Interpolazione Meteo

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Description of the new JGrass modules for spatial interpolation of meteo data.

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Interpolazione Meteo

  1. 1. INTERPOLAZIONE DATI METEO UniTN - CUDAM Riccardo Rigon Stefano Endrizzi HydroloGIS Silvia Franceschi Andrea Antonello
  2. 2. Il modello sviluppato per il progetto è un modello in grado di funzionare in continuo le cui caratteristiche principali sono: <ul><li>dal punto di vista dello SVILUPPO </li></ul><ul><ul><ul><li>segue gli standard OpenMI </li></ul></ul></ul>COMPONENTI DEL SISTEMA DI MODELLI
  3. 3. Il modello sviluppato per il progetto è un modello in grado di funzionare in continuo le cui caratteristiche principali sono: <ul><li>dal punto di vista dello SVILUPPO </li></ul><ul><ul><ul><li>segue gli standard OpenMI </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>è sviluppato per componenti </li></ul></ul></ul>COMPONENTI DEL SISTEMA DI MODELLI
  4. 4. Il modello sviluppato per il progetto è un modello in grado di funzionare in continuo le cui caratteristiche principali sono: <ul><li>dal punto di vista dello SVILUPPO </li></ul><ul><ul><ul><li>segue gli standard OpenMI </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>è sviluppato per componenti </li></ul></ul></ul><ul><li>dal punto di vista SCIENTIFICO/MODELLISTICO </li></ul>COMPONENTI DEL SISTEMA DI MODELLI
  5. 5. Il modello sviluppato per il progetto è un modello in grado di funzionare in continuo le cui caratteristiche principali sono: <ul><li>dal punto di vista dello SVILUPPO </li></ul><ul><ul><ul><li>segue gli standard OpenMI </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>è sviluppato per componenti </li></ul></ul></ul><ul><li>dal punto di vista SCIENTIFICO/MODELLISTICO </li></ul><ul><ul><ul><li>segue la logica hillslope-link </li></ul></ul></ul>COMPONENTI DEL SISTEMA DI MODELLI
  6. 6. Il modello sviluppato per il progetto è un modello in grado di funzionare in continuo le cui caratteristiche principali sono: <ul><li>dal punto di vista dello SVILUPPO </li></ul><ul><ul><ul><li>segue gli standard OpenMI </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>è sviluppato per componenti </li></ul></ul></ul><ul><li>dal punto di vista SCIENTIFICO/MODELLISTICO </li></ul><ul><ul><ul><li>segue la logica hillslope-link </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>risolve il bilancio di massa e di energia per ogni hillslope </li></ul></ul></ul>COMPONENTI DEL SISTEMA DI MODELLI
  7. 7. Il modello sviluppato per il progetto è un modello in grado di funzionare in continuo le cui caratteristiche principali sono: <ul><li>dal punto di vista dello SVILUPPO </li></ul><ul><ul><ul><li>segue gli standard OpenMI </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>è sviluppato per componenti </li></ul></ul></ul><ul><li>dal punto di vista SCIENTIFICO/MODELLISTICO </li></ul><ul><ul><ul><li>segue la logica hillslope-link </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>risolve il bilancio di massa e di energia per ogni hillslope
  8. 8. fornisce la portata in “ogni punto” del bacino </li></ul></ul></ul>COMPONENTI DEL SISTEMA DI MODELLI
  9. 9. Il modello sviluppato per il progetto è un modello in grado di funzionare in continuo le cui caratteristiche principali sono: <ul><li>dal punto di vista dello SVILUPPO </li></ul><ul><ul><ul><li>segue gli standard OpenMI </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>è sviluppato per componenti </li></ul></ul></ul><ul><li>dal punto di vista SCIENTIFICO/MODELLISTICO </li></ul><ul><ul><ul><li>segue la logica hillslope-link </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>risolve il bilancio di massa e di energia per ogni hillslope
  10. 10. fornisce la portata in “ogni punto” del bacino
  11. 11. tratta anche le componenti artificiali del bilancio idrico </li></ul></ul></ul>COMPONENTI DEL SISTEMA DI MODELLI
