imported>Hagen Robert |
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| {{Programmkennblatt
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| |name_en=NCPOLO
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| |name=NCPOLO
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| |version=Mai 2019
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| |version_beschr=Mai 2019
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| |stichworte=Postprozessor<br />
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| Differenzen für synoptische Daten <br />
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| Locations <br />
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| Zeitreihen <br />
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| Scatterplots <br />
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| Hodograph <br />
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| Modellskill <br />
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| Statistik <br />
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| Parallelisiert <br />
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| |kurzbeschreibung=
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| [[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'''.
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| <br />
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| Anfordungen an die Messdaten:
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| # Müssen als [[CF-NETCDF.NC|cf-netcdf.nc]] vorliegen (idealerweise zusammengefasst).
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| # Sollten idealerweise nur eine physikalische Größe enthalten.
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| # Zum Preprocessing von [[BOEWRT.DAT]] Daten sollte [[BOE2NC]] verwendet werden.
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| # Die [[BOEWRT.DAT]] Header müssen alle notwendigen Informationen enthalten (Zeitzone, Koordinatensystem, Koordinaten, ...).
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| # Die Messdaten sollten geprüft sein. Eine Prüfung des Wertebereichs wird nicht vorgenommen.
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| <br />
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| Anforderungen an die Modelldaten:
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| # Die Ergebnisdatei '''muss''' flächig vorliegen.
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| # Die Ergebnisdatei '''muss''' 2D-Daten enthalten.
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| # Die Ergebnisdatei '''sollte''' gechunkt sein. Dafür kann [[NCCHUNKIE]] verwendet werden. Der Zeitgewinn bei einer gechunkten Datei liegt etwa bei Faktor 125.
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| <br />
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| Mögliche Darstellungen mit [[NCPOLO]]:
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| # Zeitreihen (komplett, Detailzeiträume)
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| # Scatterplots (nach Dichte eingefärbt, einfarbig)
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| # Hodographen der Strömung (nach Dichte eingefärbt, einfarbig)
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| # Boxplot-Fehlerverteilung
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| # Statistikverteilung (33 wählbare Parameter)
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| <gallery>
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| ts.wasserstand.png|Beispielhafter Detailplot Wasserstand
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| Scatterplot.Salzgehalt.DE.png|Beispielhafter Scatterplot Salzgehalt
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| hodograph.stroemung.png|Beispielhafter Hodograph Strömung
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| boxall.wasserstand.png|Beispielhafte Boxplot-Fehlerverteilung Wasserstand
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| Fehler.Bar.png|Beispielhafte Statistikverteilung als Balkendiagramm
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| </gallery>
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| Mögliche Fehlerquellen:
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| # Die Messdaten liegen nicht im Modellgebiet (z.B. falsches Koordinatensystem in den Messdaten angegeben).
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| # Der Toleranzradius für die räumliche Zuordnung ist zu klein gewählt.
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| # Die Toleranz für die zeitliche Zuordnung ist zu klein gewählt.
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| <br />
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| Anmerkungen
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| # Der Messstationsname wird aus der [[BOEWRT.DAT]] Datei für alle Outputs verwendet. Es ist also von Vorteil diesen '''kurz''' zu wählen.
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| # Für die Statistikausgabe werden MAE, RMSE, bzw. RMAE und RRMSE empfohlen.
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| # 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.
