Der Coveragedienst EasyGSH-DB: Hydrodynamik 2003 (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
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.
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
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
English Download: The data for 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.
Erstellung anwendungsorientierter synoptischer Referenzdaten zur Geomorphologie, Sedimentologie und Hydrodynamik in der Deutschen Bucht EasyGSH-Deutsche Bucht (EasyGSH-DB)
Die Trave ist ein Fluss, der bei Travemünde in die Ostsee mündet. Er dient als Zufahrt für Seeschiffe zu den Häfen der Hansestadt Lübeck. Der Datensatz enthält, in 8 Teilgebiete aufgeteilt, ein aus Vermessungsdaten abgeleitetes, hochauflösendes Höhenmodell (Digitales Geländemodell, DGM) des Gewässerbettes der Untertrave von Travemünde bis Lübeck und des anschließenden Nahbereichs der Lübecker Bucht, sowie der Kanaltrave bis Lübeck-Moisling. Das Geländemodell wurde aus verfügbaren Peildaten (Echolotungen) des Bundesamtes für Seeschifffahrt und Hydrographie, des Wasserstraßen- und Schiffahrtsamtes Ostsee und der Lübeck Port Authority nach folgenden Kriterien interpoliert: - bessere Information ersetzt ggf. Information mit schlechterer räumlicher Auflösung oder Qualität - neuere Information ersetzt ältere Information gleichwertiger Qualität Die Daten mit räumlich gröberer Auflösung wurden zunächst chronologisch aufsteigend gerastert und anschließend mittels Triangulation und Glättung interpoliert. Danach wurden die hochauflösenden, flächendeckenden Datensätze ebenfalls chronologisch aufsteigend aufgeprägt. Der Zeitraum der eingeflossenen Echolotdaten umfasst die Jahre 1991 bis 2023.
Definition: Der morphologische Raum ist der Betrag der Differenz zwischen maximaler und minimaler Höhe eines Ortes über den Verlauf mehrerer Zeitschritte. Er kann genutzt werden, um morphologisch stabile Bereiche zu identifizieren, die zum Beispiel als potentielle Gebiete für Bauprojekte in Betracht kommen.
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. Für die Deutsche Bucht wird der morphologische Raum für jeden Rasterknoten berechnet, indem aus den bathymetrischen Modellen der jeweils höchste und niedrigste z-Wert über 21 Jahre Betrachtungsraum ermittelt und die Differenz zmax-zmin gebildet wird. Die maximale Spannweite der Gewässerbodenhöhe wird an jedem Punkt dargestellt. Da es sich um eine Auswertung mehrerer Zeitschritte handelt, ist der morphologische Raum nicht für die Ausschließliche Wirtschaftszone ermittelbar.
Produkt: 10 m Raster der Deutschen Bucht, wobei an jedem Rasterknoten der Betrag des morphologischen Raums über den Zeitraum 1996 bis 2016 abgelegt ist. Das Produkt wird im GeoTiff-Format bereitgestellt.
Zitat für diesen Datensatz (Daten DOI): Sievers, J., Rubel, M., Milbradt, P. (2020): EasyGSH-DB: Themengebiet - Geomorphologie. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/02.2020.K2.7000.0001
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
English Download: The data for 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.
Erstellung anwendungsorientierter synoptischer Referenzdaten zur Geomorphologie, Sedimentologie und Hydrodynamik in der Deutschen Bucht EasyGSH-Deutsche Bucht (EasyGSH-DB)
The Weser estuary at the German North Sea coast serves as a fairway to the harbours of Bremerhaven and Bremen. To ensure safe shipping and navigation, the navigation channel depths are nowadays intensively monitored, and have been so in the past. These are valuable data for consulting and research purposes, and enables investigations leading to a better understanding of hydrodynamics, salt intrusion and morphological processes in the estuary, in the present as well as the past. For recent years, thanks to modern monitoring techniques and digitalization, measuring data has been compiled to consistent digital terrain models of high quality and accuracy. For time periods before the 1990ies however, measurements were scarcer and the data are available only in form of printed bathymetrical and nautical charts.
The objective of the project “Historical system states of the Weser estuary (HIWEST)” was to: • digitalize depths measurements starting from 1960, • georeference the data points and • process and compile them to digital terrain models that can be used for research and consulting.
The project was led and financed by the Federal Waterways Engineering and Research Institute (BAW). It was supported by the Federal Maritime and Hydrographic Agency (BSH) and by the German Water and Shipping Administration (WSV) who provided printed charts and scanned data sets. The smile consulting GmbH was contracted to process the data and compile digital terrain models.