  12. 12. I modelli sviluppati per il progetto NewAge sono compatibili con il sistema OpenMI. Questo significa che: <ul><li>sono sviluppati seguendo uno standard definito e pubblico </li></ul>COMPONENTI DEL SISTEMA DI MODELLI
  13. 13. I modelli sviluppati per il progetto NewAge sono compatibili con il sistema OpenMI. Questo significa che: <ul><li>sono sviluppati seguendo uno standard definito e pubblico
  14. 14. lo standard OpenMI è stato creato per facilitare la connessione di modelli ambientali </li></ul>COMPONENTI DEL SISTEMA DI MODELLI
  15. 15. I modelli sviluppati per il progetto NewAge sono compatibili con il sistema OpenMI. Questo significa che: <ul><li>sono sviluppati seguendo uno standard definito e pubblico
  16. 16. lo standard OpenMI è stato creato per facilitare la connessione di modelli ambientali
  17. 17. i modelli sviluppati possono essere integrati e sostituiti con altri modelli che seguono lo stesso standard (Sobek, HEC-Ras) </li></ul>COMPONENTI DEL SISTEMA DI MODELLI
  18. 18. I modelli sviluppati per il progetto NewAge sono compatibili con il sistema OpenMI. Questo significa che: <ul><li>sono sviluppati seguendo uno standard definito e pubblico
  19. 19. lo standard OpenMI è stato creato per facilitare la connessione di modelli ambientali
  20. 20. i modelli sviluppati possono essere integrati e sostituiti con altri modelli che seguono lo stesso standard (Sobek, HEC-Ras)
  21. 21. sono sviluppati per componenti “indipendenti” </li></ul>COMPONENTI DEL SISTEMA DI MODELLI
  22. 22. I modelli sviluppati per il progetto NewAge sono compatibili con il sistema OpenMI. Questo significa che: <ul><li>sono sviluppati seguendo uno standard definito e pubblico
  23. 23. lo standard OpenMI è stato creato per facilitare la connessione di modelli ambientali
  24. 24. i modelli sviluppati possono essere integrati e sostituiti con altri modelli che seguono lo stesso standard (Sobek, HEC-Ras)
  25. 25. sono sviluppati per componenti “indipendenti”
  26. 26. si ottengono risultati ad ogni istante temporale </li></ul>COMPONENTI DEL SISTEMA DI MODELLI
  27. 27. Le componenti del sistema di modelli sono: <ul><li>Modelli di interpolazione dei dati meteorologici </li></ul>COMPONENTI DEL SISTEMA DI MODELLI
  28. 28. Le componenti del sistema di modelli sono: <ul><li>Modelli di interpolazione dei dati meteorologici </li></ul><ul><ul><ul><li>h.jami per l'interpolazione di temperature, pressione, umidità relativa e velocità del vento, nonché per il calcolo dell'escursione termica giornaliera e mensile
  29. 29. h.kriging per l'interpolazione delle piogge </li></ul></ul></ul>COMPONENTI DEL SISTEMA DI MODELLI
  30. 30. Le componenti del sistema di modelli sono: <ul><li>Modelli di interpolazione dei dati meteorologici </li></ul><ul><ul><ul><li>h.jami per l'interpolazione di temperature, pressione, umidità relativa e velocità del vento, nonché per il calcolo dell'escursione termica giornaliera e mensile
  31. 31. h.kriging per l'interpolazione delle piogge </li></ul></ul></ul><ul><li>Modelli collegati al bilancio di energia </li></ul>COMPONENTI DEL SISTEMA DI MODELLI
  32. 32. Le componenti del sistema di modelli sono: <ul><li>Modelli di interpolazione dei dati meteorologici </li></ul><ul><ul><ul><li>h.jami per l'interpolazione di temperature, pressione, umidità relativa e velocità del vento, nonché per il calcolo dell'escursione termica giornaliera e mensile
  33. 33. h.kriging per l'interpolazione delle piogge </li></ul></ul></ul><ul><li>Modelli collegati al bilancio di energia </li></ul><ul><ul><ul><li>h.eicalculator </li></ul></ul></ul>COMPONENTI DEL SISTEMA DI MODELLI
  34. 34. Le componenti del sistema di modelli sono: <ul><li>Modelli di interpolazione dei dati meteorologici </li></ul><ul><ul><ul><li>h.jami per l'interpolazione di temperature, pressione, umidità relativa e velocità del vento, nonché per il calcolo dell'escursione termica giornaliera e mensile
