Vergleichende Hydrologische Modellierung mit dem Modell PRMS unter Anwendung von Geographischen Informationssystemen

Inhaltsverzeichnis

• Vorwort
• Einleitung
  • Problemstellung
  • Zielsetzung und Methodik
• Stand der Forschung
  • Die Modellierung in der Hydrologie
  • Die Anwendung von Geographischen Informationssystemen bei der hydrologischen Modellierung
• Das Precipitation-Runoff Modeling System (PRMS)
  • Modellkonzeption und theoretische Entwicklung
  • Simulation der Evapotranspiration
  • Simulation der Bodenfeuchte
  • Simulation des Oberflächenabfluß
  • Simulation des Interflows
  • Simulation des Grundwassers
  • Simulation von Schneeschmelzprozessen
  • Simulation des Gerinneabflußes
• Das Datenbanksystem ANNIE
• Untersuchte Einzugsgebiete
  • Physiographie des Deadhorse Creek Einzugsgebietes
  • Physiographie des Bröl Einzugsgebietes
  • Vergleichende hydrologische Dynamik
• Ergebnisse
  • Methodik und Anwendung der Geographischen Informationssysteme
    • Einsatz des GIS ARC/INFO
    • Einsatz des GIS SPANS
    • Vergleich der angewendeten Geographischen Informationssysteme
  • Methodik der Modellsimulationen
    • Datenaufbereitung für ANNIE und PRMS
    • Initialisierung, Kalibrierung und Parameterauswahl
    • Optimierungsverfahren von Modellparametern
    • Modellvaliderung
    • Simulation des Abflußverhaltens vom Deadhorse Creek Einzugsgebiet
    • Simulation des Abflußverhaltens vom Bröl Einzugsgebiet
• Abschließende Diskussion
• Zusammenfassung/Summary
• Literatur

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die Dissertation befasst sich mit der vergleichenden hydrologischen Modellierung unter Anwendung von Geographischen Informationssystemen. Das Ziel der Arbeit ist es, die Anwendung des Precipitation-Runoff Modeling Systems (PRMS) in Verbindung mit GIS-Techniken zur Simulation des Abflusses in zwei unterschiedlichen Einzugsgebieten zu untersuchen. Dabei werden die Leistungsfähigkeit und die Effizienz der GIS-gestützten Modellierung im Vergleich zu herkömmlichen Methoden bewertet.

• Anwendung von GIS-Techniken in der hydrologischen Modellierung
• Vergleichende Analyse der Modellierungsergebnisse in verschiedenen Einzugsgebieten
• Bewertung der Effizienz und Leistungsfähigkeit des PRMS-Modells
• Untersuchung des Abflussverhaltens in verschiedenen hydrologischen Systemen
• Entwicklung und Anwendung von Optimierungsverfahren für Modellparameter

Zusammenfassung der Kapitel

Die Dissertation beginnt mit einer Einführung in die Problemstellung und die Zielsetzung der Arbeit. Es werden die Grundlagen der hydrologischen Modellierung und die Anwendung von GIS in diesem Kontext erläutert. Kapitel 4 stellt das PRMS-Modell detailliert vor, einschließlich seiner Modellkonzeption, der Simulation verschiedener hydrologischer Prozesse und der Datenbasis. Die Kapitel 5 und 6 befassen sich mit dem Datenbanksystem ANNIE und der Beschreibung der untersuchten Einzugsgebiete. In Kapitel 7 werden die Methoden der GIS-gestützten Modellierung und die Ergebnisse der Simulationen präsentiert. Die Arbeit schließt mit einer Diskussion der Ergebnisse und einer Zusammenfassung der wichtigsten Erkenntnisse.

Schlüsselwörter

Hydrologische Modellierung, Geographische Informationssysteme, PRMS, GIS-gestützte Modellierung, Abflusssimulation, Einzugsgebiete, Deadhorse Creek, Bröl, ANNIE, Modellkalibrierung, Modellvaliderung.