One of the main challenges of the project was georeferencing. While georeferencing and projecting in the horizontal domain was comparatively straightforward, the transformation of depths below different chart datums to the Germans mean height reference system represented a challenge. This was accomplished by an algorithm considering spatial polygons provided by BSH and further meta information on the different levelling systems.
The accuracy of the data sets differs depending on the quality of the original data. Since the 1990ies, powerful measurement methods such as airborne laser scanning (ALS) and multibeam echo-sounding has led to high resolutions and high data accuracy. In past surveys, the depths were measured in single-beam echo-soundings, often along individual cross sections, and there is no information between these soundings. As a result, the older terrain models are much smoother then the newer ones and contain less detailed information. More technical details can be found in the appendix of the technical report.
The following digital terrain models (DTM, in the following the German abbreviation DGM is used) of the Lower and Outer Weser estuary were made available: • DGM 1966, marking the situation before deepening the Outer Weser to SKN-12 m • DGM 1972, marking the situation before deepening the Lower Weser to SKN-9 m • DGM 1981, marking the situation before extensive river works in the Lower Weser • DGM 1996, marking the situation before deepening the Outer Weser to SKN-14 m • DGM 2002, marking the situation after deepening the Outer Weser to SKN-14 m, reference digital terrain model.
The years were chosen so they would represent consistent periods not affected by constructive engineering measures such as channel deepenings, and secondly based on optimal data availability. Each data set however consists not only of data from the respective year, but data had to be added from adjacent years. To close gaps, data from recent surveys were used. The data sets span the whole estuary from the North Sea to the tidal weir in the city of Bremen and are available as 1x1 m raster data sets.
How to cite the HIWEST data: The data set is only to be quoted together with the Technical Report.
Report: Bundesanstalt für Wasserbau (2021): Historical digital terrain models of the Weser Estuary (HIWEST). Technical Report B3955.02.04.70168-6. Bundesanstalt für Wasserbau. https://henry.baw.de/handle/20.500.11970/107521
Data set: Bundesanstalt für Wasserbau (2020): Historical digital terrain model data of the Weser Estuary (HIWEST) [Data set]. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/02.2020.K2.5200.0001
Bundesanstalt für Wasserbau(2020): Historical digital terrain model data of the Weser Estuary (HIWEST) [Dataset]. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/02.2020.K2.5200.0001
Motivation: Die Berechnung und graphische Darstellung der Tidekennwerte des Wasserstandes trägt maßgeblich dazu bei, einige Aspekte der Gezeitendynamik der norddeutschen Küstengewässer und Ästuarien quantifizieren und besser verstehen zu können. So tragen 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. Diese variiert von Ort zu Ort, je nachdem ob dissipative Prozesse oder stärkende Effekte dominieren. Das Tidemittelwasser unterliegt geringeren Veränderungen als die vorherigen Größen. Trotzdem können darin im Zusammenhang mit dem Oberwasserabfluß, Windstau oder nichtlinearer Wechselwirkung stehende Vorgänge zum Ausdruck kommen. Eine genaue Beschreibung der Analysemodi befindet sich im BAWiki (http://wiki.baw.de/de/index.php/Tidekennwerte_des_Wasserstandes).
Metadaten: Dieser Metadatensatz gilt als Elterndatensatz für die spezifizierten Metdatensätze: - EasyGSH-DB_TDKW: Quantile des Tidehochwassers (1996-2015) - EasyGSH-DB_TDKW: Quantile des Tideniedrigwassers (1996-2015) - EasyGSH-DB_TDKW: Quantile des Tidehub (1996-2015) - EasyGSH-DB_TDKW: mittleres Tidemittelwasser (1996-2015) - EasyGSH-DB_TDKW: Überflutungsdauer (1996-2015) - EasyGSH-DB_TDKW: Anzahl der Tideereignisse (1996-2015)
Auflösung: Die Tidekennwerte des Wasserstandes werden für die Ausschließliche Wirtschaftszone im 1000 m Raster und die Deutsche Bucht im 100 m Raster bereitgestellt.
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
English Download: The data for 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.
Erstellung anwendungsorientierter synoptischer Referenzdaten zur Geomorphologie, Sedimentologie und Hydrodynamik in der Deutschen Bucht EasyGSH-Deutsche Bucht (EasyGSH-DB)
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.
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
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
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Erstellung anwendungsorientierter synoptischer Referenzdaten zur Geomorphologie, Sedimentologie und Hydrodynamik in der Deutschen Bucht EasyGSH-Deutsche Bucht (EasyGSH-DB)
This dataset contains in-situ measurements of ship-generated wave heights and currents collected during 14 campaigns from 1998 to 2022 in German coastal waterways. It includes 81,092 filtered datapoints (from an initial 97,877) across 46 measurement stations in 28 cross-sections, with 23 unique locations, some of which were repeated after a certain time. Each wave event is linked to the ship and nautical parameters responsible for its generation. A more detailed metadata description for each campaign is attached to the dataset.