  35. 35. h.kriging per l'interpolazione delle piogge </li></ul></ul></ul><ul><li>Modelli collegati al bilancio di energia </li></ul><ul><ul><ul><li>h.eicalculator
  36. 36. h.energybalance </li></ul></ul></ul>COMPONENTI DEL SISTEMA DI MODELLI
  37. 37. <ul><li>Modelli per la valutazione del deflusso </li></ul>COMPONENTI DEL SISTEMA DI MODELLI
  38. 38. <ul><li>Modelli per la valutazione del deflusso </li></ul><ul><ul><ul><li>h.adige
  39. 39. h.saintgeo </li></ul></ul></ul>COMPONENTI DEL SISTEMA DI MODELLI
  40. 40. <ul><li>Modelli per la valutazione del deflusso </li></ul><ul><ul><ul><li>h.adige
  41. 41. h.saintgeo </li></ul></ul></ul><ul><li>Modelli accessori </li></ul>COMPONENTI DEL SISTEMA DI MODELLI
  42. 42. <ul><li>Modelli per la valutazione del deflusso </li></ul><ul><ul><ul><li>h.adige
  43. 43. h.saintgeo </li></ul></ul></ul><ul><li>Modelli accessori </li></ul><ul><ul><ul><li>visualizzazione dati
  44. 44. connessione al DB
  45. 45. input/output
  46. 46. connessione tra modelli </li></ul></ul></ul>COMPONENTI DEL SISTEMA DI MODELLI
  47. 47. COMPONENTI DEL SISTEMA DI MODELLI INTERPOLAZIONE DATI METEO h.jami h.kriging
  48. 48. COMPONENTI DEL SISTEMA DI MODELLI CALCOLO INDICE ENERGETICO h.aspect h.slope h.nabla h.pit h.netnumbering
  49. 49. COMPONENTI DEL SISTEMA DI MODELLI LIVELLO 0 CALCOLO INDICE ENERGETICO INTERPOLAZIONE DATI METEO
  50. 50. COMPONENTI DEL SISTEMA DI MODELLI LIVELLO 0 INTERPOLAZIONE DATI METEO CALCOLO INDICE ENERGETICO BILANCIO DI ENERGIA
  51. 51. COMPONENTI DEL SISTEMA DI MODELLI BILANCIO DI ENERGIA PRECIPITAZIONE NEVOSA NEVE AL SUOLO (SWE) PIOGGIA NETTA SCIOGLIMENTO CONGELAMENTO
  52. 52. COMPONENTI DEL SISTEMA DI MODELLI LIVELLO 0 LIVELLO 1 INTERPOLAZIONE DATI METEO CALCOLO INDICE ENERGETICO BILANCIO DI ENERGIA BILANCIO DI MASSA DEFLUSSO
  53. 53. COMPONENTI DEL SISTEMA DI MODELLI LIVELLO 0 LIVELLO 1 LIVELLO 2 INTERPOLAZIONE DATI METEO CALCOLO INDICE ENERGETICO BILANCIO DI ENERGIA BILANCIO DI MASSA DEFLUSSO PROPAGAZIONE
  54. 54. COMPONENTI DEL SISTEMA DI MODELLI LIVELLO 0 LIVELLO 1 LIVELLO 2 MODELLI ACCESSORI INTERPOLAZIONE DATI METEO CALCOLO INDICE ENERGETICO BILANCIO DI ENERGIA BILANCIO DI MASSA DEFLUSSO PROPAGAZIONE
  55. 55. COMPONENTI DEL SISTEMA DI MODELLI LIVELLO 0 LIVELLO 2 MODELLI ACCESSORI INTERPOLAZIONE DATI METEO CALCOLO INDICE ENERGETICO BILANCIO DI ENERGIA BILANCIO DI MASSA DEFLUSSO PROPAGAZIONE
  56. 56. I modelli lavorano su una struttura HILLSLOPE-LINK dove: <ul><li>hillslopes sono i sottobacini, ovvero le unità idrologiche di base in cui è stato diviso l'intero bacino dell'Adige, esse sono considerate con comportamento idrologico omogeneo </li></ul>STRUTTURA DEI DATI: RETE-BACINI
  57. 57. STRUTTURA DEI DATI: RETE-BACINI
  58. 58. I modelli lavorano su una struttura HILLSLOPE-LINK dove: <ul><li>hillslopes sono i sottobacini, ovvero le unità idrologiche di base in cui è stato diviso l'intero bacino dell'Adige, esse sono considerate con comportamento idrologico omogeneo
  59. 59. links sono i tratti di rete compresi tra un nodo e l'altro ovvero i tratti di rete di competenza di ogni hillslope </li></ul>STRUTTURA DEI DATI: RETE-BACINI
  60. 60. I modelli lavorano su una struttura HILLSLOPE-LINK dove: <ul><li>hillslopes sono i sottobacini, ovvero le unità idrologiche di base in cui è stato diviso l'intero bacino dell'Adige, esse sono considerate con comportamento idrologico omogeneo
  61. 61. links sono i tratti di rete compresi tra un nodo e l'altro ovvero i tratti di rete di competenza di ogni hillslope
  62. 62. gli hillslopes hanno area massima di 3 km 2 , in media hanno dimensioni di 1-2 km 2 e sono stati calcolati con gli strumenti integrati in JGrass </li></ul>STRUTTURA DEI DATI: RETE-BACINI
  63. 63. Al solo fine del bilancio di energia ogni hillslope viene anche suddiviso in fasce altimetriche e bande energetiche. STRUTTURA DEI DATI: RETE-BACINI FASCIA 1
  64. 64. Al solo fine del bilancio di energia ogni hillslope viene anche suddiviso in fasce altimetriche e bande energetiche. STRUTTURA DEI DATI: RETE-BACINI FASCIA 2
