 Übersicht
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EDV-Methoden in den Geowissenschaften |
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Numerische Prozess-Simulation:
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1. Datengrundlage1.1. Datengrundlage
Kopieren und entpacken Sie die Datei "evaporit.zip" von Ilias in einem Unterverzeichnis ihres Homeverzeichnisses. Bevor Sie die Datei "evaporit.dat" editieren, sollten Sie zur Sicherheit eine Kopie in ihrem Homeverzeichnis anlegen, auf die Sie immer zurückgreifen können (z.B. org_evaporit.dat). Die ASCII-Datei EVAPORIT.DAT bestimmt die Geometrie und alle Parameter des Modellraums. Veränderungen können in einem ASCII-Editor vorgenommen werden. Auf 3 Zeilen (A - C) mit Titel und Parametern folgt die Modellgeometrie mit spezieller Zelltypisierung (Beschreibung der Zellenränder siehe Grafik):
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1.2 ProgrammlaufDas Programm evaporit.exe starten (Doppelklick). Auf den Button "Evaporitmodell starten" klicken (die Datei EVAPORIT.DAT aus dem aktuellen Verzeichnis wird eingelesen). Die Ergebnisse werden in der Datei ergebnis.txt gespeichert.
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2. Konvertieren der Ergebnisse
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1. Load-Button -> Laden der Dateien: evaporit.dat und ergebnis.txt. 2. Gewünschten Datenblock (Ergebnis nach einem bestimmten Zeitschritt) selektieren 3. Button -> Block...speichern.
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3a. Dialogbox: Auswahl des Dateinamens ohne Endung (z. B. k-v40-y53). Erscheint im Surfer als k-v40-y53.dat. 3b. Button Speichern 3c. Zur Auswahl weiterer Datenblöcke Schritte 2 und 3 wiederholen. Nach Auswahl aller gewünschten Datenblöcke -> 4. Exit.
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In dieser Art und Weise wird die Visualisierung verschiedener Parameter
vorbereitet. Die Zahlenblöcke aber bitte sauber selektieren sonst funktioniert
es nicht.
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3. Visualisierung in Surfer
Beispiel: Die Salzkonzentration nach 53 Jahren. Wenn Sie eine Abbildungsseite in Surfer erstellen, ist es hilfreich, wenn Sie an jede Grafik den Namen der Griddatei schreiben (bei sinnvoller Namensgebung ist dies eine gute Möglichkeit, den Überblick zu bewahren). Alle Achsen/Farbskalen etc. müssen vollständig beschriftet sein.
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4. Data-Flow
Der Datenfluss im Überblick
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5. AufgabenBevor Sie mit den Aufgaben beginnen, schauen Sie sich die Datei evaporit.dat genau an und beantworten Sie bitte die folgende Fragen (Ascii-Textdatei anlegen):
- Wie groß ist das Modellgebiet in Quadratmetern? Bei den folgenden Aufgaben soll auf einer Surferseite immer die Abbildung des Originaldatensatzes neben der Abbildung nach Veränderung eines Parameters zu sehen sein. Gleiche Farben sollen auf einer Seite immer gleichen Werten entsprechen (so dass ein direkter Vergleich möglich ist). Stellen Sie Salzmächtigkeiten oder Konzentrationen dar. In der Ascii-Datei bitte zu jeder Aufgaben kurz beschreiben, welche Änderungen zu beobachten sind.
Aufgabe 1: Einen Simulationslauf (evaporit.exe) mit dem Originaldatensatz (evaporit.dat) starten. In eva2surf.exe jeweils einen Block nach 30 und nach 45 Jahren speichern. Danach in evaporit.dat die Evaporationsrate halbieren (von 40 auf 20 cm/a) und in eva2surf wieder die Blöcke nach 30 und 45 jahren speichern. Die 4 Ergebnisse dann in Surfer auf einer Seite gegenüberstellen (Interpolation mit Kriging, Darstellung als Contour-Map) und die zu beobachtenden Änderungen in der Ascii-Datei kurz beschreiben. Plotten Sie auf einer Abbildung die Datenpunkte (Post Map) als kleine rote Punkte. Aufgabe 2: Eine Insel anlegen: Die Zelle x=9/y=8 (Zelle K9 in der Erläuterung zum Datenfile) soll in eine Festlandszelle (Typ 9) umgewandelt werden. Bitte beachten Sie, dass auch der Typ der benachbarten Zellen entsprechend geändert werden muss. Stellen Sie die Ergebnisse in Surfer der Simulation ohne Insel gegenüber (bei gleicher Verdunstungsrate) und beschreiben Sie die Unterschiede. Plotten Sie auf einer Abbildung die Datenpunkte (Post Map) als kleine rote Punkte. Aufgabe 3: Ändern Sie die Geometrie des ursprünglichen Beckens (ohne Insel) wie folgt: Die Nord-Süd-Erstreckung soll auf 650 m vergrößert werden, die Beckenbreite (Ost-West-Richtung) soll unverändert bleiben. Aus dem fast quadratischen Modellgebiet wird ein rechteckiges Gebiet. Stellen Sie die Ergebnisse in Surfer gegenüber und beschreiben Sie die Unterschiede in der Simulation, die sich aus der veränderten Geometrie ergeben. Plotten Sie auf einer Abbildung die Datenpunkte (Post Map) als kleine rote Punkte. Aufgabe 4: Ändern Sie einen Parameter Ihrer Wahl. Bleiben Sie dabei in 'modellverträglichen' Grenzen. Stellen Sie die Ergebnisse in Surfer gegenüber und beschreiben Sie, welchen Parameter Sie in evaporit.dat geändert haben und welche Auswirkungen Sie beobachten können. Plotten Sie auf einer Abbildung die Datenpunkte (Post Map) als kleine rote Punkte. Abgabe: Eine Ascii-Datei (Nachname.txt) und 4 Surfer-Dateien (Nachname_Aufgabennummer.srf) mit den Abbildungen Ihrer Ergebnisse. Stellen Sie auf einer Seite dar, was Sie vergleichen (Simulationsergebnis vor Änderung z. B. der Evaporationsrate und Simulationsergebnis nach der Änderung der Evaporationsrate) und beschriften Sie entsprechend deutlich. Betrachten Sie dabei jeweils mehrere Zeitschritte (Entwicklung) eines Parameters (Salzmächtigkeit oder Konzentration). Denken Sie an die Skalierung der Achsen und Farbskalen (Fontgröße und Einheiten). Wählen Sie gute Überschriften. Beschreiben Sie (mit Hilfe ihrer Abbildungen) die Auswirkungen der verschiedenen Modellkonfigurationen auf den gewählten Parameter (ASCII-Editor) und speichern Sie ihre Interpretation der Ergebnisse in einer Textdatei (Nachname.txt) zusammen mit den Antworten auf die 5 Eingangsfragen oben ab. Laden Sie ihre Ergebnisdateien unter Ilias hoch. Verwenden Sie dabei das folgende Schema für die Benennung ihrer Dateien.
Textdatei: Nachname.txt |
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H. Ulmer
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