Stand der Ensembleverarbeitung zur Bestimmung der Vorhersageunsicherheit (Mittelfristbereich)
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- Andrea Winter
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1 risikohochwasser Stand der Ensembleverarbeitung zur Bestimmung der Vorhersageunsicherheit (Mittelfristbereich)
2 Rückblick 2015 Berechnung der Ensembleunsicherheiten VHS-Zeitpunkte t t Box-Cox x λ 1 h x =, λ 0 λ log x, λ = 0 1. Box-Cox- Transformation für alle t => normalverteilte Daten Box-Cox 2. Normalverteilte Dichtefunktion für alle t erstellen und mit Verteilungsfunktion Perzentile berechnen 3. Box-Cox-Rücktransformation der berechneten Perzentile Ergebnis: Perzentil-Werte der Abflüsse für jedes t => Perzentilbänder 2
3 Rückblick 2015 Darstellung der Ensembleunsicherheiten 3
4 Modellgebiete Bayern Main HVZ BW/HE Unterer Main Mittlerer Main Regnitz Oberer Main HVZ Main Altmühl Naab Regen Donau ab Regensburg BfG Donau bis Lech Lech Donau mit Paar HVZ Donau Donau ab Regensburg HVZ Iller/Lech Rott Inn Mangfall Isar Inn HVZ Isar Alz LARSIM WHM LARSIM FGMOD FLUX/Floris Chiemsee HVZ Inn Inntirol Salzach ab Golling WAVOS HD Tirol / Salzburg extern 4
5 ECMWF Ensembles Am LfU verfügbar seit Ende Juni 2015 Herausforderung: 50 Member, 15 Tage, 19 LARSIM-Modellgebiete COSMO-DE EPS COSMO LEPS ECMWF Räuml. Auflösung ~ 3 km x 3 km ~ 7 km x 7 km Zeitl. Auflösung 1 h 3 h 3 h / 6 h ~ 13 km x 13 km / 26 km x 26 km Zeitraum ca. 1 Tag ca. 5 Tage ca. 15 Tage Anzahl Member Anzahl LARSIM Läufe (19 Gebiete) Verfügbarkeit 8 * täglich 2 * täglich 2 * täglich Mittl. Prozessierzeit (Lauf / Gebiet / gesamt) Max. Prozessierzeit (Lauf / Gebiet / gesamt) 3 s 1min 0.3 h 1 min 16 min 5 h 41 s 34 min 10.5 h 28 s 9 min 3h 2.3 min 37 min 12 h 45 s 38 min 12 h 5
6 Systemskizze Operationell Automatische Prozessierung FTP-Server: Meteo-VHS Datenbank: Messdaten Internet Importer (Cron-Job) CORA Server: 4 Cores 16 GB RAM HUGOmat (Cron-Job) 4-5 Desktop-PCs Datei-/Web- Server: Vorhersagen Datei-Server: Vorhersagedateien FTP-Server: Zufluss-VHS Behördennetz 6
7 Architektur Prä-operationell Client TaskBundle(s) WorkManager Tasks Worker Nachrichten Nachrichten Worker TaskBundle Task Task Worker Process Daten Process Process 7
8 Systemskizze Prä-operationell FTP-Server: Meteo-VHS Datenbank: Messdaten CoraProcessor (Cron-Job) EnsembleProcessor (Cron-Job) Datei-/DB- Server: Vorhersagen Server: 64 Cores 128 GB RAM 30 GB RAM-Disk RMI- Dateiserver: Vorhersagedateien + Metadaten Desktop: 4 Cores 16 GB RAM FTP-Server: Zufluss-VHS Intranet 8
9 Laufzeit [min] risikohochwasser Performance Ensemble Sequentiell (Desktop) Parallel (Server) DE-EPS 18 min 5 min 28 % LEPS 288 min 5 min 2 % ECMWF 612 min 28 min 5 % Mittelwerte für 18 Gebiete Parallel / Sequentiell DE-EPS LEPS ECMWF Ensemble WHM Regen (Server) WHM Regen (Desktop) WHM Donau ab Regensburg (Server) WHM Donau ab Regensburg (Desktop) 18 Gebiete (Server) Kleines Gebiet Großes Gebiet 9
10 Zusammenfassung und Ausblick - LfU Performante Prozessierung der Ensembles ermöglicht zeitnahe Bereitstellung der Ergebnisse In Bearbeitung: Einbindung der Unsicherheitsbänder in die zu veröffentlichenden VHS Verkettung und Parallelisierung der Prozesse ermöglicht einfachen Batch-Betrieb von Vorhersagen (z.b. Nachrechnung längerer Perioden) In Bearbeitung: Korrektur der Unsicherheiten (Gesamtfehler) wird beauftragt 10
11 Zusammenfassung und Ausblick LEG hwv-bibliothek LARSIM-Linux LISA-Viewer 11
12 Danke für die Aufmerksamkeit Fragen? 12
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best Systeme GmbH Michael Beeck Geschäftsführer, CTO Michael.Beeck@best.de best Systeme GmbH Münchner Str. 123a 85774 Unterföhring Tel: 089/950 60 80 Fax: 089/950 60 70 Web: www.best.de best Systeme GmbH
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Prozessunterstützung durch BPR-, BPM- und Workflow-Systeme 27. April 2004 München Brigitte Stuckenberger Business Process Management verbindet technische und fachliche Sicht auf Geschäftsprozesse Unternehmensberatungen,
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