NASIM 4.0 und 4.1

Variantenhaltung und Systemplan

In 2012 konnten wir den NASIM-Anwendern mit NASIM 4.0 und 4.1 bereits zwei neue NASIM-Versionen zur Verfügung stellen. Das Hauptthema der Version 4.0 ist die integrierte Variantenhaltung. Diese unterstützt den Prozess der Modellerstellung und -pflege noch stärker als bisher und stellt eine enorme Arbeitserleichterung für N-A-Modellierer dar. In Version 4.1 stehen Neuerungen des Systemplans im Zentrum, mit denen ein Modell nach verschiedenen Kriterien übersichtlicher und strukturierter darstellbar ist.

NASIM 4.1 ermöglicht das Arbeiten mit Modellvarianten und bietet – vor allem für große Modelle – mehr Übersicht im Systemplan.

Variantenhaltung für nachhaltige Modellpflege

Die in NASIM 4.0 integrierte Variantenhaltung erlaubt dem Anwender, verschiedene Varianten innerhalb eines N-A-Modells mitzuführen. Die Pflege und Fortführung eines hydrologischen Modells, als ein Werkzeug zur nachhaltigen Bewirtschaftung eines Gewässers, wird dadurch wesentlich erleichtert. Der in NASIM implementierte Ansatz ist sowohl einfach zu bedienen als auch extrem flexibel einzusetzen. Einsatzbeispiele für die Variantenhaltung sind:

• Unterscheidung eines Ist-Zustandes von unterschiedlichen Prognosezuständen
• Nutzung unterschiedlicher Zeitreihen in unterschiedlichen Anwendungsfällen
• Variationen von Parameterdatensätzen zur Kalibrierung
• Untersuchung der Wirkung von Rückhaltevolumina
• Verwaltung unterschiedlicher Szenarien zur Bewirtschaftung oder zum Ausbau eines Rückhalteraumes

Das Variantenkonzept sieht vor, dass die gemeinsamen Daten der Varianten nur einmal gespeichert und damit auch nur einmal gepflegt werden müssen. Fortschreibungen und Korrekturen von Modellen sind somit für alle Varianten gemeinsam durchführbar.

Die Datenhaltung gestaltet sich daher kompakter, übersichtlicher und einfacher. Neben dem Effektivitäts- und Dokumentationsvorteil leistet die Variantenhaltung einen wichtigen Beitrag zur Qualitätssicherung der fortgeschriebenen Modelldatensätze.

Orientierung leicht gemacht

Die eingesetzte Datenbanktechnik stellt sicher, dass die Anwender mit Variantenhierarchien bzw. -verschachtelungen arbeiten können. Die Orientierung und Ansteuerung der Varianten innerhalb eines Modells erfolgt über einen Explorer, der die Varianten in einer Baumstruktur darstellt. Im Tabelleneditor lassen sich Varianten vergleichen, indem Werte, die sich von denen des Ausgangsprojekts unterscheiden, farblich markiert sind. Auch im Systemplan sind Elemente einer Variante hervorgehoben und damit leicht zu erkennen.

Hydrologische Modelle und ihre Varianten lassen sich mit NASIM 4.0 effektiv handhaben.

Neu gestalteter Systemplan unterstützt Projektnavigation und -bearbeitung

Mit zunehmender Modellkomplexität und Einzugsgebietsgröße wird es wichtiger, N-A-Modelle im Systemplan strukturiert und übersichtlich darzustellen. Das war bisher oft mit einem hohen manuellen Aufwand verbunden.

Für die automatisierte Anordnung von Elementen und Verbindungen dienen Graphenlayouter. Allgemein verfügbare Ansätze decken bereits eine Vielzahl von einfachen Darstellungsformen ab. Um wasserwirtschaftliche Strukturen wie „Gewässer“ oder „Einzugsgebiet“ abbilden zu können, war es jedoch erforderlich, spezielle Graphenlayouter neu zu entwickeln

Die in NASIM 4.1 implementierten Layouter ermöglichen es, die Elemente des Systemplans nach verschiedenen Kriterien darzustellen. Die Systemelemente lassen sich damit gemäß einer bestimmten Struktur anordnen oder anhand von Attributen ein- und ausblenden. So lassen sich Gewässerstränge abbilden oder Teilsystempläne erstellen, die z. B. nur die natürlichen Elemente oder nur die Elemente eines urbanen Einzugsgebiets enthalten.

