FLYS – Flusshydrologischer Webdienst

FLYS – virtueller Pegel für den hydrologischen Informationsdienst

BfG-Veranstaltungen 4/2013 PDF, 7MB, Datei ist nicht barrierefrei
BfG-Veranstaltungen 1/2009 PDF, 6MB, Datei ist nicht barrierefrei
Neue Auswertungsmethoden zum Nachweis von Wasserstandsänderungen im Zusammenhang mit der morphologischen Entwicklung der Bundeswasserstraßen - dargestellt am Beispiel der Mittleren Elbe PDF, 2 MB, Datei ist nicht barrierefrei

Eine der klassischen Fragen in der Gewässerkunde lautet: „Welcher Wasserstand stellt sich an einem beliebigen Ort eines Gewässers in Abhängigkeit vom (stationären) Abfluss ein?“. Zu ihrer Beantwortung hat die BfG schon 1998 die Flusshydrologische Software FLYS geschaffen und sie bis Mitte 2013 im Rahmen des EU-Projekts "LABEL" zum web-basierten Fachdienst weiterentwickelt. FLYS ist kein hydraulisches Modell, sondern ein Instrument zur Verarbeitung von Modellergebnissen vor dem Hintergrund gemessener Daten. Es interpoliert zwischen den Ergebnissen, visualisiert und interpretiert diese zusammen mit weiteren Informationen und fügt so die passenden Teile zusammen: Mess- und Modell-, Bundes und Länderdaten, historische und aktuelle, geodätische, hydrologische und morphologische Daten.

Startbildschirm der Software FLYS — FLYS-Startseite mit den aktuell inventarisierten Gewässern Rhein, Neckar, Main, Lahn, Mosel, Saar, Donau, Werra, Fulda, Weser, Elbe, Saale und Havel (Klicken zum Vergrößern)

Als einfach zu bedienendes Informations- und Analysesystem eröffnet FLYS dem Anwendenden verschiedene Perspektiven auf seine Daten, wie Punkt-, Längsschnitt-, Querprofil- oder Kartenansicht. FLYS kann als IT-Instrument Beratungsleistungen der BfG unterstützen und hat sich in Zusammenarbeit mit WSV-Dienststellen zu einem vielseitigen Werkzeug entwickelt, das – entsprechende Datensätze vorausgesetzt – für jedes Fließgewässer verwendet werden kann. Der "Aktuelle Bestand des FLYS-Archivs" (siehe Grafik) enthält alle derzeit in FLYS verfügbaren Gewässer. FLYS vereint drei Module mit einer Vielzahl von Berechnungsarten unter einer gemeinsamen Benutzeroberfläche (siehe „Übersicht über die Module in FLYS“):

Zugang zum Webdienst FLYS

Für interessierte Fachnutzende kann FLYS als Fachanwendung im Geoportal der BfG freigeschaltet werden. Dort können ihn die Nutzenden in der BfG, aber auch aus WSV-Dienststellen, Wasserwirtschaftsverwaltungen der Länder sowie Gemeinden, Universitäten, Verbänden und Ingenieurbüros kostenfrei nutzen. Wollen Sie FLYS nutzen, dann senden Sie bitte eine formlose E-Mail mit ihren Kontaktdaten und den von ihnen benötigten Gewässern an die folgende E-Mail-Adresse: E-Mail-Adresse * FLYS-Fachdienst@bafg.de. Unabhängig davon können Sie FLYS ohne Registrierung über einen Demozugang testen (siehe rechts). FLYS wird vollständig auf Basis freier Software entwickelt. Wenn Sie Interesse haben, sich aktiv an unserer Entwicklergemeinschaft zu beteiligen, dann finden Sie alle nötigen Informationen hierzu auf der Seite von Dive4ElementsRiver.

Mit dem Demo-Datensatz (s. rechts) ist keine reale hydrologische oder morphologische Analyse möglich, da er teilweise auf virtuellen Messungen und Modellierungen beruht und nicht die tatsächlichen Verhältnisse in der Natur wiedergibt. Der Demo-Zugang steht allen Experten zur Verfügung, die sich ohne Registrierung einen generellen Überblick über Funktionen und Datenbestände des Fachdienstes FLYS verschaffen möchten. Gehen Sie zur Nutzung des FLYS-Demozugangs wie folgt vor:

Im BfG-Geoportal mit Benutzername "flys_demo" und Passwort "demo" anmelden
FLYS-Button auf der Geoportal-Startseite suchen (unten)
Auf "Fachanwendung starten" klicken

