Die Themen für heute sind die Frage der Ermittlung eines Gebietsniederschlages. Sie haben in der letzten Videoreihe gesehen, wie man mit einem bestimmten Messgerät oder mit verschiedenen Formen von

Messgeräten an einer konkreten Stelle eine Information über die Niederschlagsverhältnisse bekommt. Und ganz zum Anfang hatte ich Ihnen schon gesagt, das müssen wir aber im Prinzip übertragen auf die Fläche. Das heißt, wir müssen wissen, wie der Niederschlag in einem Gebiet, der sogenannte Gebietsniederschlag, sich darstellt. Dafür zeige ich Ihnen jetzt mal unterschiedliche Ansätze, wie wir aus punktgemessenen Informationen flächenhafte

Informationen machen und zeige Ihnen die unterschiedlichen Formen der Vereinfachung, die damit im Prinzip impliziert werden. Und dann kann ich Ihnen ein tolles Verfahren zeigen, wo man unmittelbar direkt die Niederschlagsverhältnisse in einer Fläche im Raum nachbilden

kann bzw. messen kann. Aber lassen Sie uns starten mit den Lern- und Lernzielen dieser Situation. Es geht darum, dass Sie die Verfahren zur Ermittlung dieses Gebietsniederschlages kennen und dass Sie die auch anwenden können bzw. eine Vorstellung davon haben, wie man aus einem punktgemessenen Informationen eine Flächeninformation machen kann. Und Sie sollten das

Verfahren des Messprinzips eines Niederschlagsradars verinnerlichen. Kommen wir zurück zu dem Beispiel, was Sie schon einmal gesehen haben. Diese Karte der Stadt Aachen mit den vier fiktiven Punkten, an denen der Niederschlag gemessen wird. Und was Sie hier erkennen können, ist, dass also jetzt an

den verschiedenen Stellen unterschiedliche Niederschlagsintensitäten, das kennen Sie jetzt, Intensität ist Millimeter pro Zeiteinheit, aufgezeichnet sind. Und Sie können aus dem Bild sehr gut erkennen, dass an den vier Messstationen sehr unterschiedliche Niederschläge stattgefunden

haben. Hier ist es zum Beispiel so, dass in der ersten Phase gar kein Niederschlag aufgezeichnet worden ist, während in dem nördlichen Bereich von Aachen offensichtlich schon Niederschlag gefallen ist. Und die Frage dabei ist jetzt, ja, welcher Niederschlag ist denn jetzt maßgeblich für all die Bereiche dazwischen? Und die aller einfachste Methode ist, man macht einfach ein

arithmetisches Mittel. Das heißt, zu jedem Zeitschnitt schaut man, wie groß der Niederschlag an jeder der vier Stationen ist, addiert den, dividiert den durch die Anzahl der Niederschlagstationen, in diesem Fall insgesamt vier, und dann kriegt man am Ende so ein Ergebnis raus und sagt, okay,

das muss gut genug sein, um die Niederschlagsverteilung an jedem beliebigen Punkt in Aachen einigermaßen genau oder ausreichend genau darzustellen. Und das ist ein Ansatz, den darf man dann verwenden, wenn man ein sehr dichtes Messnetz von Stationen hat und wenn es darum geht, dass wir relativ kleine Zeitschritte haben, die wir für unser Modell brauchen. Was heißt das?

