Die Arbeit als PDF - Universität Osnabrück

4 Daten
Neben Wetter- und Klimadaten werden auch andere Daten mit Zeit- und Raumbezug in
GRIB-Files abgespeichert. Aufgrund der vielseitigen Verwendbarkeit des Formats zur Abspeicherung
von äußerst verschiedenen Daten sind mit der Zeit unterschiedliche Dialekte
entstanden. Dadurch wird das automatisierte Auslesen und Verarbeiten erschwert, da für
GRIB-Files unterschiedlicher Herkunft ggf. das Ausleseprogramm an den jeweiligen Dialekt
angepasst werden muss. Demnach sind trotz der hohen Verbreitung des Formats nur
wenige Programme zum Auslesen der GRIB-Files verfügbar. Diese sind in der Regel nicht
plattformunabhängig wie z.B. WGRIB [WGRIB] oder PINGO [PINGO] und folglich zur
Verwendung in dieser Arbeit nicht besonders gut geeignet, weil somit die Installation mehrerer
verschiedener Programme unausweichlich wäre. Aus diesem Grund wird ein an der
Universität Osnabrück entwickelter GRIBReader [Kunze] verwendet, der in Java implementiert
ist und sehr gut zur Integration in dieses Projekt geeignet ist.
4.1.2 Projektion der Rasterdaten
Gegenstand dieses Kapitels ist die Beschreibung eines Verfahrens zur Projektion der in den
GRIB-Files enthaltenen Rasterdaten auf eine Geometrie, welche die Erdoberfläche repräsentiert.
Zur Vereinfachung wird die Erde in dieser Arbeit als kugelförmig angenommen. Für
jeden Punkt des Gitters können die Kugelkoordinaten ϕ ∈ [0, 2π[, θ ∈ [0, π] und r ermittelt
werden. Diese lassen sich über
⎛
⎝
x
y
z
⎞
⎛
⎠ = r · ⎝
cos(ϕ) · sin(θ)
sin(ϕ) · sin(θ)
cos(θ)
auf kartesische Koordinaten abbilden. Diese mathematischen Punkte auf der Oberfläche der
mathematischen Kugel haben keine Ausdehnung und sind folglich nicht sichtbar. Für die
verschiedenen Datenarten kommen nun jeweils geeignete Visualisierungsmechanismen zum
Einsatz, welche auf unterschiedliche Art die Kugeloberfläche einfärben. Eine Möglichkeit
besteht darin, die einzelnen Punkte zunächst zu einem Gitter zusammenzufassen (siehe Abb.
3(a))und die einzelnen Flächen des Gitters anschließend einzufärben (siehe Abb. 3(b)). Von
⎞
⎠
(a) Zusammenfassen der Punkte
zu einem Gitter
(b) Einfärben der Gitterflächen
Abbildung 3: Visualisierung von Rasterdaten
der so erzeugten Oberfläche befinden sich allerdings nur die ursprünglichen Punkte auf der
Kugeloberfläche. Der Rest befindet sich im Kugelinneren, wie in Abbildung 4(a) anhand
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