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Durchführung

Modellausführung

cd src
python WorldQual_Lite_TP.py

Pro Simulationsjahr durchläuft das Modell folgende Verarbeitungsschritte:

  1. Laden der UNF-Rasterdaten – Oberflächenabfluss, urbaner Abfluss, Viehdichte, Korrekturfaktoren, P-Applikationsraten, Ackerflächen
  2. Abfrage der Länder-/Zellparameter – Bevölkerungsdaten, Kläranlagen-Anschlussraten, Emissionsfaktoren (aus Datenbank oder CSV)
  3. Berechnung der 8 Frachtkomponenten – für jede Rasterzelle und jeden Monat
  4. Anwendung der Erosions- und Retentionsfaktoren – Erosionsmodell nach Fink et al., Retention nach Vollenweider
  5. Räumliche Aggregation – Summierung der Einzelzellergebnisse auf Einzugsgebietsebene
  6. Ausgabe – Monatliche und jährliche Frachten als CSV-Datei, Stacked-Bar-Plot

Modellergebnisse

Das Modell erzeugt folgende Ausgaben:

  • CSV-Datei mit monatlichen und jährlichen TP-Frachten, differenziert nach den 8 Eintragspfaden
  • Stacked-Bar-Plot der jährlichen Frachten nach Quelltyp
  • RMSE und R² als Gütemaße gegenüber Messdaten (sofern vorhanden)

Validierung

Sofern Messdaten vorliegen, berechnet das Modell automatisch folgende Gütemaße:

  • RMSE (Root Mean Square Error) zwischen simulierten und gemessenen Jahresfrachten
  • R² (Bestimmtheitsmaß) als Maß für die erklärte Varianz

Die Messdaten werden als Excel-Datei eingelesen. Der Dateipfad ist im Hauptskript konfigurierbar.

Fehlerbehebung

MySQL-Verbindung nicht verfügbar

Falls die MySQL-Datenbank nicht erreichbar ist, kann das Modell alternativ mit lokal vorliegenden CSV-Dateien betrieben werden:

  1. In config.yaml den Parameter data_source auf "Excel" setzen
  2. Die erforderlichen CSV-Dateien im Verzeichnis data/Europe_Cell_Input_Files/ bereitstellen
  3. Länderspezifische Parameter als separate CSV-Dateien ablegen (siehe Datenquellen)

Einschränkung im CSV-Modus

Drei Funktionen in InputDataFetchFunctions.py (Cell_ID_To_GCRC(), IDFaoReg_from_Country_Id(), LivestockExcretionRate()) erfordern auch im CSV-Modus eine Datenbankverbindung, da für diese bisher keine CSV-Alternative implementiert wurde.

UNF-Dateien nicht gefunden

Die Pfade zu den UNF-Binärdateien werden in config.yaml unter dem Abschnitt paths: definiert. Relative Pfadangaben werden automatisch relativ zum Projektverzeichnis aufgelöst. Überprüfen Sie, ob das data/-Verzeichnis korrekt verlinkt oder mit den erforderlichen Dateien befüllt ist.

Zellenliste des Einzugsgebiets fehlt

Zur Erstellung einer Zellenliste stehen zwei Optionen zur Verfügung: Entweder BasinDelineation.py ausführen (setzt G_OUTFLC.UNF4 und ggf. ein Shapefile voraus) oder manuell eine CSV-Datei mit einer Spalte Cell_ID erstellen, die die GCRC-Nummern der relevanten Rasterzellen enthält.

Nächster Schritt: Datenvisualisierung — Ergebnisse grafisch darstellen und interpretieren.