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Revision as of 14:19, 16 November 2010

Systemvoraussetzungen, Download und Installation vom JAMS/J2000

Systemvoraussetzungen

Zur Ausführung von JAMS ist das Java Runtime Environment (JRE) in der Version 5.0 oder höher erforderlich. Die Installationsdatei kann hier heruntergeladen werden: http://java.sun.com/javase/downloads/index.jsp.

JAMS/J2000 beziehen

Unter www.geoinf.uni-jena.de/5580.0.html kann JAMS im Paket mit dem hydrologischen Modell J2K und einem Testdatensatz heruntergeladen werden. Für die Ausführung von JAMS ist eine Java-Installation (J2SE JRE, Version 1.5 oder höher) erforderlich.

Weiterhin sind auf dieser Seite alle Java-Quellen von JAMS und verschiedenen Standardkomponenenten sowie alle benötigten Bibliotheken erhältlich.

Es stehen Pakete für Windows sowie für Linux Betriebssystem zur Vefügung. Falls ihr Computersystem über keine JAVA-Installation verfügt, kann eine JAMS/J2000 Version mit eine Java Virtual Machine heruntergeladen werden.

Bild:Internetseite_neu1.jpg

Die Installation für Windows 2000/XP erfolgt durch eine ausführbare Datei, welche JAMS vollständig installiert. Für Linux steht ein tgz-Archiv zur Verfügung, welches alle benötigten Dateien beinhaltet. Für die Ausführung von JAMS unter Linux wird eine existierende Java-Installation vorausgesetzt.

Bei der Installation von JAMS werden zwei ausführbare Dateien installiert:

1. jams.exe (jams in Linux) startet den JAMS-Launcher
2. juice.exe (juice in Linux) startet den grafischen Modelleditor JUICE

JAMS/J2000 Installation unter Windows

Das Installationsprogramm wird geöffnet.

Bild:1.Schritt.jpg

Klicken Sie auf next und akzeptieren Sie die Lizenzbedingungen.

Bild:2.Schritt.jpg

Im nächsten Schritt können Sie entscheiden, ob Sie zu JAMS/J2000 zwei Testdatensätze installieren möchten. In diesem Testdatensätzen ist jeweils eine Beispielmodellbeschreibung sowie alle nötigen Eingangsdaten für das Einzugsgebiet enthalten.

Bild:3.Schritt.jpg

Bitte wählen Sie den Ordner, inden das das Programm installiert werden soll.

Bild:4.Schritt.jpg

Bitte wählen Sie den Ordner im Startmenü, inden die Verknüpfungen zum JAMS Builder, JAMS Launcher, zum JAMS Remonte Launcher sowie zu den Testdatensätzen erfolgen sollen.

Bild:5.Schritt.jpg

Klicken Sie auf install und die Installation kann beginnen.

Bild:6.Schritt.jpg

Bild:7.Schritt.jpg

JAMS/J2000 wurde erfolgreich installiert.

Einführung und Anwendung des JAMS Launchers

Der JAMS-Launcher ist eine grafische Oberfläche zum Editieren von Modellkonfigurationen und Systemkonfigurationen sowie zum Ausführen von Modellen. Sein Aussehen wird dabei durch eine aktuell geladene Modellkonfiguration bestimmt. Über automatisch generierte Eingabekomponten können hier für vorgegebene Modellparameter Initialisierungswerte festgelegt werden.

Der JAMS-Launcher ermöglicht weiterhin das Laden und Speichern von Modell- und Systemkonfigurationen. Er wird beim Start von JAMS automatisch angezeigt, sofern der Eigenschaft "guiconfig" in der Systemkonfiguration der Wert "1" zugewiesen wurde.

Aufbau und Leistungsumfang des JAMS Launschers

Das JAMS Launcher ist ein Softwaretool, dass es ermöglicht Modelle zu laden, Sie zu Parametrisieren und Modellierungen durchzuführen. Weiterhin ist die Visualisierung von Modellergebnissen möglich. Der Gesamtabfluss am Gebietsauslass, die Bodenfeuchte, das Schnee-Wasser-Äquivalent sowie die Karte der Einzugsgebietes können begutachtet werden.