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| |eingabedateien=
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| # '''allgemeine Eingabedaten''' (Dateityp [[NCPOLO.DAT|ncpolo.dat]]);
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| # '''Modelldaten''', aus [[UNTRIM2007]], [[UNTRIM2]] und [[UNK]] (Dateityp [[CF-NETCDF.NC|cf-netcdf.nc]]);
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| # '''Messdaten''', z. B. Wasserstand (Dateityp [[CF-NETCDF.NC|cf-netcdf.nc]]);
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| |ausgabedateien=
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| # Datei mit '''Informationen zum Programmablauf''' (Dateityp ncpolo.sdr)
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| # (optional) Zeitreihen (Dateityp PNG, FIG, EPS, FIG)
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| # (optional) Scatterplot (Dateityp PNG, FIG, EPS, FIG)
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| # (optional) Hodograph (Dateityp PNG, FIG, EPS, FIG)
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| # (optional) Boxplotverteilung (Dateityp PNG, FIG, EPS, FIG)
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| # (optional) Statistikverteilung (Dateityp PNG, FIG, EPS, FIG)
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| # (optional) Statistische Kennwerte (Dateityp DAT, CSV, LATEX)
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| # (optional) Zeitlich und örtlich korrelierte Daten (Dateityp DAT, CSV, [[BOEWRT.DAT]], MAT)
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| |methode=
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| Das Programm wurde mit MATLAB erstellt und mit PROGHOME Methoden ergänzt. Der Programmablauf wird nachfolgend skizziert:
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| # Lesen der Steuerdatei des Anwenders.
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| # Festlegen der zu bearbeitenden physikalischen Größen.
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| # Äußere Schleife (parallelisiert): Je physikalischer Größe:
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| ## Check: Existieren Messdaten für diese physikalische Größe?
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| ## Check: Sollen Plots erstellt werden und wenn ja welche?
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| ## Check: Sollen Daten exportiert werden und wenn ja welche?
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| ## Wenn 1 und 2 und/oder 3 zutreffend sind: Einladen der Messdaten der physikalischen Größe.
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| ### Innere Schleife: Je Messposition (seriell):
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| ### Korrelation von punktuell vorliegenden Messdaten auf die flächige 2D Ergebnisdatei
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| ### Check: Liegt die Position innerhalb des vorgegeben, maximalen Abstands ''maxDist''?
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| ### Falls ja, wird das flächige Modellergebnis am räumlich nächsten Index (Face oder Edge) ausgelesen.
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| ### Check: Fällt die ausgelesene nächste Position trocken?
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| ### Falls ja, Auslesen der nächstnäheren Position, bis ''minPoints'' erreicht ist, oder der Punkt nicht mehr trockenfällt.
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| ### Check: Existieren gemeinsame Zeitpunkte innerhalb der Zeittoleranz ''ttol''?
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| ### Falls ja, werden alle gemeinsamen Zeitpunkte für diese Position ermittelt und gespeichert.
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| ### Aus diesen Zeitpunkten wird die [[NCPOLO]] Statistik berechnet.
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| ### Alle eben ermittelten Werte werden abgespeichert -danach wird die nächste Position analog bearbeitet.
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| # Alle vom Nutzer gewünschten Grafiken werden erzeugt (parallelisiert).
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| # Die Grafiken werden im nutzerdefinierten Format abgespeichert und in einer Verzeichnisstruktur im nutzerdefinierten Export Directory abgelegt.
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| # Alle vom Nutzer gewünschten Möglichkeiten zum Datenexport und Statistikexport werden erzeugt.
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| # Die Daten werden im nutzerdefinierten Format abgespeichert und in einer Verzeichnisstruktur im nutzerdefinierten Export Pfad abgelegt.
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| |preprozessor=[[DATACONVERT]], [[ZEITRIO]], [[BOE2NC]], [[UNTRIM2007]], [[UNTRIM2]], [[SEDIMORPH]], [[UNK]], [[NCCHUNKIE]]
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| |postprozessor=[[MATLAB]], [[EXCEL]]
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| |programmiersprache=MATLAB r2018b
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| |zus_software= keine
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| |kontakt_original=[mailto:robert.hagen@baw.de R. Hagen],[mailto:maurice.jurke@baw.de M. Jurke]
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| |kontakt_pflege=[mailto:robert.hagen@baw.de R. Hagen]
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| |dokumentation=
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| * Musterdateien:
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| ** Musterdateien finden sich in '''$PROGHOME/examples/ncpolo/'''
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| }}
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