Das Institut für Hydrologie und Meteorologie der TU Dresden simuliert die Oberflächenströme für Sachsen über längere Zeiträume auf der Basis von langlaufenden Klimasimulationen. Dabei wird Sachsen mittels einer Hierarchie in kleinste hydrologische Einheiten, sogenannte Hydrotope zerlegt. Für diese Hydrotope werden dann verschiedene hydrologische Variablen über lange Zeiträume ermittelt, wobei wegen der Variabilität der Vorhersagen mehrere Berechnungen (ein Ensemble) durchgeführt werden, um zu statistisch signifikanten Aussagen zu kommen.
In der Masterarbeit soll ein Visual Analytics Ansatz für diese Daten in enger Kooperation mit dem Lehrstuhl für Hydrologie (Professor Dr. Schütze) und dem Lehrstuhl für Computergrafik (Professor Dr. Gumhold) der TUD erstellt werden. Dabei werden mehrere kombinierte Sichten („linked views“) genutzt, um eine geeignete Sicht auf die Daten zu gewährleisten. Neben einer interaktiven, sich verfeinernden Landkarte („semantic zoom“ auf Basis der geografischen Hierarchie der Hydrotope) wird eine Zeitreihendarstellung für sehr lange Zeiträume (tägliche Werte für viele Jahre) gebaut. Perspektivisch soll eine interaktive Merkmalsdefinition gestattet werden, mit deren Hilfe durch interaktive logische Verknüpfung von Wertebereichen von Variablen die auffälligen bzw. problematischen Bereiche Sachsens in Bezug auf die Wasserversorgung oder Überschwemmungen identifiziert werden können.
Aufgaben:
Ausführliche Literaturrecherche bzgl. Visual-Analytics-Ansätzen im Bereich der Geovisualisierung, sowie im Bereich der Client-Server-basierten Visualisierung
Aufbau einer browserfähigen Oberfläche mit mehreren verbundenen Fenstern für mehrere Sichten auf die Daten.
Implementierung interaktiver, mit anderen Sichten verbundener Zeitreihendarstellungen für sehr lange Zeitreihen mit Hierarchie für Zeitabschnitte.
Implementierung einer interaktiven Kartendarstellung mit Auswahl von Hydrotopen und Anzeige vorgegebener Hydrotope unter Nutzung einer offenen GIS-Bibliothek
Implementierung eines skalierbaren (Web-)Client-Server-Systems für effektiven Zugriff auf eine in HDF5 vorliegende Datenbasis. Dabei sollen Datenaggregation und –Filterung serverseitig ausgeführt werden.
Qualitative Evaluation in Form von Expertenfeedbacks, sowie quantitative Evaluationen bzgl. Speicherverbrauch, Bandbreite, Rechengeschwindigkeit
Ausgangspunkt sind Nutzungsszenarien für die Darstellung, die derzeit am Institut für Hydrologie und Meteorologie erstellt werden.
Kontakt:
Prof. Dr. Gerik Scheuermann
Institut für Informatik
Universität Leipzig
scheuermann@informatik.uni-leipzig.de