Sie können den JAMS Launcher aus dem Startmenü oder über eine Verknüpfung auf dem Desktop starten. Nach dem Start öffnet sich das foldende Feld: Bild:JAMS.jpg

Der JAMS Launcher wurde geöffnet un steht ist die Modellierung bereit.

Bild:1.Bild.jpg

Unter dem Menüpunkt Datei ist es müglich Modelle zu laden, zu speichern oder zu schließen.

Bild:Systemleiste_Datei.jpg

Der Menüpunkt Extras ermöglich Einstellungen zu ändern, Einstellungen zu laden, Einstellungen zu speichern oder ein unterbrochene Modellausführung fortzusetzen.

Unter JAMS Einstellungen können zum Beispiel verwendete Bibliotheken, der Ausgabeumfang, die Ausgabe von Modellprotokollen sowie Informationen zum Modellfenster beeinflusst werden. Diese können für eine spätere Modellierung unter dem Punkt Einstellungen speichern gespeichert werden und über Einstellungen laden wieder verwendet werden.

Bild:Systemleiste_Extras.jpg

Im Menüpunkt Modell, kann das Modell gestartet werden (Modell starten), das aktuelle Arbeitsverzeichnei kann eingesehen werden (Workspace anzeigen) oder die Prozessliste der aktuell laufenden Prozesse kann eingesehen werden (Prozessliste öffnen).

Über den Punkt JAMS Data Explorer werden die Modellierungsergebnisse sowie die dem Modell zur Verfügung stehenden Eingangsdaten in das Werkzeug JADE exportiert. Dieses ermöglicht eine intensive Ergebnissauswertung, sowie die Analyse der für die Modellierung verwandten Messdaten.

Die Menüpunkte Lade Modellparameter und Speichere Modellparameter sind zur Verwaltung der Modellparameter nötig. Hier kann eine bearbeiteter Parametersatz gespeichert werden um ihn innerhalb einer späteren Modellierung wieder zu verwenden.

Bild:Systemleiste_Modell.jpg

Unter dem Menüpunkt Protokolle kann das Infoprotokoll angesehen werden. Dieses enthält neben Informationen zum Modellautor, zur Modellversion oder zum Anwender auch Informationen zur Modelleffizienz (wie gut hat das Modell die gemessenen Werte abgebildet?), zum Modellaufbau (Welche Komponenten wurden wie oft benutzt?) und zur Modelllaufzeit.

Das Fehlerprotokoll dokumentiert eventuell aufgetretene Fehler.

Bild:Systemleiste_Protokolle.jpg

Unter dem Menüpunkt Hilfe können sie durch einen Klick auf JAMS online zur Onlinehilfe von JAMS gelangen.

Bild:Systemleiste_Hilfe.jpg

Auswahls und Ausführung eines Modells

Möchten Sie eine Modellierung durchführen, so wählen sie im JAMS Launcher über den Punkt Datei/Modell laden die Modellbeschreibung aus. Modelle könne als *.xml bzw. *.jam Datei gelesen werden. Falls sie bei der Installation von JAMS den Installationsordner jams genannt haben und den Testdatensatz mit installiert haben, so finden Sie in Ordner jams/data die Beispielmodellbeschreibung j2k_gehlberg.jam.

Bild:Modell_auswaehlen1.jpg

Durch einen Klick auf den grünen Button in der Menüleiste starten Sie die Modellierung.

Bild:Modellierung.jpg

Bearbeiten der Modellparameter

Grundeinstellungen

Bild:Main1.jpg

• Workspace directory: Setzt das Arbeitsverzeichnis. Dieses muss drei weitere Ordner enthalten: Parameter (für alle Parameterfiles), Data (für alle Datenfiles) und Output (in den alle Ausgabefiles geschrieben werden).