  65. 65. Al solo fine del bilancio di energia ogni hillslope viene anche suddiviso in fasce altimetriche e bande energetiche. STRUTTURA DEI DATI: RETE-BACINI FASCIA 5
  66. 66. Ogni fascia altimetrica viene divisa in un certo numero di intervalli nei quali l'indice energetico può essere considerato costante. Questi intervalli sono detti bande energetiche . Per ogni banda energetica viene calcolato un valore dell'indice energetico mensile. STRUTTURA DEI DATI: RETE-BACINI
  67. 67. Ogni fascia altimetrica viene divisa in un certo numero di intervalli nei quali l'indice energetico può essere considerato costante. Questi intervalli sono detti bande energetiche . Per ogni banda energetica viene calcolato un valore dell'indice energetico mensile. Le bande energetiche sono un concetto astratto basato su calcoli geometrici e di radiazione, non sono di immediata visualizzazione. STRUTTURA DEI DATI: RETE-BACINI
  68. 68. La suddivisione in fasce altimetriche e bande energetiche permette di valutare l' indice energetico relativo e quindi procedere con il calcolo del bilancio di energia. INDICE ENERGETICO: h.eicalculator
  69. 69. La suddivisione in fasce altimetriche e bande energetiche permette di valutare l' indice energetico relativo e quindi procedere con il calcolo del bilancio di energia. Questa suddivisione è già presente nel DB per il bacino chiuso a Bolzano, con una suddivisione in 5 fasce altimetriche e 5 bande energetiche, è possibile rifare i calcoli sul resto del bacino anche variando il numero di fasce altimetriche e bande energetiche con il comando h.eicalculator . INDICE ENERGETICO: h.eicalculator
  70. 70. L' indice energetico è il rapporto tra l'energia radiante incidente ad onde corte (energia solare) in condizioni di cielo sereno ed energia radiante incidente in condizioni di cielo sereno, nel medesimo punto, ignorando la topografia. INDICE ENERGETICO: h.eicalculator
  71. 71. L' indice energetico è il rapporto tra l'energia radiante incidente ad onde corte (energia solare) in condizioni di cielo sereno ed energia radiante incidente in condizioni di cielo sereno, nel medesimo punto, ignorando la topografia. INDICE ENERGETICO: h.eicalculator Il termine al denominatore considera una topografia pianeggiante e quindi trascura gli effetti sulla radiazione di pendenza, esposizione e delle ombre.
  72. 72. Per ogni fascia altimetrica in cui è suddiviso il bacino le condizioni al contorno delle equazioni del bilancio di massa e di energia sono le stesse ad eccezione del calcolo della radiazione netta. Le condizioni al contorno per il flusso radiativo sono le stesse su porzioni di fasce altimetriche caratterizzate dallo stesso input radiativo INDICE ENERGETICO: h.eicalculator
  73. 73. Per ogni fascia altimetrica in cui è suddiviso il bacino le condizioni al contorno delle equazioni del bilancio di massa e di energia sono le stesse ad eccezione del calcolo della radiazione netta. Le condizioni al contorno per il flusso radiativo sono le stesse su porzioni di fasce altimetriche caratterizzate dallo stesso input radiativo la singola banda energetica può essere considerata cella elementare di calcolo INDICE ENERGETICO: h.eicalculator
  74. 74. La radiazione solare incidente su terreno piano : INDICE ENERGETICO: h.eicalculator
  75. 75. La radiazione solare incidente su terreno piano : INDICE ENERGETICO: h.eicalculator Dove: solarConst = correzione della distanza terra – sole è funzione del giorno dell'anno e della latitudine alpha = angolo di altezza solare
  76. 76. La radiazione solare incidente con morfologia naturale : INDICE ENERGETICO: h.eicalculator
  77. 77. La radiazione solare incidente con morfologia naturale : INDICE ENERGETICO: h.eicalculator Dove: slope = pendenza locale del pixel aspect = orientamento del pixel Se il pixel è in ombra o di notte la radiazione solare incidente è posta uguale a zero.
