Title (deu)
Einführung in die VERA-Analyse mit Hilfe von Monte-Carlo Verfahren
Author
Gregor Manfred Löscher
Advisor
Reinhold Steinacker
Assessor
Reinhold Steinacker
Abstract (deu)
Diese Masterarbeit beschäftigt sich mit dem am Institut für Meteorologie und Geophysik der Universität Wien entwickelten Analyseprogramm VERA (Vienna Enhanced Resolution Analysis). Dieses Produkt analysiert modellunabhängig eine Vielzahl von meteorologischen Parametern (z.B.: Temperatur, Wind, Bodenluftdruck, etc.) indem die punktuellen und ungleich verteilten Stationswerte auf ein regelmäßiges Gitter interpoliert werden. Die Analyse wird durch Zusatzinformationen (z.B.: Topografie, Bodenbeschaffenheit, etc.), den sogenannten Fingerprints, verfeinert, um speziell im komplexem Gelände die Qualität zu verbessern. Die VERA-Lösungen werden durch Minimierung einer Kostenfunktion (minimale Steigung und/oder Krümmung) bestimmt, wobei operationell bis dato eine Matrixgleichung aufgestellt und instantan gelöst wird. Dadurch kommt man zwar relativ rasch zur optimalen Lösung, allerdings erlaubt diese Methode nicht das Einbeziehen komplexerer Zusatzinformationen. In dieser Masterarbeit nimmt man einen Monte-Carlo Ansatz zu Hilfe, bei dem die Gitterpunktswerte und Fingerprintgewichte durch einen iterativen Prozess, unter Einbeziehung von Zufallszahlen, modifiziert und in weiterer Folge entweder verworfen oder akzeptiert werden. Dadurch gelangt man schrittweise zur Lösung, wodurch letztlich für jeden Gitterpunkt und alle Fingerprintgewichte eine Wahrscheinlichkeitsverteilung angegeben werden kann. Darin liegt, neben der flexibleren Verwendung von Zusatzwissen, der wesentliche Vorteil dieses Ansatzes.
Abstract (eng)
This master thesis is based on VERA (Vienna Enhanced Resolutin Analysis) which is developed at the Department of Meteorology and Geophysics in Vienna. It is a model-independent analysis program for a variety of meteorological parameters (e.g. temperature, wind, pressure, etc.). VERA uses additional predefined information, called fingerprints (e.g. topography, landuse, etc.), to improve the analysis, which is an advantage especially over complex topography. The solution of VERA is determined by minimizing cost-functions (minimum slope and/or curvature) which is yet realized by solving matrix equations. This method comes to the best result fast but does not allow the use of complex fingerprints. This master thesis describes a new way to solve the cost-functions. With the help of the so called Monte-Carlo method, the solution comes from an iterative process which allows the use of more complex fingerprints and you can get a probability function of each gridpoint and fingerprint weight.
Keywords (eng)
VERAAnalysisMonte-Carlo
Keywords (deu)
VERAAnalyseMonte-Carlo
Subject (deu)
Methoden und Techniken in den Naturwissenschaften
Type (deu)
Masterarbeit
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1305639
DOI
10.25365/thesis.31054
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30361.60563.598070-8
URI
https://utheses.univie.ac.at/detail/27628
Extent (deu)
III, 77 S.
Number of pages
83
Association (deu)
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Members (1)
Title (deu)
Einführung in die VERA-Analyse mit Hilfe von Monte-Carlo Verfahren
Author
Gregor Manfred Löscher
Abstract (deu)
Diese Masterarbeit beschäftigt sich mit dem am Institut für Meteorologie und Geophysik der Universität Wien entwickelten Analyseprogramm VERA (Vienna Enhanced Resolution Analysis). Dieses Produkt analysiert modellunabhängig eine Vielzahl von meteorologischen Parametern (z.B.: Temperatur, Wind, Bodenluftdruck, etc.) indem die punktuellen und ungleich verteilten Stationswerte auf ein regelmäßiges Gitter interpoliert werden. Die Analyse wird durch Zusatzinformationen (z.B.: Topografie, Bodenbeschaffenheit, etc.), den sogenannten Fingerprints, verfeinert, um speziell im komplexem Gelände die Qualität zu verbessern. Die VERA-Lösungen werden durch Minimierung einer Kostenfunktion (minimale Steigung und/oder Krümmung) bestimmt, wobei operationell bis dato eine Matrixgleichung aufgestellt und instantan gelöst wird. Dadurch kommt man zwar relativ rasch zur optimalen Lösung, allerdings erlaubt diese Methode nicht das Einbeziehen komplexerer Zusatzinformationen. In dieser Masterarbeit nimmt man einen Monte-Carlo Ansatz zu Hilfe, bei dem die Gitterpunktswerte und Fingerprintgewichte durch einen iterativen Prozess, unter Einbeziehung von Zufallszahlen, modifiziert und in weiterer Folge entweder verworfen oder akzeptiert werden. Dadurch gelangt man schrittweise zur Lösung, wodurch letztlich für jeden Gitterpunkt und alle Fingerprintgewichte eine Wahrscheinlichkeitsverteilung angegeben werden kann. Darin liegt, neben der flexibleren Verwendung von Zusatzwissen, der wesentliche Vorteil dieses Ansatzes.
Abstract (eng)
This master thesis is based on VERA (Vienna Enhanced Resolutin Analysis) which is developed at the Department of Meteorology and Geophysics in Vienna. It is a model-independent analysis program for a variety of meteorological parameters (e.g. temperature, wind, pressure, etc.). VERA uses additional predefined information, called fingerprints (e.g. topography, landuse, etc.), to improve the analysis, which is an advantage especially over complex topography. The solution of VERA is determined by minimizing cost-functions (minimum slope and/or curvature) which is yet realized by solving matrix equations. This method comes to the best result fast but does not allow the use of complex fingerprints. This master thesis describes a new way to solve the cost-functions. With the help of the so called Monte-Carlo method, the solution comes from an iterative process which allows the use of more complex fingerprints and you can get a probability function of each gridpoint and fingerprint weight.
Keywords (eng)
VERAAnalysisMonte-Carlo
Keywords (deu)
VERAAnalyseMonte-Carlo
Subject (deu)
Methoden und Techniken in den Naturwissenschaften
Type (deu)
Masterarbeit
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1305640
Number of pages
83
Association (deu)
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
License
All rights reserved
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