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HydrosystemanalyseSoSe 2015
BHYWI‐22‐01Einführung
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Vorstellung IntroductionOlaf Kolditz
Studium Ukraine (Physik)Promotion AdW Chemnitz (Hydromechanik)
Habil U Hannover (Geohydrologie)Auslandsaufenthalte (USA, CA, JP)Prof. U Tübingen (Hydroinformatik)
Prof. TU Dresden (Systemanalyse)Department Umweltinformatik UFZ Leipzig
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Organisatorisches
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Organisatorisches
Vorlesungskonzept
Vorlesung Skript Übung / Lecture Notes Exercises
externe Dozenten aus Forschung / Praxis (6. DS)
Zeitplan / Time schedule (show PDF)
Konsulationen (4. DS)
Sprache / Language
Lecture‐Portal (HiWi)
Literatur / Literature
Prüfung / Exam
Rechner / Computer
Compiler
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Organisatorisches
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Dozenten
Agnes Sachse, Dipl.‐Geogr.: Hydrologie
Dr. Thomas Kalbacher: Bodenhydrologie
Dr. Jens‐Olaf Delfs: Oberflächenhydrologie
JProf. Dr. Haibing Shao / Reza Zolfaghari: Stofftransport im Grundwasser
UFZ Exkursionen
ENVINF‐VISLab Team (Drs. Karsten Rink, Tom Fischer, Lars Bilke)
Geothermie (JProf. Dr. Haibing Shao, Dr. Norihiro Watanabe)
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Lecture Portalhttp://www.ufz.de/index.php?de=17984
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Lecture Portal
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Literature
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Was ist Hydroinformatik ?What is Hydroinformatics about ?
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Def: Informationsverarbeitung in der Hydrologie
http
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Humid
and
Arid
(Semi‐arid)
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Contents• System-Analyse (Geo-Systeme)• Methoden I (Konzept-Modelle)• Methoden II (Informatik–SoftwareEngineering)• Applikationen• Lehre
System-AnalyseKalibrierungVerfizierungValidierung
Data
Model
Simulation
Prognose
Reality
Simplified Reality
Virtual Reality
Future Reality
RegelnParameter
www.inf.uni-konstanz.de
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Hydro-Systeme
Prozess-Analyse
Datenmodelle(DMS)
Geländemodelle(DEM)
GeographischeInformationssysteme(GIS)
Visualisierung
Systemanalyse
GeologischeModelle
ProzessdatenTHMCB
Thermo-Hydro-Mechanisch-Chemisch-BiologischeZustandsgrößen
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Hydro-Systeme
Prozess-Analyse
Datenmodelle(DMS)
Geländemodelle(DEM)
Visualisierung
Systemanalyse
GeologischeModelle
ProzessdatenTHMCB
Thermo-Hydro-Mechanisch-Chemisch-BiologischeZustandsgrößen
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Contents
Daten-Modelle• Datenbanken• Datenstrukturen• Datenrelationen• Neuronale Netze• ...
Konzept-Modelle• Kontinuumsmechanik• Euler / Lagrange• stochastische Methoden• ...
Simulations-Modelle• Numerische Methoden• Gittergenerierung• Höchstleistungsrechnen• ...
Analyse-Modelle• Validierung• Virtueller Aquifer• Visualisierung• ...
• System-Analyse (Geo-Systeme)• Methoden I (Konzept-Modelle)• Methoden II (Informatik – Software)• Applikationen• Lehre
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Meuse River Basin
Beerze-Reusel catchmentGeer catchment
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X Y
Z
Hydrology Geer Basin
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Beispiel: Groundwater Modeling
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Topography Hydraulic head
Streamlines Salinity
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106 grid nodes
Density‐dependent flow
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Methoden‐ und ToolBox
IWAS Cluster
UFZ Cluster EVE
Schnicke et al., personal communication
Medium Scale HPC
Vorbereitung von JUGENE Applikationen
Number of Cores: 1032
Processor: Intel XEON X5650, 2.6 GHz
Main Memory: 5.5 TB
Interconnect: QDR Infiniband (40 GB)
Operating System: Linux
Installation Year: 2011
WKDV Arbeitsgruppe Wissenschaftliches Rechnen und
DMS
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IWAS – International Water Research Alliance Saxony
Management of water resources in hydrologically sensitive regions
Middle East (Saudi Arabia, Oman)
funded by
Water resources assessment in Arabian Peninsula
Climatic boundaries
Infiltration & recharge
Groundwater
Vegetation
Integrated hydrological synthesis
Observation - Modeling - Analysis – Management Tool
Jan Friesen
Anke Hildeb
randt
Christian Siebert
T Kalbacher / E Kalbus
Rudolf Liedl / M
arc Walter
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Data integration – System analysis - VisualizationNew generation of Management Tools
Scientific Software made by Helmholtz
OGS – Philosophie
FEM
DE
OGS‐3D / OGS ‐> OpenSG
Bohrlochdaten Zeitreihen DEM Landnutzung Strukturgeologie : 1/2/3/4 D : interaktiv
OGS#mHM
OGS‐THMC
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OGS – Visibility
Korea
Data Integration: Which
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Data Integration: How to
Data: Geography
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Data processing: Rainfall
Data processing: Rainfall
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Data processing: Rainfall
Data processing: Borehole data
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Data processing: Aquifer modeling
Data processing: Aquifer system
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Data processing: Aquifer system
Ax = b
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Groundwater modeling
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Data processing: Rainfall
VISLabHydrosystemanalyse Exkursion ins UFZ VISLab
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Aus: Zehner, 2009 / 2010
Probleme:
Datenlage
Komplexität
Validierung Zehner, 2005
VISLab: Projects
PLine, TSurf VSet
‐> OpenSG file
SGrid, (Voxet,
Solid)‐> VTK‐file
Thüringer Becken Schleswig Holstein
Data processing: Rainfall
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Terrestrial Environmental System Simulation & INtegration
Welcome