  78. 78. La nostra scelta finora è stata quella di usare: <ul><li>5 fasce altimetriche
  79. 79. 5 bande energetiche </li></ul>In pratica ogni versante viene suddiviso in 25 parti ritenute omogenee dal punto di vista meteorologico. INDICE ENERGETICO: h.eicalculator
  80. 80. INDICE ENERGETICO: h.eicalculator INPUT
  81. 81. INDICE ENERGETICO: h.eicalculator DATI DI INPUT: <ul><li>le mappe devono essere state preventivamente calcolate in JGrass
  82. 82. controllare l'unità di misura delle mappe: slope e aspect sono richiesti in radianti
  83. 83. la mappa della curvatura è quella che si ottiene con il comando h.nabla
  84. 84. la mappa degli ID dei bacini deve contenere il campo NETNUM: conviene rasterizzare lo shape dei bacini inserendo come valore il contenuto dell'attributo NETNUM </li></ul>
  85. 85. INDICE ENERGETICO: v.to.rast
  86. 86. INDICE ENERGETICO: v.to.rast È necessario salvare il layer dei bacini come shapefile se lo si prende dal DB. Selezionare il piano nella Vista Piani e poi dal tasto destro del mouse -> Esporta.
  87. 87. INDICE ENERGETICO: v.to.rast
  88. 88. INDICE ENERGETICO: v.to.rast Il risultato è a tutti gli effetti una mappa raster di JGrass.
  89. 89. INDICE ENERGETICO: h.eicalculator OUTPUT
  90. 90. INDICE ENERGETICO: h.eicalculator DATI DI OUTPUT: <ul><li>l'output non sono mappe ma file salvati nel percorso specificato
  91. 91. i files di output possono essere caricati direttamente sul DB nelle apposite tabelle
  92. 92. i files di output contengono i dati di suddivisione in fasce altimetriche e bande energetiche ed in particolare: </li></ul><ul><ul><li>altimetry: contiene per ogni fascia altimetrica le quote dei baricentri e la larghezza della fascia
  93. 93. energy: contiene per ogni fascia e banda il valore di indice energetico
  94. 94. area: contiene l'area di per fascia/banda </li></ul></ul>
  95. 95. Lo stesso comando si può eseguire anche da Console e lo script relativo è questo dove si possono personalizzare i nomi della mappe in input e il percorso di salvataggio dei risultati. INDICE ENERGETICO: h.eicalculator
  96. 96. L'interpolazione dei dati meteo è diversa in funzione del tipo di dato. In particolare sono stati sviluppati due moduli: <ul><li>h.kriging: per l'interpolazione con tecniche geostatistiche dei dati di pioggia </li></ul>INTERPOLAZIONE DATI METEO
  97. 97. L'interpolazione dei dati meteo è diversa in funzione del tipo di dato. In particolare sono stati sviluppati due moduli: <ul><li>h.kriging: per l'interpolazione con tecniche geostatistiche dei dati di pioggia
  98. 98. h.jami: per l'interpolazione degli altri dati meteo che dipendono principalmente dalla quota della stazione. L'interpolazione viene fatta in questo caso facendo una media pesata delle misure delle stazioni che hanno quota immediatamente superiore ed inferiore alla quota del baricentro della fascia altimetrica. </li></ul>INTERPOLAZIONE DATI METEO
  99. 99. Il metodo di interpolazione geostatistica kriging si basa sulla correlazione che intercorre tra misure della stessa quantità in punti diversi. Il semivariogramma è una metodologia geostatistica impiegata pe valutare l'autocorrelazione spaziale dei dati osservati in punti georiferiti. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging
  100. 100. Il metodo di interpolazione geostatistica kriging si basa sulla correlazione che intercorre tra misure della stessa quantità in punti diversi. Il semivariogramma è una metodologia geostatistica impiegata pe valutare l'autocorrelazione spaziale dei dati osservati in punti georiferiti. L'algoritmo in JGrass prevede l'inserimento del variogramma su cui basare l'interpolazione. Risulta quindi necessario creare preventivamente il variogramma sperimentale ed interpolarlo con un opportuno modello che sarà poi l'input del kriging. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging
  101. 101. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging stazioni di misura intervallo temporale piogge misurate punti dove interpolare (bacini)
  102. 102. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging stazioni di misura intervallo temporale piogge misurate calcolo variogramma sperimentale h.variogram punti dove interpolare (bacini)
  103. 103. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging stazioni di misura intervallo temporale piogge misurate calcolo variogramma sperimentale h.variogram scelta modello di variogramma punti dove interpolare (bacini)
  104. 104. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging stazioni di misura intervallo temporale piogge misurate calcolo variogramma sperimentale h.variogram scelta modello di variogramma interpolazione h.kriging punti dove interpolare (bacini)