• Time interval: Hier wird das Zeitintervall für das das Modell ausgeführt werden soll ausgewählt.

• Caching: Hierdurch können die Ergebnisse einiger rechenintensiver Vorgänge temporär auf der Festplatte gespeichert und in weiteren Modellläufen genutzt werden. Hierdurch ergibt sich eine geringfügig schnellere Modellausführung. Warnung: Dieses Feature ist derzeit aber noch nicht vollkommen sicher und sollte nur von erfahrenen Anwendern eingesetzt werden.

Diagramme und Karten

Bild:PlotsansMaps1.jpg

• Runoff plot: Aktiviert die graphische Darstellung von modelliertem und gemessenem Abfluss während des Modelllaufs.

• Soil moisture plot: Aktiviert die graphische Darstellung der relativen Bodenfeuchte während des Modelllaufs.

• Snow water equivalent: Aktiviert die graphische Darstellung des Schneewasseräquivalents während des Modelllaufs.

• Map enable: Ermöglicht die Ausgabe einer kartographischen Darstellung ausgesuchter Statusvariablen.

• Map attributes: Semikolon getrennte Liste der Statusvariablen, die kartographisch dargestellt werden sollen.

• Map3D enable: Ermöglicht die 3D Ausgabe einer kartographischen Darstellung ausgesuchter Statusvariablen.

• Map3D attributes: Semikolon getrennte Liste der Statusvariablen, die kartographisch dargestellt werden sollen.

Initialisierung

Bild:Initialisierung1.jpg

• Multiplier for field capacity : Hierdurch die maximale Speicherfüllung der Mittelporenspeicher (MPS) vergrössert (Wert > 1) oder verringert (Wert < 1) werden.

• Multiplier for air capicity: Hierdurch die maximale Speicherfüllung der Grobporenspeicher (LPS) vergrössert (Wert > 1) oder verringert (Wert < 1) werden.

• initRG1: relative Füllung des oberen Grundwasserspeichers bei Modellstart (1 komplett gefüllt, 0 leer).

• initRG2: relative Füllung des unteren Grundwasserspeichers bei Modellstart (1 komplett gefüllt, 0 leer).

Regianalisierung

Bild:Regionalisierung3.jpg

• number of closest stations for regionalisation: Anzahl n der Stationen, die zur Berechnung des Datenwertes einer HRU herangezogen werden (es werden dann die n Stationen, die der jeweiligen HRU am nächsten liegen ausgewählt)

• Power of IDW function for regionalisation: Wichtungsfaktor mit dem die Entfernung jeder Station zur jeweiligen HRU potenziert wird.

• elevation correction on/off: Aktiviert die Höhenkorrektur der Datenwerte.

• r-sqrt threshold for elevation correction: Grenzwert zur Durchführung der Höhenkorrektur der Datenwerte. Ist das Bestimmtheitsmaß der Regressionsbeziehung zwischen den Stationsmesswerten und den Stationshöhen kleiner als dieser Wert, wird keine Höhenkorrektur durchgeführt.

Diese Einstellungen können für jede Eingangsvariable (d.h. Minimumtemperatur, Maximumtemperatur, mittlere Lufttemperatur, Niederschlag, absolute Luftfeuchte, Windgeschwindigkeit, Sonnenscheindauer) einzeln gemacht werden.

Strahlung

Bild:Radiation2.jpg

• flowRouteTA [h]: Laufzeit der Abflusswelle

Interzeption

Bild:Interception.jpg

• a_rain [mm]: Maximale Speicherkapazität des Interzeptionspicher pro m² Blattfläche für Regen

• a_snow [mm]: Maximale Speicherkapazität des Interzeptionspicher pro m² Blattfläche für Schnee

Schnee

Bild:Schnee.jpg

• Component active: Aktiviert das Schneemodul.

• baseTemp [°C]: Temperaturgrenzwert für Schneeniederschlag.

