Anforderungen bei der Echtzeitdatenverarbeitung

aus Sicht einer Umweltbehörde

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Umweltüberwachung

❙ Messprogramme und Messnetze dienen der

● Umwelt- und Anlagenüberwachung

● Warnung bei Katastrophen (z.B. Hochwasser, Erdbeben)

oder Havarien (z.B. wassergefährdende Stoffe)

❙ Messprogramme und Messnetze sind

● unabdingbar für sicheren und nachhaltigen Umgang mit unserer

Umwelt und zum Schutz vor schädlichen Auswirkungen

● in zahlreichen gesetzlichen oder untergesetzlichen Regelungen

verankert und damit verpflichtend

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Umweltüberwachung - Indikatoren

Tabelle © LfULG

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Integrative Umweltüberwachung

❙ Ziel

● Beantwortung übergreifender Fragestellungen

(z.B. Einfluss von Veränderungen des Klimas oder

der Landnutzung auf Umwelt und damit auf Ziel-

erreichung von WRRL oder HWRM-RL)

❙ Weg / Voraussetzungen

● interdisziplinäre Verknüpfung von Messnetzen und Daten

● Systematischere Auswertung der Daten mittels Datenbanksysteme

● Optimierung und Anpassung bestehender Systeme (Ressourcenlimitierung)

● gut ausgebildetes Personal und aktuelle Geräteausstattungen

● Entwicklung neuer Messmethoden, Online-Messsysteme

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Integrative Umweltüberwachung

❙ Unterscheidung in

● kontinuierliches Langzeitmonitoring

● operatives Monitoring

❙ Online-Datenbereitstellung für Nachnutzungen

❙ Beispiel: Wasserhaushaltsportal Sachsen (www.wasserhaushaltsportal.sachsen.de)

● Niederschlag ● Grundwasserabfluss

● Verdunstung ● Niedrigwasserkenngrößen

● oberirdischer Abfluss ● demnächst Hochwasserkenngrößen

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Online - Datenbereitstellung

❙ Wasserhaushaltsportal

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Online - Datenbereitstellung

❙ Wasserhaushaltsportal:

● automatisierter Betrieb

von 242

kalibrierten und

validierten

Wasserhaushalts-

modellen

● Verbesserungsbedarf:

halbautomatisierte

Neukalibrierung

interaktive

Ergebnis-

darstellung

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Messprogramme / -netze (Grundwasser)

❙ ca. 450 Messstellen

für Mengenmessung

❙ ca. 650 Messstellen

für Ermittlungszwecke

❙ ca. 550 Messstellen

für Überwachung der

Beschaffenheit

❙ ca. 190 Messstellen

Dritter

❙ Stichtagsmessung

von 8000 Messstellen

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Online - Datenbereitstellung

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Messprogramme / -netze (Oberflächenwasser)

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Automatische

Gewässergütemessstationen:

❙ Elbe (3 Messstationen)

❙ Mulde

❙ Weiße Elster

❙ Neiße

❙ kontinuierliche

Probennahmen

u. a. für Analysen

in Havariefällen

❙ http://www.umwelt.sachsen.de/umwelt/wasser/1387.htm

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Online - Datenbereitstellung

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Messprogramme / -netze (Oberflächenwasser)

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256 Ombrometer:

❙ 133 DWD

❙ 22 BfUL im Auftrag LfULG

❙ 36 Agrarmeteor

❙ 17 LTV

❙ 11 Forst

❙ 37 Meteomedia

❙ davon 57 online

+ 13 Anrainer

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Messprogramme / -netze (Oberflächenwasser)

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Pegel:

❙ 261 Wasserstandsmessung

❙ 234 Durchflussmessung

❙ 165 mit Datenfernübertragung

❙ 172 Basisnetzpegel

❙ 12 Sonderpegel

❙ 104 Kontroll- und Steuerpegel

❙ 105 Hochwasser-

meldepegel

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Online - Datenbereitstellung

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❙ aller 15 Minuten aktuell

ca. 40.000 Datensätze pro Tag

❙ www.hochwasserzentrum.sachsen.de

❙ http://www.umwelt.sachsen.de/umwelt/wasser/7806.htm

❙ MDR-Videotext ab Seite 530

❙ Messwertansage: +49 351 89 28 260

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❙ Hochwasservorhersage

Messprogramme / -netze (Oberflächenwasser)

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Hochwasserfrühwarnung - Starkregen

❙ Verarbeitung von Radar- als auch stationsbezogenen QPEs (Quantitative precipitation estimates)

❙ Verarbeitung von det. und prob. QPFs (Quantitative precipitation forecasts)

❙ Verwendung eines einfachen Bewertungsverfahrens der HW-

Gefährdung

❙ Erzeugung eines regions- und flussgebietsbezogenen

Ampelkarten-Produkts (mit drei bis vier Gefährdungsstufen)

❙ (Räumliche) Aggregierung/Generalisierung von Ergebnissen zu

regional gültigen Aussagen

❙ Typisierung der Ergebnisdaten um leichte und bruchfreie

Weiterverarbeitung oder -verteilung zu ermöglichen

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Fallstudien – 10.08.2017 Prognose Niederschlag (beob.) Auswirkung

Hindcast

❙ Verarbeitung großer Datenmengen

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Ansicht im LHWZ-Webportal

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Frühwarnung:

❙ momentan ca. 2 GB pro Tag

❙ perspektivisch

ca. 14 GB pro Tag

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Ansicht im LHWZ-Webportal

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