Automatische Anordnung der Systemelemente

NASIM 4.1 bietet die folgenden Anordnungsstrukturen:

• Hauptabfluss mit senkrechten Strängen – der Layouter ordnet alle Elemente eines Gewässers in einer waagerechten Linie an und fügt die linken und rechten Zuflüsse als senkrechte Stränge hinzu.
  
• Hauptabfluss mit parallelen Strängen – der Layouter ordnet das Hauptgewässer waagerecht mittig an und lässt alle zufließenden Gewässerstränge parallel verlaufen.
  
• Geografische Lage – der Geo-Layouter ordnet die Elemente anhand ihrer Geo-Koordinaten gemäß ihrer geografischen Lage an. Dies ermöglicht es, den Systemplan mit einer Hintergrundkarte darzustellen.
  

Der Geo-Layouter in Version 4.1 platziert Elemente ohne Geokoordinaten automatisch zwischen ihren Ober- und Unterlieger.

Bei Anwendung der beiden erstgenannten Layouter sind die einzelnen Gewässerstränge sowie linke und rechte Zuflüsse auch in komplexen Systemplänen deutlich zu erkennen, weil sie dem Betrachter als jeweils gerade zusammenhängende Linien ins Auge fallen.

Alle Darstellungen sind auch für urbanhydrologische Systeme anwendbar. In jedem Fall kann der Nutzer die Lage eines Elements im Systemplan von Hand ändern.

Mehr Information im Systemplan

Mit NASIM 4.1 unterstützt der Systemplan die Anwender mit den folgenden Funktionen noch stärker bei der Analyse und der Darstellung hydrologischer Systeme.

• Anzeige von bis zu zwei Fachdaten in den Systemelementen (SE)
• SE mit beliebigen Hintergrundfarben: Anwender können über die Tabelle die SE ansteuern, die einem bestimmten Kriterium entsprechen (z. B. alle SE eines Gewässers oder alle SE, deren Spende einen bestimmten Wert überschreitet, etc.).
• Erweiterte Druckoptionen. Der Systemplan lässt sich als PDF oder als Bilddatei exportieren und dann weiterbearbeiten. Ausdrucke bis zur Größe DIN A0 sind in guter Qualität möglich.

NASIM-Modelldaten importieren und exportieren

NASIM bietet seit einigen Jahren eine lesende und schreibende Schnittstelle im XML-Format. Diese Schnittstelle wird von vielen Anwendern intensiv genutzt, um Modelle als Bestandteil eines automatisierten Datenflusses aufzubauen oder um Modelldaten bzw. Modellergebnisse in anderen Diensten weiterzuverwenden.

In der Praxis hat sich gezeigt, dass viele Anwender neben der XML-Schnittstelle eine einfachere Schnittstelle mit Textdateien in Form von Komma/Semikolon-separierten Einträgen bevorzugen. Dieses Format ist für Anwender mit geringen IT-Kenntnissen einfacher zu verstehen.

Der Importer und der Exporter für separierte Textdateien basiert intern auf den gleichen Schnittstellen wie der XML-Importer, so dass diese neue Schnittstelle ebenso leistungsfähig ist wie die bereits existierende XML-Schnittstelle (s. Tabelle).

Hydrotec erarbeitet ständig neue technische Möglichkeiten, um NASIM- Daten und -Funktionen integrierbar zu gestalten. Diese neue, einfache Schnittstelle versteht sich als ein Baustein dieser Strategie.

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Thomas Bürvenich, Dipl.-Math. Benedikt Rothe, Dipl.-Math. Bettina Stark