Überblick über die Module in FLYS

W-INFO

Einmal mit einem Spektrum von Wasserspiegellagen bereits durchgeführter Modellierungen "gefüttert", kann WINFO für jeden Abfluss die Wasserstände an beliebigen Punkten entlang des Flusslaufs ableiten. Es erfordert kein spezielles Expertenwissen und ist somit für den alltäglichen Gebrauch im hydrologischen Informationsdienst geeignet. WINFO bietet folgende Berechnungsarten:

Wasserstand/Wasserspiegellage: Berechnet Wasserstände für beliebige Orte/Strecken für ausgewählte Abflüsse
Abflusskurve/-tafel: Berechnet Abflusstafeln für jeden Gewässerkilometer
Auswertung historischer Abflusstafeln: Analysiert offiziell eingeführte Abflusskurven zeitlich
Überschwemmungsfläche: Erzeugt Überschwemmungsflächen für beliebige Wasserstände
W für benutzerdefinierten Abflusslängsschnitt: Berechnet Wasserspiegellagen, die nicht auf einem gleichwertigen Abflusslängsschnitt basieren
Dauerlinie: Erstellt Dauerlinien für frei wählbare Standorte an Gewässern
Bezugslinie: Erstellt Bezugslinien zwischen verschiedenen Orten am Gewässer
Differenzen: Führt Differenzberechnungen durch, nicht nur für Wasserspiegellagen

M-INFO

Das Modul M-INFO soll den Nutzer beim Bearbeiten morphologischer Fragestellungen unterstützen. Neben den hydrologisch-hydraulischen Parametern kennzeichnen viele weitere physikalisch-morphologische Faktoren die abitotischen Eigenschaften eines Gewässers. Mit FLYS sind sie leicht zu ermitteln. Analog zu W-INFO aufgebaut, stehen in M-INFO sechs Berechnungsarten zur Auswahl:

Mittlere Sohlhöhe: Stellt den Längsschnitt ausgewerteter hydrographischer Daten über eine dokumentierte Peilbreite des Gewässers dar
Sohlhöhendifferenzen: Führt Differenzberechnungen der mittleren Sohlhöhen durch
Sedimentfracht: Ermöglicht Frachtlängsschnitte für unterschiedliche Sedimentkornfraktionen sowie für verschiedener Frachtanteile
Sohlbeschaffenheit: Gibt Auskunft über charakteristische Sohl-/Geschiebekorndurchmesser und errechnet Sedimentdichten und -porositäten der Gewässersohle auf aktueller Datengrundlage der BfG-Sedimentdatenbank SedDB
Fließgeschwindigkeit: Zeigt gemessene und berechnete Fließgeschwindigkeiten und Sohlschubspannungen
Transport-Abfluss-Beziehung: Errechnet aus der aktuellen Datengrundlage der SedDB für ausgewählte Zeiträume Feststofftransport-Abfluss-Beziehungen

Fixierungsanalyse

Liegen Wasserstandsmessungen aus Wasserspiegelfixierungen für einen ausreichend langen Zeitraum vor, kann dieses Modul mögliche Veränderungen der Wasserstände im Laufe der Zeit aufspüren. Gründe für solche Wasserstandsänderungen können z. B. Sohlerosion oder Auflandungen sein, die eine langsame Veränderung der Wasserspiegellagen bei gleichen Durchflüssen bewirken. Dies geschieht manchmal unmerklich über Jahrzehnte hinweg und wäre ohne dieses Werkzeug nur schwer zu erkennen. Die Bedienung dieses Moduls erfordert fundiertes hydraulisches Expertenwissen. Neben der Kernfunktionalität der Fixierungsanalyse besitzt dieses Modul die Sub-Berechnungsart „Ausgelagerte Wasserspiegellage“. Damit ist es möglich, auf Basis gemessener Wasserspiegelfixierungen Wasserspiegellagen zu generieren, und zwar für benutzerdefinierte Abflusslängsschnitte und Auswertezeiträume. So stellt FLYS ein wirkungsvolles Instrument in der Gewässermorphologie zum Wasserstandsmonitoring morphologisch dynamischer, d. h. sich verändernder Gewässerstrecken dar.

Intelligenter Datenkorb

Der in allen Modulen bereit stehende sogenannte "intelligente Datenkorb" unterstützt den Nutzer bei seiner Arbeit. Er analysiert die jeweilige Darstellungsart und den hydrologisch-morphologischen Kontext und bietet dem Nutzer die Daten an, die er gerade für seine Aufgabe braucht.