• t_factor [mm/°C]: Temperaturfaktor zur Berechnung des Schneeschmelzabflusses

• r_factor [mm/°C]: Regenfaktor zur Berechnung des Schneeschmelzabflusses

• g_factor [mm]: Bodenwärmestromfaktor zur Berechnung des Schneeschmelzabflusses

• snowCritDens [g/cm³]: kritische Schneedichte

• ccf_factor [-]: Faktor zur Bestimmung des Kälteinhalts der Schneedecke

Bodenwasser

Bild:Boderwasser1.jpg

• MaxDPS [mm]: maximaler Muldenrückhalt

• PolRed [-]: Polynomischer Reduktionsfaktor zur Abminderung der potentiellen Verdunstung bei begrenztem Wasserangebot.

• LinRed [-]: Linearer Reduktionsfaktor zur Abminderung der potentiellen Verdunstung bei begrenztem Wasserangebot.

(Hinweis: PolRed oder LinRed stellen Alternativen dar. Nur einer darf mit einem Wert belegt sein, der andere muss dann auf 0 gesetzt werden.

• MaxInfSummer [mm]: maximale Infiltration im Sommerhalbjahr

• MaxInfWinter [mm]: maximale Infiltration im Winterhalbjahr

• MaxInfSnow [mm]: maximale Infiltration bei Schneebedeckung

• ImpGT80 [-]: relatives Infiltrationsvermögen von Flächen mit einem Versiegelungsgrad > 80%

• ImpLT80 [-]: relatives Infiltrationsvermögen von Flächen mit einem Versiegelungsgrad < 80%

• DistMPSLPS [-]: Kalibrierungskoeffizient zur Verteilung der Infiltration auf die Bodenspeicher LPS und MPS

• DiffMPSLPS [-]: Kalibrierungskoeffizient zur Bestimmung der Diffusionsmenge des LPS-Speicherinhaltes nach MPS am Ende eines Zeitschrittes

• OutLPS [-]: Kalibrierungskoeffizient zur Bestimmung des LPS-Ausflusses

• LatVertLPS [-]: Kalibrierungskoeffizient zur Verteilung des LPS-Ausflusses auf die laterale (Zwischenabfluss) und vertikale (Perkolation) Komponente.

• MaxPerc [mm]: maximale Perkolationsrate

• ConcRD1 [-]: Retentionskoeffizient für den direkten Abfluss

• ConcRD2 [-]: Retentionskoeffizient für den Zwischenabfluss

Grundwasser

Bild:Grundwasser.jpg

• RG1RG2dist [-]: Kalibrierungskoeffizient zur Verteilung des Perkolationswassers

• RG1Fact [-]: Faktor für die Abflussdynamik des RG1

• RG2Fact [-]: Faktor für die Abflussdynamik des RG2

• CapRise [-]: Faktor für die Einstellung des kapillaren Aufstiegs

Routing im Fluss

Bild:Reachrouting.jpg

• flowRouteTA [h]: Laufzeit der Abflusswelle

Visualisierung der Modellergebnisse in der Nachbereitung

Nachdem die Modellierung erfolgreich abgeschlossen worden ist, öffnet sich das folgenden Fenster automatisch:

Die ExeptionInfo enthält neben Informationen zum Modellautor, zur Modellversion oder zum Anwender auch Informationen zur Modelleffizienz (wie gut hat das Modell die gemessenen Werte abgebildet und zur Modelllaufzeit.

Bild:ExecutionInfo.jpg

Durch einen Klick aud den Button Runoff Plot können Sie visuell den simulierten mit dem gemessenen Abfluss vergleichen. Der Niederschlag wird in diesem Diagramm ebenfalls abgetragen.

Bild:RunoffPlot.jpg

Bild:SoilMoistureplot.jpg

Der SWE Plot enthält Informationen darüber wie viel Wasser als Schnee gespeichert wird.

Bild:SWEPlot.jpg

Bild:Map.jpg

Bild:Map_Selection.jpg

Bild:toShape.jpg

Übungen zum Tutorium für Einsteiger