Leitfaden Metadaten Küstengewässer

Under Construction
Die Modellergebnisse der Küstengewässer lassen sich mit Metadaten so beschreiben, dass sie in Portalen gesucht und gefunden werden können. Außerdem werden ausgesuchte BAW-Publikationen mit direkten Links zu den Metadaten der Modellergebnisse versehen. Bevor man diese Informationen bereitstellen kann, sind die Metadaten in strukturierter Form zu erfassen. Der vorliegende Leitfaden erläutert wie in der im Küstenwasserbau der BAW typischen Prozessierungskette die Metadaten erfasst und bereit gestellt werden können. Die beschriebene Methode gilt für die Verarbeitung von UGRID-CF-NetCDF-Dateien.

# Erfassung der Simulations-Metadaten

Die Metadaten können für das Modellierungsverfahren UnTRIM erfasst werden:

• Hydrodynamik im Paket Utromp2007
• Morphodynamik in SediMorph
• Seegang im k-Modell

Hier sind die fehlenden Metadaten als Umgebungsvariablen zu setzen, die von den drei genannten Teilmodellen ausgelesen werden. Es empfiehlt sich, die in einem Auftrag unveränderlichen Meta-Informationen in einem Shell-Skript zu bündeln. Eine ausführliche Vorlage steht unter
$PROGHOME/bin/dmqs/set_dmqs_template.sh,
ein Beispiel für einen konkreten Auftrag unter
$PROGHOME/bin/dmqs/set_dmqs_psp_B3955.03.06.10000.sh.
Die Shell-Skripte sind von den jeweiligen QSUB-Skripten aus zu rufen. Der Aufruf hat mit Punkt und Leerzeichen zu beginnen:
. $PROGHOME/bin/dmqs/set_dmqs_psp_B3955.03.06.10000.sh
Die folgenden Metadaten sind einmalig im Shell-Skript zu setzen:

• DMQS_PSP
• DMQS_TITLE
• DMQS_SUMMARY
• DMQS_CREATOR_NAME
• DMQS_CREATOR_EMAIL
• DMQS_PUBLISHER_EMAIL
• DMQS_INSTITUTION
• META_NAMING_AUTHORITY
• META_PUBLISHER_NAME
• META_PUBLISHER_URL
• META_REFERENCES

Die Information über den Simulationslauf wird _nicht_ im Auftragsweiten Shell-Skript sondern bspw. in der QSUB-Datei für explizit für jeden Simulationslauf gesetzt.

• RUN
  

Weitere Metadaten werden automatisch von den Teilprogrammen Utromp2007, SediMorph und k-Modell erfasst. Dazu gehören insbesondere der Anfang und das Ende des Simulationszeitraumes und die Abmessungen des Modellgebietes in Längen- und Breitengraden.
Die meisten Metadatenelemente gehen als CF-Attribute in die NetCDF-Datei ein. Hinzu kommen DMQS-Variablen, die mit jedem Prozessierungsschritt automatisch ergänzt werden.

• dmqs_steering: Pfad und Name der Datendatei im Arbeitsverzeichnis
• dmqs_data_path_file: Pfad und Name der Steuerdatei im Arbeitsverzeichnis
• dmqs_method: Name und Version der Methode
• dmqs_execution_start: Datums- und Zeitstempel zu Beginn der Laufzeit
• double dmqs_sim_time_step: Rechenzeitschritt der urspruenglichen Simulation
• dmqs: DMQS-Containervariable mit Referenzen auf die anderen DMQS-Variablen.

Dmqs_steering enthält in den hydrodynamischen Ergebnissen einen String mit dem Pfad und dem Namen der Steuerdatei des Hydrodynamik-Paketes, bspw:

• /net/themis/jadeweser/Weser_Ausbau_ab2014/03_Modelle/2_Morphodynamik/u07/01_SIM/bM2012_OPIZ/2012H/OPIZ033/2_sim.2/_utromp2007.dat
  

Jeder Postprozessor wird die Variable dmqs_steering um einen eigenen String mit dem Pfad und dem Namen der Steuerdatei des Postprozessors füllen.

# Erfassung der Analyse-Metadaten
Analyseprogramme analysieren die Ergebnisdateien der genannten Simulationsprogramme und schreiben die ermittelten Kennwerte wiederum in NetCDF-Dateien. Sie nehmen auch die Metadateien der Simulationsdateien auf, ergänzen sie teilweise und schreiben den kompletten Metadatensatz in ihre NetCDF-Ausgabedateien.

Prozessierungskette aus Simulationsprogramm und verschiedenen Postprozessoren und als Ergebnis jeweils eine NetCDF-Datei.
Der Postprozessor NCANALYSE würde bspw. die unter 1. genannte Variable dmqs_steering zur Steuerdatei lesen und um einen String mit der eigenen Steuerdatei ergänzen zu:

• /net/themis/jadeweser/Weser_Ausbau_ab2014/03_Modelle/2_Morphodynamik/u07/01_SIM/bM2012_OPIZ/2012H/OPIZ033/2_sim.2/_utromp2007.dat
  
• /net/themis/jadeweser/Weser_Ausbau_ab2014/03_Modelle/2_Morphodynamik/u07/01_SIM/bM2012_OPIZ/2012H/OPIZ033/3_pos.2/z2/51_ncanaTDKW/OPIZ033/are/ful/2d/r1/ncanalyse.dat
  

Diese Analyseprogrammen verarbeiten automatisch DMQS-Metadaten:

• NCAGGREGATE: Aggregation von Daten für Kontrollvolumina
• NCANALYSE: (Tide-) Kennwert-Analysen
• NCDELTA: Berechnen von Differenzen

# Erzeugung der Metadatensätze # Einbinden der Metadatensätze in eine Publikation