  105. 105. Per quanto riguarda gli input... <ul><li>sono necessari gli shapefile di stazioni di misura e punti dove interpolare (possono essere punti o poligoni -> si interpola nel baricentro) </li></ul>INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging
  106. 106. Per quanto riguarda gli input del kriging... <ul><li>sono necessari gli shapefile di stazioni di misura e punti dove interpolare (possono essere punti o poligoni -> si interpola nel baricentro) , i dati si scaricano automaticamente con il DATAMASTER
  107. 107. è indispensabile definire un periodo di tempo ed un intervallo temporale </li></ul>INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging
  108. 108. Per quanto riguarda gli input del kriging... <ul><li>sono necessari gli shapefile di stazioni di misura e punti dove interpolare (possono essere punti o poligoni -> si interpola nel baricentro), i dati si scaricano automaticamente con il DATAMASTER
  109. 109. è indispensabile definire un periodo di tempo ed un intervallo temporale
  110. 110. devono essere scaricati i dati di pioggia dal DB attraverso il DATAMASTER </li></ul>INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging
  111. 111. Per quanto riguarda gli input per la creazione del variogramma: <ul><li>sono necessari gli shapefile delle stazioni di misura
  112. 112. deve essere selezionato un istante di pioggia ritenuto significativo per la creazione del variogramma
  113. 113. la procedura dovrebbe essere ripetuta molte volte e considerato il variogramma più probabile o il medio </li></ul>INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging
  114. 114. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging
  115. 115. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging
  116. 116. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging FILE CON LE PIOGGE MISURATE DA UTILIZZARE PER IL CALCOLO
  117. 117. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging
  118. 118. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging SHAPEFILE CON LE STAZIONI DI MISURA DELLA PIOGGIA
  119. 119. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging FILE CONTENENTE IL SEMIVARIOGRAMMA SPERIMENTALE
  120. 120. Allo stesso modo da Console... INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging
  121. 121. Il modulo h.variogram produce un file di output contenente il semivariogramma sperimentale dei dati. Sono anche aggiunti due indici, l'indice di Moran e l'indice di Gaery. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging
  122. 122. È ora necessario interpolare il semivariogramma sperimentale con un modello definito. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging
  123. 123. Dove: h : l'ampiezza dell'intervallo di distanza a : range c : sill INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging
  124. 124. Le grandezze che caratterizzano il semivariogramma sono: nugget, sill e range. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging
  125. 125. I diversi modelli di variogramma se graficati hanno questi andamenti: INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging NUGGET SFERICO GAUSSIANO ESPONENZIALE
  126. 126. È ora necessario interpolare il semivariogramma sperimentale con un modello definito. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging Modello Gaussiano nugget = 0.05 sill = 0.6 range = 50000
  127. 127. Dato il semivariogramma “rappresentativo” è possibile eseguire il kriging su tutti gli istanti temporali di riferimento. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging
  128. 128. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging
  129. 129. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging DEFINIZIONE DEL PERIODO DI SIMULAZIONE
  130. 130. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging CAMPI DEGLI SHAPEFILE CONTENENTI GLI ID
  131. 131. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging NUMERO MASSIMO E MINIMO DI PUNTI PER L'INTERPOLAZIONE
  132. 132. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging MODELLO DEL VARIOGRAMMA: 1. sferico 2. esponenziale 3. gaussiano 4. sillian
  133. 133. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging MODELLO DEL VARIOGRAMMA: 1. sferico 2. esponenziale 3. gaussiano 4. sillian
  134. 134. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging RAGGIO DI RICERCA DELLE STAZIONI
  135. 135. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging DATI SPAZIALI E MISURE IN INPUT
  136. 136. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging DATI INTERPOLATI IN OUTPUT
  137. 137. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging L'output del comando h.kriging è un file contenente per ogni istante temporale il valore di pioggia interpolata nei diversi punti. Ogni punto di interpolazione è contraddistinto dall'ID specificato come dato di input al modello.
