Die jährlichen zip-Archivdateien enthalten die von SWAN berechneten Seegangspektren einerseits als Energiedichteverteilung des eindimensionalen Spektrums (ohne Richtungsfunktion, sog. 1D-Spektrum) und andererseits als Energiedichteverteilung des Seegangsspektrums in allgemeiner Form (Richtungsspektrum, sog. 2D-Spektrum) an ausgewählten Lokationen entlang des seeseitigen Randes des Produktgebietes (DB-Rand).
Die Dateien sind direkte Ausgaben im sogenannten SWAN-Spektrenformat (siehe Beschreibung des Formats im Anhang des SWAN User Manuals). Ein Archiv beinhaltet jeweils die 1D/2D-Seegangsspektren über den Simulationszeitraum eines Jahres. Weiterhin sind die Daten innerhalb eines Archivs unterteilt nach der Lage der Ausgabepunkte entlang des Produktgebietsrandes „North“ und „West“. Die Seegangsspektren sind fortlaufend nach Zeitschritten und nach den ausgewählten Ausgabelokationen sortiert. Die Ausgabelokationen (Lagebezug WGS84) sind jeweils am Anfang der 1D/2D-Seegangsspektrendateien zusammen mit den gewählten diskreten Frequenzen und im Falle der 2D-Seegangsspektren zusätzlich mit den gewählten diskreten Wellenanlaufrichtungen des Seegangsspektrums aufgeführt. Die ersten beiden der insgesamt 21 Lokationen am Westrand sowie die letzten beiden der insgesamt 18 Lokation am Nordrand enthalten keine Werte (Kennzeichnung mittels „NODATA“ in den Dateien), da diese auf Landflächen definiert wurden.
Darüber hinaus sind weitere Informationen wie z.B. die physikalischen Einheiten der Ausgabegrößen und die Definition eines Fehlerwertes am Beginn einer Datei aufgeführt. Im Falle des 1D-Seegangsspektrums sind die Ausgabegrößen und Einheiten: Energiedichte S (m²/Hz), mittlere Wellenanlaufrichtung Θm (Grad, nautische Konvention) und Streuung der Wellenanlaufrichtung um die mittlere Richtung σ (auch als „Spreading“ bezeichnet, in Grad). Im Falle des 2D-Seegangsspektrums ist die Ausgabegröße und Einheit: Energiedichte S (m²/Hz/Grad). Zu Beginn eines jeden Datenblockes eines 2D-Seegangsspektrums wird zudem ein zeitlich und räumlich variabler Skalierungsfaktor aufgeführt, welcher der Umrechnung der Energiedichte vom Datentyp Integer (ganze Zahl) in den Datentyp Float (Gleitkommazahl) dient. Folglich muss zur Weiterverarbeitung der Energiedichte der Skalierungsfaktor mit der Matrix der Energiedichte multipliziert werden um die Energiedichte als Gleitkommazahl auszugeben/darzustellen. Es wurde ein spektrales Seegangsmodell auf der Basis von SWAN sowie unter der Annahme eines räumlich und zeitlich konstanten mittleren Wasserstandes (NHN+0m) und ohne Berücksichtigung von Strömungen erstellt. Das zeitliche Simulations- und Ausgabeintervall beträgt eine Stunde. Die Modellausdehnung und die Diskretisierung (unstrukturiertes Berechnungsgitter) entsprechen den Modellparametern des gekoppelten hydrodynamischen Telemac-Tomawac-Modells, das in EasyGSH-DB zur Validierung der Produktergebnisse im Rahmen eines Multi-Modellansatzes verwendet wurde.
Die erzeugten Daten sind Teil der Seegangsanalysen in EasyGSH-DB mit dem Ziel der Erstellung anwendungsorientierter synoptischer Referenzdaten zur Geomorphologie, Sedimentologie und Hydrodynamik in der Deutschen Bucht für einen referenzierbaren, kontinuierlich aufbereiteten Basisdatensatz von 20 Jahren für die Deutsche Bucht.
English Download: The data to download can be found under References ("Weitere Verweise"), where the data can be downloaded directly or via the web page redirection to the EasyGSH-DB portal.
Der Coveragedienst EasyGSH-DB: Hydrodynamik 2011 (WCS), beinhaltet die Produkte der Hydrodynamikanalysen aus dem Projekt EasyGSH-DB.