Wenn Sie zum Beispiel ein statthydrologisches Modell aufbauen, ein Modell, bei dem es darum geht, die Kanalisation dieser Stadt Aachen abzubilden, dann darf man mit derartigen Vereinfachungen an die Sache herangehen, weil die Zeitschrittweite von fünf Minuten, zehn

Minuten, 15 Minuten für den Niederschlagsimpuls angemessen sind. Sie sehen, das ist eine ganz einfache Situation, indem man eine Mittelwertbildung macht, und es ist durchaus berechtigt, diese Mittelwertbildung, diese sehr starke Abstraktion und Vereinfachung für bestimmte Aufgaben in der Wasserwirtschaft einzusetzen. Eine andere Vorstellung, die wir haben, ist das sogenannte

Tissen-Polygon-Verfahren oder Tissen-Polygon-Methode, gleiche Ausgangssituation. Dieses Bild haben Sie schon einmal erkannt. Was man dann der Stelle macht, ist, dass man im Prinzip die einzelnen Stationen miteinander verbindet und auf diesen Verbindungslinien die sogenannten Mittelsenkrechten aufbaut. Und dadurch ergibt es eine Einteilung der Fläche. Und das bedeutet, so wie Sie das in der

Beispielsweise, dass der gesamte Bereich der Fläche, die in dieser Abgrenzungslinie auftaucht, der Station A3 zugeordnet ist und demzufolge aus dem Punkt Niederschlag eine räumliche

Verteilung gemacht wird, aber mit den entsprechenden Vereinfachungen, die ich schon in der Einführungsveranstaltung aufführen durfte, nämlich dass das einen abrupten Übergang von einer Fläche zur anderen gibt. Dieses Verfahren, das wird nicht nur verwendet für Niederschläge, diese räumliche Abgrenzung wird grundsätzlich verwendet, auch bei den Georesourcenmanagements zum

Beispiel, wenn es darum geht, irgendwelche Altlastuntersuchungen, die auch nur punktuell gemacht wurden, auf eine Fläche zu übertragen. Die nächste Methode, die so aussieht, als wenn sie schon ein bisschen genauer wäre, ist die sogenannte inverse Distanzmethode. Was man an

Quadraten über diese Einzugsgebietsfläche drüber hinweg und dann macht man eine numerische Berechnung für jede einzelne Fläche, das heißt also da, wo wir das Rasterkreuz jetzt aufliegen haben, wäre gerade im Moment der Punkt, dass ich dafür meine Niederschlagsverteilung mir berechne

und dann postuliere ich, dass je weiter die Station von mir entfernt ist, der Einfluss auf eine Fläche geringer wird. So, und das ist die sogenannte inverse Distanz, das heißt, wenn ich eine große Entfernung habe und die invers mache, eins durch, bedeutet das, dass der

Anteil des Einflusses sehr klein ist. Wenn die Station aber nahe liegt, wie zum Beispiel D2, wird die Gewichtung entsprechend größer. So, und was man da an der Stelle macht, ist, dass man dann auch wiederum numerisch die verschiedenen Wichtungseinheiten durchzieht. Ich gehe also einmal um meine eigene Achse in allen diesen vier Quadranten und schaue, wo ich eine entsprechende

Messstation habe, ermittle die Distanz dieser Messstation zu meinem Flächenschwerpunkt und berechne dann den prozentualen Anteil. Beispielsweise mag es hier so sein, dass diese Station D2 30-35 Prozent an Gewichtung bekommt von den 100 Prozent insgesamt. Und dann ermittle ich mir für jede

Rasterfläche einen eigenen Niederschlag. Das postuliert dann, dass diese Annahme sehr viel besser ist als die beiden Situationen vorneweg, aber die Realität zeigt, wenn wir solche Sachen in Modellen ansetzen, dass bei der Verwendung der inversen Distanzmethode nicht unbedingt

zwangsläufig bessere Übereinstimmungen zwischen gemessen und gerechneten Abflüssen herausbekommt. Was ich versuche, damit darzustellen, ist, dass es unterschiedliche Gedankenmodelle gibt und unterschiedliche Vorstellungen gibt, wie man von Punktinformation auf Flächeninformation kommt, und dass wir grundsätzlich in der Hydrologie lieber direkt flächendeckende Informationen

hätten, um flächengemessene Niederschlagsdaten zu haben. Und genau das ist es, was wir in unserer nächsten Videoeinheit dann besprechen werden. Bis dahin. Tschüss.