  138. 138. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging L'output del comando h.kriging è un file contenente per ogni istante temporale il valore di pioggia interpolata nei diversi punti. Ogni punto di interpolazione è contraddistinto dall'ID specificato come dato di input al modello. I dati in questo modo non sono visualizzabili spazialmente, per visualizzarli è necessario associare il dato ai punti di interpolazione. Questa procedura viene fatta con il comando v.addattribute.
  139. 139. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging Questo comando aggiunge un campo allo shapefile in input contenente le posizioni, con il valore letto nel file dei dati, relativo allo stesso ID.
  140. 140. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging Questo comando aggiunge un campo allo shapefile in input contenente le posizioni, con il valore letto nel file dei dati, relativo allo stesso ID. Il formato dei dati è del tipo: id1 valore 1 id2 valore1 id3 valore1.... idn valore1 id1 valore2 id2 valore2 id3 valore2.... idn valore2 .... id1 valoren id2 valoren id3 valoren.... idn valoren
  141. 141. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging Questo comando aggiunge un campo allo shapefile in input contenente le posizioni, con il valore letto nel file dei dati, relativo allo stesso ID. Il formato dei dati è del tipo: id1 valore 1 id2 valore1 id3 valore1.... idn valore1 id1 valore2 id2 valore2 id3 valore2.... idn valore2 .... id1 valoren id2 valoren id3 valoren.... idn valoren Il comando può essere eseguito su un intervallo di tempo e crea uno shapefile per ogni istante temporale.
  142. 142. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging
  143. 143. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging INTERVALLO TEMPORALE DI ESECUZIONE DEL COMANDO
  144. 144. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging CAMPO DI ASSOCIAZIONE TRA DATI SPAZIALI E VALORI DA ASSEGNARE
  145. 145. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging DATI DI INPUT
  146. 146. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging CARTELLA CON GLI SHAPEFILE CREATI
  147. 147. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging
  148. 148. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging
  149. 149. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging
  150. 150. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging
  151. 151. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.kriging Se si utilizza la Console...
  152. 152. INTERPOLAZIONE METEO: h.jami Just An Other Meteo Interpolator, questo interpolatore non è un interpolatore geostatistico, ma lavora considerando sia la componente spaziale che altimetrica dei dati.
  153. 153. INTERPOLAZIONE METEO: h.jami Just An Other Meteo Interpolator, questo interpolatore non è un interpolatore geostatistico, ma lavora considerando sia la componente spaziale che altimetrica dei dati. Si può utilizzare per l'interpolazione di tutte le variabili meteorologiche che hanno una forte variabilità con la quota come temperatura, pressione, umidità relativa e velocità del vento. Fa riferimento ad una suddivisione del bacino in fasce altimetriche.
  154. 154. INTERPOLAZIONE METEO: h.jami I meccanismi di interpolazione sono diversi a seconda della tipologia di dato che si sta trattando e si può scegliere tra: <ul><li>temperatura
  155. 155. pressione
  156. 156. umidità relativa
  157. 157. velocità del vento
  158. 158. escursione termica giornaliera
  159. 159. escursione termica mensile </li></ul>
  160. 160. INTERPOLAZIONE METEO: h.jami È stata sviluppata una metodologia per assegnare in modo dinamico le stazioni di pertinenza ad ogni bacino.
  161. 161. INTERPOLAZIONE METEO: h.jami È stata sviluppata una metodologia per assegnare in modo dinamico le stazioni di pertinenza ad ogni bacino. Per ogni istante temporale vengono assegnate ad ogni versante le stazioni con dati validi che si trovano all'interno del bacino o in un buffer di dimensioni variabili da 10 ad un massimo di 80 km dal bacino.
  162. 162. INTERPOLAZIONE METEO: h.jami È stata sviluppata una metodologia per assegnare in modo dinamico le stazioni di pertinenza ad ogni bacino. Per ogni istante temporale vengono assegnate ad ogni versante le stazioni con dati validi che si trovano all'interno del bacino o in un buffer di dimensioni variabili da 10 ad un massimo di 80 km dal bacino. L'assegnazione delle stazioni ai bacini viene fatta in modo che ci siano al massimo un numero di n stazioni valide per il bacino per ogni fascia altimetrica . n è un valore fissato dall'utente.