Literatur: - Hagen, R., et.al., (2019), Validierungsdokument - EasyGSH-DB - Teil: UnTRIM-SediMorph-Unk, doi: https://doi.org/10.18451/k2_easygsh_1 - Freund, J., et.al., (2020), Flächenhafte Analysen numerischer Simulationen aus EasyGSH-DB, doi: https://doi.org/10.18451/k2_easygsh_fans_2 - Hagen, R., Plüß, A., Ihde, R., Freund, J., Dreier, N., Nehlsen, E., Schrage, N., Fröhle, P., Kösters, F. (2021): An integrated marine data collection for the German Bight – Part 2: Tides, salinity, and waves (1996–2015). Earth System Science Data. https://doi.org/10.5194/essd-13-2573-2021
Für die einzelnen Jahre liegen Jahreskennblätter als Kurzfassung der Jahresvalidierung auf der EasyGSH-DB (www.easygsh-db.org) zur Verfügung.
Zitat für diesen Datensatz (Daten DOI): Hagen, R., Plüß, A., Freund, J., Ihde, R., Kösters, F., Schrage, N., Dreier, N., Nehlsen, E., Fröhle, P. (2020): EasyGSH-DB: Themengebiet - Hydrodynamik. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/02.2020.K2.7000.0003
Der Kartendienst EasyGSH-DB: Hydrodynamik 2001 (WMS), beinhaltet die Produkte der Hydrodynamikanalysen aus dem Projekt EasyGSH-DB.
Literatur: - Hagen, R., et.al., (2019), Validierungsdokument - EasyGSH-DB - Teil: UnTRIM-SediMorph-Unk, doi: https://doi.org/10.18451/k2_easygsh_1 - Freund, J., et.al., (2020), Flächenhafte Analysen numerischer Simulationen aus EasyGSH-DB, doi: https://doi.org/10.18451/k2_easygsh_fans_2 - Hagen, R., Plüß, A., Ihde, R., Freund, J., Dreier, N., Nehlsen, E., Schrage, N., Fröhle, P., Kösters, F. (2021): An integrated marine data collection for the German Bight – Part 2: Tides, salinity, and waves (1996–2015). Earth System Science Data. https://doi.org/10.5194/essd-13-2573-2021
Für die einzelnen Jahre liegen Jahreskennblätter als Kurzfassung der Jahresvalidierung auf der EasyGSH-DB (www.easygsh-db.org) zur Verfügung.
Zitat für diesen Datensatz (Daten DOI): Hagen, R., Plüß, A., Freund, J., Ihde, R., Kösters, F., Schrage, N., Dreier, N., Nehlsen, E., Fröhle, P. (2020): EasyGSH-DB: Themengebiet - Hydrodynamik. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/02.2020.K2.7000.0003
Der Kartendienst EasyGSH-DB: Hydrodynamik 2006 (WMS), beinhaltet die Produkte der Hydrodynamikanalysen aus dem Projekt EasyGSH-DB.
Literatur: - Hagen, R., et.al., (2019), Validierungsdokument - EasyGSH-DB - Teil: UnTRIM-SediMorph-Unk, doi: https://doi.org/10.18451/k2_easygsh_1 - Freund, J., et.al., (2020), Flächenhafte Analysen numerischer Simulationen aus EasyGSH-DB, doi: https://doi.org/10.18451/k2_easygsh_fans_2 - Hagen, R., Plüß, A., Ihde, R., Freund, J., Dreier, N., Nehlsen, E., Schrage, N., Fröhle, P., Kösters, F. (2021): An integrated marine data collection for the German Bight – Part 2: Tides, salinity, and waves (1996–2015). Earth System Science Data. https://doi.org/10.5194/essd-13-2573-2021
Für die einzelnen Jahre liegen Jahreskennblätter als Kurzfassung der Jahresvalidierung auf der EasyGSH-DB (www.easygsh-db.org) zur Verfügung.
Zitat für diesen Datensatz (Daten DOI): Hagen, R., Plüß, A., Freund, J., Ihde, R., Kösters, F., Schrage, N., Dreier, N., Nehlsen, E., Fröhle, P. (2020): EasyGSH-DB: Themengebiet - Hydrodynamik. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/02.2020.K2.7000.0003
Der Featuredienst EasyGSH-DB: Bathymetrie (WFS), beinhaltet die jährlichen Bathymetrien der Deutsche Bucht für einen Zeitraum von 1996-2016, die Isolinien (0.5m) von 1996-2016 und die Isolinien (10m) von 1996-2015.