Citation for this data set: Seemann, A.; Melling, G. (2024): Ship Wave Measurements in German Coastal Waterways from 1998 to 2022 [Dataset], DOI: https://doi.org/10.48437/42c292-ebac3d
Seemann, A., Melling, G.(2024): Ship Wave Measurements in German Coastal Waterways from 1998 to 2022 [Dataset]. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/42c292-ebac3d
Die Kennwerte des Seegangs (WAVS) von EasyGSH-DB (Erstellung anwendungsorientierter synoptischer Referenzdaten zur Geomorphologie, Sedimentologie und Hydrodynamik in der Deutschen Bucht), sind ein Teil der referenzierbaren, kontinuierlich aufbereiteten Basisdatensatz für die Deutsche Bucht. Unter diesem Metadatensatz werden alle Produkte der Kennwerte des Seegangs (WAVS) gelistet und verwiesen.
Datenerzeugung: Die Produkte wurden aus Simulationsergebnissen eines spektralen Seegangsmodells der 3. Generation (SWAN) abgeleitet. 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. In Bereichen wo der Seegang maßgeblich vom wassertiefenabhängigen Wellenbrechen beeinflusst wird wurden die Analyseergebnisse auf einen einheitlichen Fehlerwert (99) gesetzt. 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 zur Validierung der Produktergebnisse im Rahmen eines Multi-Modellansatzes verwendet wurde.
Verweis auf Datenerzeugeung: - EasyGSH-DB_synoptische_Hydrodynamik: Seegangsparameter SWAN
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Erstellung anwendungsorientierter synoptischer Referenzdaten zur Geomorphologie, Sedimentologie und Hydrodynamik in der Deutschen Bucht EasyGSH-Deutsche Bucht (EasyGSH-DB)
Die tabellarischen-Dateien (csv-Format) in den jährlichen zip-Archiven enthalten drei Blöcke: Basisinformationen, relative Häufigkeiten der signifikanten Wellenhöhe Hm0 und mittleren Wellenanlaufrichtung Θm sowie der dazugehörigen mittleren Peakperiode Tp. Eine Datei bezieht sich jeweils auf einen Simulationszeitraum von einem Jahr (1.1. – 31.12.) und eine Lokation (Lagebezug: ETRS89 UTM 32N). Die Produkte wurden aus Simulationsergebnissen eines spektralen Seegangsmodells der 3. Generation (SWAN) abgeleitet. Jedes Archiv enthält darüber hinaus eine Datei mit Angabe der Sohlhöhe (Höhenbezug: Meter über Normalhöhenull NHN) aller Produktpunkte, welche die Ableitung der Wassertiefe an der jeweiligen Position ermöglicht. Die Basisinformationen enthalten ergänzende Informationen wie beispielsweise Lage und Bezeichnung der Ausgabelokation, Simulationsjahr, weitere statistische Kenngrößen (Maximum bzw. Mittelwert der signifikanten Wellenhöhe Hm0,max bzw. Hm0,mean) sowie weitere Informationen zu den angegebenen Häufigkeiten der ausgewerteten Datenpunkte (z.B. Anzahl der stündlichen Simulationszeitschritte, Klasseneinteilungen der signifikanten Wellenhöhe als auch mittleren Wellenanlaufrichtung). Die relativen Häufigkeiten der signifikanten Wellenhöhe sind in Klassen mit einer gewählten Klassenbreite von 25 cm und der zugehörigen Wellenanlaufrichtung in Schritten von 22,5° eingeteilt. Die Häufigkeiten wurden auf der Basis von stündlichen Werten für jeweils ein gesamtes Jahr ermittelt. Die absolute Häufigkeit innerhalb einer Klasse kann durch Multiplikation der relativen Häufigkeit mit der Anzahl der verarbeiteten Datenpunkte („valid no. of time steps) berechnet werden. Eine beispielhafte Darstellung der Häufigkeiten der signifikanten Wellenhöhe und mittleren Wellenanlaufrichtung an zwei ausgewählten Lokationen ist dem Vorschaubild zu entnehmen. Ergänzend sind die den Häufigkeiten der signifikanten Wellenhöhe und mittleren Wellenanlauf-richtung zugehörigen mittleren Peakperioden in Sekunden angefügt. 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 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.
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Erstellung anwendungsorientierter synoptischer Referenzdaten zur Geomorphologie, Sedimentologie und Hydrodynamik in der Deutschen Bucht EasyGSH-Deutsche Bucht (EasyGSH-DB)