Niederschlagsdaten
Verlässliche Datensätze sind eine wesentliche Voraussetzung für das Erzielen von hochwertigen Ergebnissen. Niederschlagsdaten müssen gut überprüft und verlässlich sein um z.B. als Grundlage für Bemessungsaufgaben in der Wasserwirtschaft eingesetzt werden zu können.
Häufig auftretende Probleme bei Regenschreibern sind fehlender Niederschlag, Verstopfungen und Zeitverschiebungen. Auch falsch eingestellte Heizungen, temporär aufgetretene Beschattungen, Effekte bei Schnee, unterschiedliche Betreiber oder unterschiedliche Messsysteme der Regenschreiber können zu Problemen bei der korrekten Erfassung der Niederschlagsmenge beitragen.
Regenschreiber
Wir bieten im Bereich der Regenschreiberanalyse u.a. folgende Tätigkeiten an:
- Datenprüfung und Lückenfüllen mit Hilfe von Nachbarstationen
- weitere Prüfung durch den Vergleich mit Radardaten zur Ermittlung von Unplausibilitäten bei den Niederschlagsmengen
- Erstellung und Prüfung von kontinuierlichen Zeitreihen aus Tageswerten und dem zeitlichen Verlauf benachbarter kontinuierlicher Stationen
- Berechnung und Darstellung von Gebietsniederschlägen
- Nutzung von SCOUT zur automatischen Plausibilitätsprüfung von Niederschlagsdaten
Radarkorrektur dargestellt als Niederschlagssumme
Für viele wasserwirtschaftliche Anwendungen sind flächendeckende und zeitlich hochaufgelöste Niederschlagsinformationen unerlässlich. Durch die Dichte des vorhandenen Regenschreibermessnetzes können diese Anforderungen nur zum Teil erfüllt werden, so dass der Einsatz von Wetterradardaten weitere Möglichkeiten eröffnet.
Radardaten
Im Bereich der Analyse von Wetterradardaten bieten wir u.a. folgende Tätigkeiten an:
- Korrektur und Aufbereitung von Radardaten für zurückliegende Zeiträume und in Echtzeit (mit SCOUT)
- Aneichung von Radardaten mittels Regenschreiberinformationen (mit SCOUT)
- Bereitstellung von zeitlich und räumlich hochaufgelösten Radarniederschlagszeitreihen z.B. für die hydrologische Modellierung
- Berechnung von Radarkomposits
- Analyse von Starkregen und Schadensereignissen (Gutachten)
- Erstellung und Betrieb von Warnsystemen (Warnsysteme)
- Niederschlagsportale (HydroNET)
Bereits seit 2007 werten wir für zehn Wasserbehörden in NRW über 20 Jahre Regenschreiber- und Radardaten für Nachsimulationen von Ereignissen und für Wasserbilanzsimulationen aus. Mehr dazu finden Sie unter Portfolio/ Projekte.
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Satellitendaten
Als Fernerkundungsspezialisten beschränken wir uns nicht nur auf Radardaten sondern ergänzen diese auch durch Satellitendaten, wo die Abdeckung der Radardaten nicht ausreicht (z.B. in Teilen von Australien und Südafrika) oder auch um zusätzliche Informationen z.B. für die Vorhersage von Starkregenereignissen zu gewinnen.
Im Horizon 2020 Projekt WaterSENSE haben wir verschiedene etablierte satellitengestützte Niederschlagsdatensätze untersucht. Kriterien waren hierbei zum einen die Anwendbarkeit im Projekt durch Kriterien wie die räumliche und zeitliche Auflösung und den zeitlichen Verzug der Daten. Das Hauptkriterium war aber die Qualität der Niederschlagsinformationen. Hierzu haben wir die Satellitendaten (verschiedene IMERG und GSMap Produkte) in einem Testgebiet, dem Namoi-Einzugsgebiet (Australien), gegen durch uns aufwendig korrigierte und angeeichte Radardaten (Datengrundlage Radar und Regenschreiber des Australischen Wetterdienstes) auf unterschiedlichen räumlichen und zeitlichen Skalen verglichen.
Für den Südafrikanischen Wetterdienst (SAWS) haben wir ein landesweites Niederschlagsprodukt aus Radardaten, Satellitendaten und Stationsdaten entwickelt. Anhand der Kriterien Datenqualität und Datenverfügbarkeit wird für jeden Ort die beste verfügbare Niederschlagsinformation aus Fernerkundungsdaten ausgewählt und mit Hilfe von Stationsdaten angeeicht. Diese Daten werde dann in einer einheitlichen Kartendarstellung zusammengefügt.
Anders als in den beiden vorrangehenden Anwendungsfällen untersuchen wir im mFUND Forschungsprojekt heavyRAIN die Möglichkeit Starkregenwarnungen unter anderem durch die Hinzunahme von Satelliteninformationen zu verbessern. Wir verwenden die zeitlich hochaufgelösten (alle 5 Minuten) SEVIRI Rapid Scan Bilder von Eumetsat um mittels KI mit Starkregen assoziierte Wolkenformationen frühzeitig zu erkennen. Ziel ist etablierte Verfahren wie die Warnung mittels Radar-Nowcast auf diese Weise zu ergänzen, zu verbessern und die Vorwarnzeit zu erhöhen.
In einem weiteren aktuellen Forschungsprojekt REINFORM untersuchen wir sowohl in Australien als auch in Europa die Möglichkeit, hochaufgelöste Satellitendaten für die Verbesserung von Niederschlagsinformationen zu nutzen. Ziel ist dabei auf der einen Seite, die Datenqualität im Bereich der Radarabdeckung zu verbessern, auf der anderen Seite untersuchen wir, wie wir Niederschlagsinformationen außerhalb des Radarbereichs erzeugen können.
In Europa nutzen wir den Meteosat Third Generation (MTG) Satellit, der Infrarotdaten mit einer räumlichen Auflösung von 500m x 500m und einer zeitlichen Auflösung von 2,5 Minuten liefert.
In Australien benutzen wir Infrarotdaten des Wettersatelliten der japanischen Meteorologiebehörde (JMA) HIMAWARI-9 mit einer zeitlichen Auflösung von 10 Minuten und einer räumlichen Auflösung von 2 km.
Sie sind neugierig auf weitere Informationen?
