzgehalt definieren, jedoch mit folgenden Änderungen in den Attributen:

Mesh0_node_velocity_x_3d:standard_name = "sea_water_x_velocity" ; \\ or better eastward_sea_water_velocity

Mesh0_node_velocity_x_3d:long_name = "current velocity in x-direction at locations, vertically structured" ;

Mesh0_node_velocity_x_3d:units = "m s-1" ;

Bemerkung: y-Komponente sea_water_y_velocity (northward_sea_water_velocity) analog.

Mesh0_node_velocity_z_3d:standard_name = "upward_sea_water_velocity" ;

Mesh0_node_velocity_z_3d:long_name = "current velocity in z-direction at locations, vertically structured" ;

Mesh0_node_velocity_z_3d:units = "m s-1" ;

Bezeichnung der Schwebstoffklassen

char Mesh0_suspended_matter_classes_long_name(Mesh0_susp_classes,nMesh0_strlen1) ;

Mesh0_suspended_matter_classes_long_name:long_name = "long name of suspension classes" ;

Tiefengemittelter Schwebstoffgehalt

Knoten

Gesamtmenge

Analog zu tiefengemittelter Salzgehalt definieren, jedoch mit folgenden Änderungen in den Attributen:

Mesh0_node_suspended_matter_2d:standard_name = "mass_concentration_of_suspended_matter_in_sea_water" ;

Mesh0_node_suspended_matter_2d:long_name = "mass concentration of suspended sediments at locations, depth averaged" ;

Mesh0_node_suspended_matter_2d:units = "kg m-3" ;

Fraktionen

Analog zu Gesamtmenge definieren, jedoch mit folgenden Änderungen in den Attributen:

double Mesh0_node_suspended_matter_classes_2d((time,nMesh0_susp_classes,nMesh0_layer_2d,nMesh0_node) ;

Mesh0_node_suspended_matter_classes_2d:standard_name = "mass_concentration_of_suspended_matter_in_sea_water" ;

Mesh0_node_suspended_matter_classes_2d:long_name = "mass concentration of suspended sediments fractions at locations, depth averaged" ;

Mesh0_node_suspended_matter_classes_2d:units = "kg m-3" ;

Mesh0_node_suspended_matter_classes_2d:coordinates = "Mesh0_suspended_matter_classes_long_name weitere Hilfs-Koordinaten analog zu Salzgehalt" ;

Hinweise:

1. Zugriff auch über Label-Koordinatenvariablen Mesh0_node_long_name sowie Mesh0_suspended_matter_classes_long_name möglich.
2. Sehr allgemeine Lösung, alle Arten von Fraktionen können damit abgespeichert und beschrieben werden.

Tiefenstrukturierter Schwebstoffgehalt

Knoten

Gesamtmenge

Analog zu tiefenstrukturierter Salzgehalt definieren, jedoch mit folgenden Änderungen in den Attributen:

Mesh0_node_suspended_matter_3d:standard_name = "mass_concentration_of_suspended_matter_in_sea_water" ;

Mesh0_node_suspended_matter_3d:long_name = "mass concentration of suspended sediments at locations, vertically structured" ;

Mesh0_node_suspended_matter_3d:units = "kg m-3" ;

Fraktionen

Analog zu tiefenstrukturierter Salzgehalt definieren, jedoch mit folgenden Änderungen in den Attributen:

double Mesh0_node_suspended_matter_classes_3d((time,nMesh0_susp_classes,nMesh0_vedge) ; \\ compression used

double Mesh0_node_suspended_matter_classes_3d((time,nMesh0_susp_classes,nMesh0_layer_3d,nMesh0_node) ; \\ uncompressed definition

Mesh0_node_suspended_matter_classes_3d:standard_name = "mass_concentration_of_suspended_matter_in_sea_water" ;

Mesh0_node_suspended_matter_classes_3d:long_name = "mass concentration of suspended sediments fractions at locations, depth structured" ;

Mesh0_node_suspended_matter_classes_3d:units = "kg m-3" ;

Mesh0_node_suspended_matter_classes_3d:coordinates = "Mesh0_suspended_matter_classes_long_name weitere Hilfs-Koordinaten analog zu Salzgehalt" ;

Hinweise:

1. Zugriff auch über Label-Koordinatenvariablen Mesh0_node_long_name sowie Mesh0_suspended_matter_classes_long_name möglich.
2. Sehr allgemeine Lösung, alle Arten von Fraktionen können damit abgespeichert und beschrieben werden.

Anmerkungen, Fragen

• Datei ist nicht vollständig CF-konform. Für das Attribut cell_measures müsste length als Wert zugelassen werden. Allerdings ist depth ein CF Standardname, und dann könnte vielleicht dieser Wert gemäß Abschnitt 7.3.4 in der CF-Metadaten Konvention zulässig sein.
• Soll das BAW-Attribut name_id (für den Code) zusätzlich benutzt werden?
• Wie kann ein sicherer Zusammenhang zwischen den Daten für die Schwebstoffklassen und den Klassennamen hergestellt werden?
• Kann der "Mesh0_suspended_matter_class_long_name" in dem Attribut coordinates genutzt werden?
• Auf die Daten einer Position kann auch über die Namensbezeichnungen zugegriffen werden, daher erscheint der Wert "Mesh0_node_long_name" in dem Attribut coordinates. Dies entspricht der Empfehlung in Abschnitt 6.1 der CF-Metadaten Konvention.

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