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Optimierung GIS-basierter meteorologischer Prognosesysteme

FWF, L696-N15



Dauer: 8/2009 - 6/2012
PI.: G. Spreitzhofer,
eMail
Col.: St. Sperka,
eMail, Ch. Pehsl, eMail, F. Dusberger, email, A. Preis, eMail, J. Iby, email, P. Schraml, T. Woepperer, A. Kracker, A. Nookala

Zusammenfassung:

In der Verwendung hochaufgelöster digitaler geographischer Information steckt ein großes Potenzial zur Verbesserung der Resultate mesoscaliger meteorologischer Vorhersagemodelle, das bisher nur in ungenügendem Ausmaß ausgenützt wurde. Als Reaktion auf dieses Manko wurde im Rahmen von interdisziplinären internationalen Forschungsprojekten das kombinierte meteorologisch - geographische Informationssystem MetGIS® entwickelt. MetGIS® wird durch Gitterpunktswerte externer Vorhersagemodelle wie das GFS (Global Forecast System) angetrieben. Diese Prognosedaten werden mittels "Downscalingverfahren" auf die sehr hohe horizontale Auflösung (bis zu 30 m) systeminterner topographischer Datenbanken hochgerechnet. Nachfolgend werden die Daten mittels des Kernstücks von MetGIS®, einer ausgefeilten Graphischen Anwenderschnittstelle (GUI), visualisiert und manipuliert. In einem automatisierten Mode betrieben, kann die GUI in regelmäßigen Intervallen ein Set hochaufgelöster, GIS-basierter Vorhersagekarten generieren, welches über eine Webschnittstelle verfügbar ist. Die GUI besitzt eine Reihe von unterschiedlichen Displayoptionen, Visualisierungsstilen und Zoommöglichkeiten. Der Schwerpunkt des beantragten Forschungsprojekts liegt darin, innovative meteorologische Vorhersage- und Datenvisualisierungstechniken zu entwickeln, mit deren Hilfe MetGIS® in absehbarer Zeit einer praktischen Anwendung zugeführt werden kann. Die Entwicklungsarbeiten gehen sowohl auf meteorologische Themenstellungen als auch auf Problematiken der Datenverarbeitung und -darstellung ein. Unter den wesentlichen Schwerpunkten des Projekts befindet sich die Schaffung von Feinstrukturen ("Fingerprints"), welche aus den vorhandenen hochaufgelösten topographischen Daten abgeleitet werden. Bei der Berechnung der Schneefallgrenze wird dadurch der Effekt des Absinkens im inneralpinen Bereich im Fall von Starkniederschlägen erfasst. Die Niederschlagsprognose wird mit Hilfe strömungslagenabhängiger klimatologischer Fingerprints verfeinert, während bezüglich der Temperaturprognose die Topographie helfen kann, Inversionen leichter prognostizieren zu können. Vorbereitende Arbeiten für den Einbau von Ensembleprognosen in MetGIS® werden durchgeführt. Diese Ensembles werden ebenfalls dem Downscaling unterzogen und können so eine mit Unschärfe versehene hochaufgelöste Vorhersage diverser Parameter ermöglichen. Die Qualität der entwickelten Downscalingtechniken wird mit Hilfe von diversen externen Sets von meteorologischen Messdaten sowie mittels VERA (Vienna Enhanced Resolution Analysis) validiert. Im Bereich der Datenvisualisierung wird u.a. die Erzeugung von meteorologischen Punkt- und Linienprognosen, z.B. entlang von Straßenzügen, ermöglicht.

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Letzte Änderung: 20.09.2013 - 10:58