RS.51 RRFC Cockpit

passend zu meinem Projekt „RS RainRadar Forecast (RRFC)“ werden hier die Forecast-Werte aus dem Projekt mit den tatsächlich gemessenen Niederschlägen am Standort für den heutigen Tag gegenüber gestellt. Der Regensensor ist ein Thies Niederschlagsensor, Details dazu hier.

Projekt-Ziel

Minimal-Ziel des RRFC ist es, mit einer möglichst hohen Trefferquote und ausreichender Vorlaufzeit Niederschlagsphasen zu identifizieren, die den tatsächlich gemessenen Niederschlagsphasen entsprechen. Daraus sollen für die Home-Automation Aktivitäten abgeleitet werden können – wie z.B. Markisen vor dem drohenden Gewitter einzufahren, Fenster zu schließen, die Hausbewohner vor anderen Unannehmlichkeiten zu warnen.

Datengrundlage sind die aus den von Wetter-Online gelieferten Radarbilder. Da eine Home-Automation mit Bildern wenig anfangen kann, müssen die Bild-Informationen via Bildanalyse in für die Home-Automation verwertbare Informationen umgewandelt werden. Also sowas wie  ‚Niederschlag ja/nein‘ und ab wann. 

 

 aktuelles SAT24-Satellitenbild

Echtzeit-Niederschlags-Radar

Uni HH + eigene Daten

  RS WebCam Süd-Ost

Wetteronline Forecast 2h
(Regional)
Sat24 DE  

 

 

Regenradar Forecast Zeitstrahl

Hier wird die erwartete Regenintensität für die nächsten 20 5-Minuten-Intervalle für den eigenen Standort (entspricht der Markierung in den Radarbild-Animationen oben)  dargestellt (Details via Tooltip im jeweiligen Intervall)

 

48h Vergleich Forecast vs. reale Welt vor Ort

 

RRFC Vergleichsvariablen

RRFC Vergleichsvariablen

Im Chart sind die Daten aus dem RRFC und der Istwerte der lokalen Wetterstation der verg. 48h zu sehen. Standardmäßig eingeblendet sind ‚Hagel-Warnstatus‘ und “Regen Warnstatus‘ (beide aus dem RRFC) sowie ‚IST-Status‘ und ‚Intensität (gemessen‘ (beide von der lokalen Wetterstation). Darüber hinaus können im Chart zum Vergleich einige der Detail-Variablen aus dem RRFC-Projekt zugeschaltet werden (Klick auf die Variablen in der Legende des Charts):

  • +00 Minuten (default: ausgeblendet)
  • +05 Minuten (default: ausgeblendet)
  • +10 Minuten (default: ausgeblendet)
  • +20 Minuten  (default: ausgeblendet)
 

Erläuterungen zum Chart

Der Forecast-Wert ist dabei wie folgt zu verstehen: Mit welcher Intensität ist Niederschlag für den definierten Standort und einen bestimmten Zeitpunkt (z.B. 14:00 Uhr) vorhergesagt, und zwar jeweils mit einem Vorlauf von 0, 5, 10, 20 und 30 Minuten (bezogen auf den zu betrachtenden Zeitpunkt)?
Bezogen auf das RS RainRadar Forecast-Projekt muss man noch beachten, dass das Warnfenster der Variable ‚mit Intensität‘ immer 5 Minuten vor dem detektierten Niederschlag beginnt und 5 Minuten nach dem detektierten Niederschlag endet (Sicherheitsaufschlag). Somit ist dort eine noch höhere Sicherheit eingebaut.
Ich will damit visualisieren und überprüfen, wie gut der Forecast (in Abhängigkeit zur Vorlaufzeit) zutrifft, und zwar gemessen am lokal ermittelten tatsächlichen Niederschlag. Daraus lassen sich wiederum Erfahrungswerte für den Warn-Schwellwert und Standort-Radius ableiten (Details dazu siehe Projekt-Homepage).
 
 

48h Vergleich Forecast 1Pixel Radius + 6Pixel Radius vs. reale Welt vor Ort

 

 
 
 
Hier gilt es, herauszufinden, inwieweit die Größe der HomeBase (= Regen-Überwachungszone) Einfluss auf die Treffsicherheit der Niederschlagsvorhersage des RRFC hat. Die Daten stammen aus 2 parallel laufenden RRFC-Installationen, die bei exakt gleichem Standort (und Schwellwert) einen unterschiedlich großen Überwachungsradius eingestellt haben: 
 
a) Überwachungsradius 1px (= 3 x 3 Pixel² / 1,4 x 1,4 km² / 9 Pixel netto)
b) Überwachungsradius 6px (= 13 x 13 Pixel² / 5,9 x 5,9 km² / 162 Pixel netto)
 
Prinzipbedingt ist zu erwarten, dass die geforecasteten Intensitäts-Indexe bei b) deutlich geringer sind (da immer Durchschnittswert der Homebase) als bei a). Die spannende Frage ist, ob es auch zu Einflüssen auf den Start- und Endzeitpunkt des Regen Warnstatus kommt.
 
Anmerkung: im Gegensatz zum oberen Chart werden hier die Rohdaten [Intensität (RAW)] des Thies-Niederschlagsensors geplottet (die Daten im oberen Chart sind gegenüber denen im unteren Chart um ca. 60-90 Sekunden verzögert und deutlich geringerer Auflösung). Das hat auch zur Folge, dass hier Fehlinterpretationen der Messergebnisse des Thies Niederschlagsensors sichtbar werden (wenn beispielsweise andere Flugobjekte als Niederschlag vom Sensor registriert werden). Diese Fehlinterpretationen werden mit Hilfe des Bienenfilters (gelber Status-Graph) identifiziert und ausgefiltert. Die Messergebnisse gehen dann nicht in die Datenaufzeichnung ein (und fehlen z.B. im oberen Chart).
 
 
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