Definition: “Bathymetrie” bezeichnet die Vermessung der topographischen Gestalt der Sohle eines Gewässers. Der Begriff wird auch oft – analog zum Wort “Topographie” – synonym für die Gestalt der Gewässersohle verwendet. Gewässer in diesem Zusammenhang sind Meere, Flüsse oder geschlossene Binnengewässer. Im Rahmen des Projektes EasyGSH handelt es sich bei bathymetrischen Datensätzen um solche, die die Höhenverteilung in der Deutschen Bucht inklusive der Mündungsbereiche der Ästuare Ems, Weser und Elbe darstellen. Durch morphologische Aktivitäten des Gewässerbodens ist ein solches bathymetrisches Modell stets nur für einen gewissen Zeitraum oder Zeitpunkt gültig.
Datenerzeugung: Die Basis für bathymetrische Produkte bilden gerasterte bathymetrische Modelle, die mithilfe des Funktionalen Bodenmodells, einem datenbasierten hindcast-Simulationsmodell, über räumlich-zeitliche Interpolationsverfahren aus einer Datenbasis von See- und Landvermessungen verschiedenster Datentypen erstellt werden. Für jedes Jahr von 1996 bis inklusive 2016 wird ein gerastertes bathymetrisches Modell in 10 m Auflösung für die Deutsche Bucht und zusätzlich in 250 m Auflösung für die Ausschließliche Wirtschaftszone für das Jahr 1996 erstellt.
Produkt: Jeweils ein 10 m Raster der Deutschen Bucht gültig zum 01.07. für die Jahre von 1996 bis 2016, wobei an jedem Rasterknoten die Höhe abgelegt ist. 250 m Raster der Ausschließlichen Wirtschaftszone (1996). Das Produkt wird im GeoTiff- und Shapefile-Format bereitgestellt.
Literatur: Sievers, J., Milbradt, P., Ihde, R., Valerius, J., Hagen, R., Plüß, A. (2021): An integrated marine data collection for the German Bight – Part 1: Subaqueous geomorphology and surface sedimentology (1996–2016). Earth System Science Data. https://doi.org/10.5194/essd-13-4053-2021
Zitat für diesen Datensatz (Daten DOI): Sievers, J., Rubel, M., Milbradt, P. (2020): EasyGSH-DB: Themengebiet - Bathymetrie. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/02.2020.K2.7000.0002
Der Datensatz enthält den täglichen Abfluss in Versen und ist repräsentativ für die Tideems. Messungen des Wasserstands in Versen erfolgen durch die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung (WSV) und werden anschließend durch den Niedersächsischen Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN) plausibilsiert und zum Oberwasserzufluss umgerechnet und bereitgestellt.
English: The dataset contains daily river discharge data for Versen and is representative of the Ems estuary. Water level measurements in Versen are carried out by the Federal Waterways and Shipping Administration (WSV) and then validated, converted to river discharge and made available by the Lower Saxony State Agency for Water Management, Coastal Protection and Nature Conservation (NLWKN).
Definitionen: Hydrodynamik beschreibt die Bewegung von Fluiden und die dabei wirkenden Kräfte. Hydrodynamische Kennwerte sind zeitintegrierte, beschreibende Parameter dieser Prozesse. So tragen bspw. die grundlegenden Tidekenngrößen des Tidehochwassers, des Tideniedrigwassers sowie der damit eng verbundenen Werte für Tidestieg, Tidefall und Tidehub dazu bei, die Dynamik der Tide herauszuarbeiten.
Datenerzeugung: Aus numerischen Simulationsdaten wurden physikalische Größen wie beispielsweise Wasserstand oder Strömungsgeschwindigkeit in festen zeitlichen Intervallen unter Berücksichtigung erreichbarer Genauigkeiten berechnet. Diese Simulationsdaten wurden mit Datenanalysemethoden zu hydrodynamischen Kennwerten wie beispielsweise dem Tidehub zusammengefasst. Es wurden harmonische Analysen des Wasserstandes durchgeführt und Tidekennwerte des Wasserstands bzw. statistische Langzeitkennwerte von Wasserstand, Strömungsgeschwindigkeit, Salzgehalt, Wassertemperatur und Schwebstoffgehalt berechnet.
