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{{Programmkennblatt
|name_en=NCPOLO
|name=NCPOLO
|version=Mai 2019
|version_beschr=Mai 2019
|stichworte=Postprozessor<br />
Differenzen für synoptische Daten <br />
Locations <br />
Zeitreihen <br />
Scatterplots <br />
Hodograph <br />
Modellskill <br />
Statistik <br />
Parallelisiert <br />


|kurzbeschreibung=
[[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'''.
<br />
Anfordungen an die Messdaten:
# 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.
# Die [[BOEWRT.DAT]] Header müssen alle notwendigen Informationen enthalten (Zeitzone, Koordinatensystem, Koordinaten, ...).
# Die Messdaten sollten geprüft sein. Eine Prüfung des Wertebereichs wird nicht vorgenommen.
<br />
Anforderungen an die Modelldaten:
# Die Ergebnisdatei '''muss''' flächig vorliegen.
# Die Ergebnisdatei '''muss''' 2D-Daten enthalten.
# Die Ergebnisdatei '''sollte''' gechunkt sein. Dafür kann [[NCCHUNKIE]] verwendet werden. Der Zeitgewinn bei einer gechunkten Datei liegt etwa bei Faktor 125.
<br />
Mögliche Darstellungen mit [[NCPOLO]]:
# Zeitreihen (komplett, Detailzeiträume)
# Scatterplots (nach Dichte eingefärbt, einfarbig)
# Hodographen der Strömung (nach Dichte eingefärbt, einfarbig)
# Boxplot-Fehlerverteilung
# Statistikverteilung (33 wählbare Parameter)
<gallery>
ts.wasserstand.png|Beispielhafter Detailplot Wasserstand
Scatterplot.Salzgehalt.DE.png|Beispielhafter Scatterplot Salzgehalt
hodograph.stroemung.png|Beispielhafter Hodograph Strömung
boxall.wasserstand.png|Beispielhafte Boxplot-Fehlerverteilung Wasserstand
Fehler.Bar.png|Beispielhafte Statistikverteilung als Balkendiagramm
</gallery>
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.
<br />
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=
# '''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= 
# Datei mit '''Informationen zum Programmablauf''' (Dateityp ncpolo.sdr)
# (optional) Zeitreihen (Dateityp PNG, FIG, EPS, FIG)
# (optional) Scatterplot (Dateityp PNG, FIG, EPS, FIG)
# (optional) Hodograph (Dateityp PNG, FIG, EPS, FIG)
# (optional) Boxplotverteilung (Dateityp PNG, FIG, EPS, FIG)
# (optional) Statistikverteilung (Dateityp PNG, FIG, EPS, FIG)
# (optional) Statistische Kennwerte (Dateityp DAT, CSV, LATEX)
# (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:
# 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]]
|postprozessor=[[MATLAB]], [[EXCEL]]
|programmiersprache=MATLAB r2018b
|zus_software= keine
|kontakt_original=[mailto:robert.hagen@baw.de R. Hagen],[mailto:maurice.jurke@baw.de M. Jurke]
|kontakt_pflege=[mailto:robert.hagen@baw.de R. Hagen]
|dokumentation=
* Musterdateien:
** Musterdateien finden sich in '''$PROGHOME/examples/ncpolo/'''
}}

Aktuelle Version vom 25. September 2019, 07:38 Uhr