Die BAW-HH erstellte im mFUND-Projekt „EasyGSH-DB“ umfangreiche Simulationsergebnisse, deren Nutzung aufgrund der Menge / Struktur der Daten nur durch eine Rasterung möglich ist. Durch Aufbau einer Big-Simulation- and Geodata-Middleware soll der transparente Zugriff auf die unstrukturierten zeitvarianten HN-Simulationsergebnisse ermöglicht werden.
Aufgabenstellung und Ziel
In der Bundesanstalt für Wasserbau liegen synoptische, mehrjährige Ergebnisdatensätze aus hydro-numerischen (HN)-Simulationsmodellen in der Regel auf unstrukturierten Gebietszerlegungen und in hoher zeitlicher Auflösung vor. Die Nutzbarkeit dieser Daten kann durch eine geeignete Softwareinfrastruktur noch verbessert werden.
Ziel des im Rahmen der Förderinitiative mFUND des BMVI geförderten Verbundvorhabens mit der smile consult GmbH ist die Schaffung und prototypische Inbetriebnahme einer Big-Simulation- and Geodata-Middleware für unstrukturierte zeitvariante HN-Simulationsergebnisse.
Darüber hinaus stellt die Schaffung von Schnittstellen und Diensten zur Einbindung der Middleware in die nationale und europäische Geodateninfrastruktur sowie die mCLOUD ein zentrales Element für den Erfolg und die Nachhaltigkeit des Gesamtprojektes dar. Durch die Integration von Anwenderszenarien in die Projektbearbeitung und deren Dokumentation, kann frühzeitig auf die Erfordernisse von potentiellen Nutzern eingegangen werden.
Das Ziel der BAW ist, die HN-Simulationsergebnisse so zu strukturieren und dokumentieren, dass ein automatisches Füllen der Big-Simulation-Database ermöglicht wird sowie die hard- und softwaretechnische Basis für den operationellen Betrieb zu schaffen. Weiterhin ist die Definition der Anwendungsszenarien zusammen mit den zukünftigen Nutzern zu erstellen und erproben sowie die Möglichkeiten und Grenzen zu dokumentieren.
Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV)
Die fachbezogene weitergehende Nutzung der umfangreichen Simulationsergebnisse aus Projekten der BAW, insbesondere die synoptische Datenbasis aus EasyGSH-DB in ihrer originären zeitlichen und örtlichen Auflösung, ermöglicht neue Anwendungsszenarien in der WSV und erhöht die Daten-Transparenz weiter. Diese Vorgehensweise geht über den bisherigen Stand der Datenanwendung und des Datenaustauschs der BAW mit Dritten hinaus und erhöht den Anwendungsbezug und die Nutzbarkeit dieser Daten in der Praxis wesentlich.
Untersuchungsmethoden
Im Rahmen ihrer gutachterlichen Tätigkeit und in Forschungsprojekten nutzt die BAW unterschiedliche Simulationsmodelle. Beispielsweise führte die BAW im Rahmen des FuE-Projektes „EasyGSH-DB“ dreidimensionale Simulationen von Hydrodynamik, Salz- und Sedimenttransport sowie Seegang mit dem Programmsystem UnTRIM/SediMorph/UnK über eine Zeitspanne von 20 Jahren (1996 bis 2015) durch. Hierauf aufbauend wird im Vorhaben ein Verwaltungs- und Analysekonzept erstellt und prototypisch umgesetzt, welches die Grundlage für die Integration bestehender und zukünftiger Simulationsdaten bildet.
Bereits zu Beginn des Projektes kann auf eine umfangreiche und synoptische Simulationsdatenbasis über einen Zeitraum von 20 Jahren und mit einem Datenvolumen von knapp 80 TB aus dem mFUND-Verbundprojekt „EasyGSH-DB“ zurückgegriffen werden. Durch eine Rasterung der 10-minütigen Simulationsergebnisse auf Basis der unstrukturierten Berechnungsnetze auf ein 1x1-km-Raster in 20-minütigem Intervall, wie dies zur Veröffentlichung der EasyGSH-DB-Produkte damals umgesetzt wurde, konnten kleinere Dateigrößen von rund 25 GB erzielt werden (siehe Bild 1). Diese reproduzieren aber die komplexen bathymetrischen und hydrodynamischen Verhältnisse im Küstennahbereich und in den Ästuarmündungen nur eingeschränkt.
Im Projekt wird ein generischer Ansatz auf der Basis einer Middleware verfolgt, der einen anwendungsorientierten, selektiven und transparenten Zugriff auf die originär unstrukturierten HN-Simulationsergebnisse ermöglichen soll. (Text gekürzt)
Aufgabe des IPCC ist es, den aktuellen Stand der Forschung zum Thema Klimawandel umfassend, objektiv und transparent in Sachstandsberichten (bei spezifischen Themen in Sonderberichten) zusammenzutragen und aus wissenschaftlicher Sicht zu bewerten. Der Antragsteller ist koordinierender Leitautor (CLA) und zuständig für ein Kapitel im Sachstandsbericht. Er ist für die wissenschaftliche Qualität und die Erfüllung der Ansprüche an IPCC-Berichte bezüglich Sorgfalt, Vollständigkeit und Ausgewogenheit verantwortlich. Außerdem koordiniert er die beteiligten Autor/innen und Begutachtungseditor/innen (20-30 Personen) des Autorenteams und sorgt für einen einheitlichen Stil und die kohärente Behandlung von Querschnittsthemen. Zur Unterstützung des koordinierenden Leitautors und des Kapitelteams bei der Erstellung des Kapitels wird in diesem Projekt ein Chapter Scientist (CS, wissenschaftliche Assistenz) gefördert. Zu deren Aufgaben gehören: Literaturrecherche und -archivierung, Identifizierung, Erfassung und Überprüfung von Referenzen, Analyse und Dokumentation der Textbeiträge, Assistenz bei der Zusammenfassung und Begutachtung der wissenschaftlichen Ergebnisse, Unterstützung bei Überprüfung der vorgelegten Veröffentlichungen, Monitoring von Überschneidungen und Inkonsistenzen, fachliche Redaktion, Dokumentation des mehrstufigen Begutachtungsprozesses, Unterstützung des Autorenteams, Unterstützung der inhaltlichen Vorbereitung und Teilnahme an einschlägigen Treffen im IPCC-Prozess, Teilnahme an Treffen der deutschen CLA und CS.