Produkte: Hydrodynamische Kennwerte aus dem Projekt TrilaWatt basieren auf der Analyse der numerischen Simulation von Tide, Seegang, Salzgehalt, Temperatur und Schwebstoffkonzentration im Bereich des trilateralen Wattenmeers (Niederlande -nl, Deutschland -de, Dänemark -dk) und der Deutschen Bucht als Jahresmittel für das Jahr 2022. Die Daten werden als regelmäßiges 20 m Raster im GeoTIFF-Format bereitgestellt. Kennwerte werden nur für Berechnungszellen bereitgestellt, die im Analysezeitraum immer überflutet waren. In den Datenäquivalenten (*_no_filter) wurde diese Maskierung nicht angewendet. Nicht-gefilterte Datenäquivalente (no_filter) sind, falls physikalisch sinnvoll, ebenfalls erstellt worden. Bei nicht-gefilterten Datenprodukten ist zu beachten, dass die Anzahl der den Mittelwerten zugrundeliegenden Werte vor allem im Flachwasserbereich durch intertidales Trockenfallen geringer ist und damit die Mittelwertbildung beeinträchtigt ist. Die Anzahl an validen Datenpunkten bzw. Tiden pro Jahr (Anzahl gültiger Datenpunkte bzw. Anzahl Tidehochwasser) wird als Rasterdatei zur Einordnung nicht-gefilterter Produkte mitgeliefert.
Produktliste: - Tidehub und Tidehoch- und Tideniedrigwasser: 5-, 50- und 95% Quantil
- Laufzeitverschiebung zur Referenzposition „Leuchtturm Alte Weser“ von Tidehoch- und Tideniedrigwasser: Jahresmittelwerte
- Tidemittelwasser: 50% Quantil
- M2-Partialtide: Amplitude und Phase
- Tidehochwasser und validen Datenpunkte: Anzahl pro Jahr
- Wasserstand: 1-, 50- und 99% Quantil, Mittelwert, Minimum, Maximum
- Strömungsgeschwindigkeit: tiefengemittelter Mittelwert, 99- und 99,9% Quantil des Betrags
- Strömungsgeschwindigkeit: tiefengemittelter Betrag und x- und y-Komponente des Residuums
- Salzgehalt, Temperatur und Schwebstoffkonzentration: tiefengemitteltes 1- und 99% Quantil und Mittelwert (Schwebstoffkonzentration als Summe aus drei Fraktionen mit einer Sinkgeschwindigkeit ws = 0,25, 1,5 und 7 mm/s)
- Signifikante Wellenhöhe des Seegangs: 50-, 95- und 99% Quantil, (Jahres-) Mittelwert und Maximalwert
- Mittlere Wellenperiode: Jahresmittelwert bei maximaler signifikanter Wellenhöhe
- Seegangsrichtung: x- und y-Komponenten des Residuums
English: This web service contains annual averages and quantiles of tidal characteristics, annual averages and quantiles of hydrographic parameters (e.g., depth-averaged salinity, suspended sediments, or sea water temperature), and tidal constituents from harmonic analyses that were estimated from numerical simulations of the year 2022. Data are distributed on regular 20 m grids as GeoTIFFs.
Download: A download is located under references (in German: "Verweise und Downloads").
Die Bundesanstalt für Wasserbau hat das Ingenieurbüro Schmid (IB Schmid) mit hydraulischen Untersuchungen auf der Donau beauftragt.
1. Es sollte das Strömungsgeschehen beim Einlauf des neu angelegten Auenfließgewässers Reibersdorf (AFG) aufgenommen werden. Hierzu sollten die Strömungsgeschwindigkeiten in 23 Querprofilen, einem Längsprofil in der Fahrrinnenmitte, einem Längsprofil am linken Fahrrinnenrand und wenn möglich ein bis zwei Querprofile in der Einlauftrompete des AFG aufgenommen werden.
2. Eine Wasserspiegelfixierung der freifließenden Donau von Straubing bis Vilshofen sollte durchgeführt werden. Begleitend sollten Durchflussmessungen an neun festgelegten Profilen durchgeführt werden. Die Messkampagne sollte bei einem Wasserstand größer 500 cm am Pegel Pfelling durchgeführt werden.
