API-Referenz¶
WorldQual_Lite_TP.py – Hauptmodul¶
Frachtberechnungs-Funktionen¶
DomesticSewered()¶
Berechnet TP-Fracht aus häuslichem Abwasser, das an Kläranlagen angeschlossen ist.
Input: Bevölkerung (urban/rural), Emissionsfaktor, Kanalanschlussrate, Kläranlagen-Behandlungsstufen (primär/sekundär/tertiär/quartär), Entfernungsraten, STP-Ausfallrate.
Output: Monatliche TP-Fracht [t/Monat]
DomesticNonsewered()¶
Berechnet TP-Fracht aus Streusiedlungen (nicht an Kanalisation angeschlossen).
Input: Nicht-angeschlossene Bevölkerung, Emissionsfaktor, Anteile (behandelt/Hängelatrinen/offene Defäkation), Bodenentfernungsrate.
Output: Monatliche TP-Fracht [t/Monat]
Manufacturing()¶
Berechnet TP-Fracht aus Industrieabwässern.
Input: Industrieller Return Flow [m³/a], Konzentration in Return Flows [mg/l], Kläranlagen-Anschlussraten, Entfernungsraten.
Output: Monatliche TP-Fracht [t/Monat]
Inorganic_Fertilizer_new_method()¶
Berechnet TP-Fracht aus anorganischem Dünger über Erosion.
Input: P-Düngungsrate [t/km²], Ackerfläche [km²], Erosionskoeffizient.
Output: Monatliche TP-Fracht [t/Monat]
AgricultureLivestock()¶
Berechnet TP-Fracht aus Viehexkrementen.
Input: Viehdichte (12 Kategorien × 12 Monate), Exkretionsraten, Erosionskoeffizient.
Output: Monatliche TP-Fracht [t/Monat]
BackgroundAtm()¶
Berechnet TP-Fracht aus atmosphärischer Deposition.
Input: Depositionsrate [kg/km²/a], Zellfläche, Landflächenanteil.
Output: Monatliche TP-Fracht [t/Monat]
BackgroundCW()¶
Berechnet TP-Fracht aus chemischer Verwitterung.
Input: Verwitterungsrate [kg/km²/a], Zellfläche, Landflächenanteil.
Output: Monatliche TP-Fracht [t/Monat]
UrbanSurfaceRunoff()¶
Berechnet TP-Fracht aus urbanem Oberflächenabfluss.
Input: Urbaner Abfluss [mm/Monat], Event Mean Concentration [mg/l], Zellfläche, Versiegelungsgrad.
Output: Monatliche TP-Fracht [t/Monat]
Hilfsfunktionen¶
Cell_Yearly_ErodedPortion(SR, Lmax, a, b, c, SoilErosion, P_input)¶
Berechnet den Erosionsanteil nach Fink et al.
Parameter:
| Parameter | Typ | Einheit | Beschreibung |
|---|---|---|---|
SR |
float | mm/a | Jährlicher Oberflächenabfluss |
Lmax |
float | - | Max. gelöster P-Auslaugungsanteil |
a |
float | - | Skalierungsparameter |
b |
float | - | Exponent |
c |
float | - | PP-Koeffizient |
SoilErosion |
float | kg/km²/a | Bodenerosionsrate |
P_input |
float | t/a | P-Eintrag in den Boden |
Return: float – Erodierter Anteil [0–1]
Load_After_Retention_factor(Load_in, HL)¶
Wendet den Vollenweider-Retentionsfaktor an.
Parameter:
| Parameter | Typ | Einheit | Beschreibung |
|---|---|---|---|
Load_in |
float | t/a | Eingangs-Fracht |
HL |
float | m/a | Hydraulic Load |
Return: float – Fracht nach Retention [t/a]
BinaryFileHandler.py – UNF-Datei-Handler¶
ReadBin(filepath, ng, months=1)¶
Liest eine UNF-Binärdatei in eine Python-Liste.
Parameter:
| Parameter | Typ | Beschreibung |
|---|---|---|
filepath |
str | Pfad zur UNF-Datei |
ng |
int | Anzahl Rasterzellen im Kontinent |
months |
int | Anzahl Zeitschritte (1 oder 12) |
Return: list – Werte als flache Liste oder verschachtelte Liste [ng × months]
FileToArray(data, GC, GR, nrow, ncol)¶
Konvertiert eine Liste in ein 2D-NumPy-Array mit GC/GR-Koordinaten.
ArrayToRaster(array, output_path, nrow, ncol, geotransform, projection)¶
Exportiert ein NumPy-Array als GeoTIFF über GDAL.
Path_Concatenate(folder, prefix, year, suffix)¶
Baut Dateipfade für Jahresdateien zusammen (z.B. G_SURFACE_RUNOFF_2010.12.UNF0).
InputDataFetchFunctions.py – Datenzugriff¶
Alle Funktionen verbinden sich zur MySQL-Datenbank über LoadDatabase(dbname).
| Funktion | Datenbank | Rückgabe |
|---|---|---|
CountryPopulation(dbname, IDScen, time, country_id) |
globewq_wq_load | pop_tot, pop_urb, pop_rur |
CountryEmmisionFactor(dbname, parameter_id, time, country_id) |
globewq_wq_load | ef [kg/cap/year] |
CountryConnectionToTreatment(dbname, IDScen, time, country_id) |
globewq_wq_load | con_prim/sec/tert/untr/quat, stp_failure, UrbSewerConn, RurSewerConn, SPO_treat |
RemovalRate(dbname, parameter_id, IDScen) |
globewq_wq_load | rem_prim/sec/tert/untr/quat, treat_failure |
CountryReturnFlows(dbname, IDScen, time, country_id) |
globewq_wq_load | rtf_man [m³/a] |
CountryConcInReturnFlows(dbname, parameter_id, time, country_id) |
globewq_wq_load | conc_man_nd, conc_urb [mg/l] |
LivestockExcretionRate(dbname, parameter_id, country_id) |
globewq_wq_load | 12 Kategorien [t/Tier/a] |
Cell_ID_To_GCRC(dbname, cell_id) |
globewq_wq_load_eu | GCRC-Nummer |
IDFaoReg_from_Country_Id(country_id) |
globewq_wq_load | FAO-Region |
BasinDelineation.py – Einzugsgebiets-Definition¶
DelineateBasin(MostDownstreamCell, outflowpath, ng, continent_index)¶
Identifiziert alle Oberstrom-Zellen durch Rückverfolgung des Routing-Netzwerks.
Parameter:
| Parameter | Typ | Beschreibung |
|---|---|---|
MostDownstreamCell |
list[int] | GCRC-IDs der Auslass-Zelle(n) |
outflowpath |
str | Pfad zu G_OUTFLC.UNF4 |
ng |
int | Gesamtzahl Rasterzellen |
continent_index |
int | Index des Kontinents |
Return: list[int] – GCRC-IDs aller Zellen im Einzugsgebiet