  163. 163. INTERPOLAZIONE METEO: h.jami In questo modo è possibile rappresentare la variabilità delle grandezze meteo all'interno del bacino anche se di piccole dimensioni.
  164. 164. INTERPOLAZIONE METEO: h.jami In questo modo è possibile rappresentare la variabilità delle grandezze meteo all'interno del bacino anche se di piccole dimensioni. La metodologia per l'assegnazione dinamica delle stazioni ai bacini permette di avere sempre una buona quantità di dati a disposizione per il calcolo, sono comunque previsti i casi in cui sono disponibili i dati solo per una o due stazioni, indipendentemente dalla quota.
  165. 165. INTERPOLAZIONE METEO: h.jami L'output del h.jami analogamente al kriging è un file di testo con i dati per ogni bacino per ogni fascia altimetrica. Questi dati possono essere associati ai bacini per una rappresentazione spaziale utilizzando la stessa metodologia del kriging.
  166. 166. INTERPOLAZIONE METEO: h.jami
  167. 167. INTERPOLAZIONE METEO: h.jami DEFINIZIONE DEL PERIODO DI SIMULAZIONE
  168. 168. INTERPOLAZIONE METEO: h.jami TIPO DI DATO DA INTERPOLARE
  169. 169. INTERPOLAZIONE METEO: h.jami PARAMETRI PER L'ASSEGNAZIONE DINAMICA STAZIONI-BACINI
  170. 170. INTERPOLAZIONE PIOGGE: h.jami CAMPI DEGLI SHAPEFILE DA CONSIDERARE PER I BACINI USARE IL NETNUM!!
  171. 171. INTERPOLAZIONE METEO: h.jami FILE DI INPUT: GEOMETRIE E DATI DA INTERPOLARE
  172. 172. INTERPOLAZIONE METEO: h.jami FILE DI OUTPUT CON I DATI INTERPOLATI PER BACINO PER FASCIA ALTIMETRICA
  173. 173. INTERPOLAZIONE METEO: h.jami Se si utilizza la Console...
  174. 174. INTERPOLAZIONE METEO: h.jami FILE DI OUTPUT CON I DATI INTERPOLATI PER BACINO PER FASCIA ALTIMETRICA
  175. 175. BILANCIO DI ENERGIA: h.energybalance I dati di input al bilancio di energia sono: <ul><li>dati meteo per fascia altimetrica
  176. 176. pioggia nel baricentro dei bacini
  177. 177. dati riguardanti l'indice energetico </li></ul>
  178. 178. BILANCIO DI ENERGIA: h.energybalance DEFINIZIONE DEL PERIODO DI SIMULAZIONE
  179. 179. BILANCIO DI ENERGIA: h.energybalance CAMPO DI CONNESSIONE TRA DATI E GEOMETRIE
  180. 180. BILANCIO DI ENERGIA: h.energybalance SHAPEFILE DEI BACINI SU CUI FARE L'ANALISI
  181. 181. BILANCIO DI ENERGIA: h.energybalance DATI METEO IN INTERPOLATI
  182. 182. BILANCIO DI ENERGIA: h.energybalance FILE DI OUTPUT DEL MODELLO
  183. 183. BILANCIO DI ENERGIA: h.energybalance Il risultato di h.energybalance non è un risultato grafico ma un file di testo dove ci sono tutte le grandezze riferite agli ID analogamente a quanto avviene per i programmi di interpolazione. Nel risultato generale che è quello che viene poi passato al modello di generazione del deflusso sono salvate diverse variabili mediate sui bacini.
  184. 184. BILANCIO DI ENERGIA: h.energybalance Le variabili presenti nel file di ouput sono: <ul><li>pioggia netta
  185. 185. radiazione netta
  186. 186. radiazione netta ad onda corta
  187. 187. temperatura
  188. 188. umidità relativa
  189. 189. velocità del vento
  190. 190. pressione
  191. 191. SWE </li></ul>
  192. 192. BILANCIO DI ENERGIA: h.energybalance Questi attributi possono essere assegnati agli shapefile e graficati analogamente a quanto visto per i dati meteo. È possibile comunque visualizzare dei grafici dell'andamento delle quantità più significative in un bacino selezionato se si esegue da Console e si richiede l'output grafico.
  193. 193. BILANCIO DI ENERGIA: h.energybalance Se si utilizza la Console... VISUALIZZAZIONE DEI GRAFICI

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