Definition: Das Maß der Porosität „n“ (dimensionslos von 0 bis 1) gibt Auskunft über den Volumenanteil einer Sedimentprobe, der mit Flüssigkeiten oder Gasen gefüllt ist oder gefüllt werden kann (Wilson et al., 2018). Dieses Volumen ist der Gesamtporenraum. Aus einem hohen Porenanteil des Sediments folgt ein hoher Wert für die Porosität „n“. Die Porosität kann als Maß zur Abschätzung weiterer sedimentologischer Eigenschaften genutzt werden, hier zu nennen unter Anderem die Permeabilität und die Konsolidierung, und ist daher ein signifikanter Parameter in der Vorhersage des mechanischen und hydraulischen Verhaltens des Sediments.
Datenerzeugung: Die Basis für sedimentologische Auswertungen bilden Oberflächensedimentproben, die im Rahmen des Projektes EasyGSH mittels anisotroper Interpolationsverfahren und unter Berücksichtigung hydrodynamischer Faktoren und Erosions- und Sedimentationsprozesse von Einzelproben verschiedener Jahre auf ein für ein Jahr gültiges Raster interpoliert wurden. An jedem dieser Rasterknoten liegt die Sedimentverteilung daher als Summenkurve vor. Für die Deutsche Bucht liegt dieses Basisprodukt für die Jahre 1996, 2006 und 2016 im 100 m Raster, für die Ausschließliche Wirtschaftszone Deutschlands für das Jahr 1996 im 250 m Raster vor. Aus diesen Summenkurven können der Median-Korndurchmesser d50 und die Sortierung σ1 ermittelt werden. Wilson et al (2018) haben aus der Homogenisierung von Analyseergebnissen von vier sedimentologischen Messkampagnen in der Nordsee eine logistische Regressonsfunktion ermittelt, die auf Basis des d50 eine Porosität abschätzen lässt. Dieser Ansatz wurde von der smile consult GmbH um die Sortierung erweitert (unveröffentlicht), um die Porosität mit steigender – und damit schlechter werdender – Sortierung herabzusetzen. Diese Erweiterung beruht auf dem Sachverhalt, dass eine schlechte Sortierung eine höhere Korngrößenvariabilität bedingt und der Porenraum zwischen Partikeln größerer Äquivalentdurchmesser damit eher durch kleinere Sedimentkörner gefüllt werden kann und so die Porosität verringert wird. Produkt: 100 m Raster der Deutschen Bucht (1996, 2006, 2016) beziehungsweise 250 m Raster der Ausschließlichen Wirtschaftszone (1996), an denen an jedem Rasterknoten die Porosität „n“ mit einem Wert von 0 bis 1 hinterlegt ist. Das Produkt wird im GeoTiff-Format bereitgestellt.
Literatur: Wilson, R. J., Speirs, D. C., Sabatino, A., & Heath, M. R. (2018). A synthetic map of the north-west European Shelf sedimentary environment for applications in marine science. Earth System Science Data, 10(1), 109-130.
Zitat für diesen Datensatz (Daten DOI): Sievers, J., Rubel, M., Milbradt, P. (2020): EasyGSH-DB: Themengebiet - Sedimentologie. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/02.2020.K2.7000.0005
Der Featuredienst EasyGSH-DB: Hydrodynamik 2013 (WFS), beinhaltet die Produkte der Hydrodynamikanalysen aus dem Projekt EasyGSH-DB.
Literatur: - Hagen, R., et.al., (2019), Validierungsdokument - EasyGSH-DB - Teil: UnTRIM-SediMorph-Unk, doi: https://doi.org/10.18451/k2_easygsh_1 - Freund, J., et.al., (2020), Flächenhafte Analysen numerischer Simulationen aus EasyGSH-DB, doi: https://doi.org/10.18451/k2_easygsh_fans_2 - Hagen, R., Plüß, A., Ihde, R., Freund, J., Dreier, N., Nehlsen, E., Schrage, N., Fröhle, P., Kösters, F. (2021): An integrated marine data collection for the German Bight – Part 2: Tides, salinity, and waves (1996–2015). Earth System Science Data. https://doi.org/10.5194/essd-13-2573-2021
Für die einzelnen Jahre liegen Jahreskennblätter als Kurzfassung der Jahresvalidierung auf der EasyGSH-DB (www.easygsh-db.org) zur Verfügung.
Zitat für diesen Datensatz (Daten DOI): Hagen, R., Plüß, A., Freund, J., Ihde, R., Kösters, F., Schrage, N., Dreier, N., Nehlsen, E., Fröhle, P. (2020): EasyGSH-DB: Themengebiet - Hydrodynamik. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/02.2020.K2.7000.0003
