Deze pagina geeft een overzicht van de configuratie werkzaamheden aan ene FEWS systeem voor de implementatie van bandbreedte statistiek functies voor scalaire tijdreeksen. Naast de configuratie werkzaamheden geeft het ook een beschrijving hoe de functionaliteit gebruikt moet worden.

Bandbreedte statistiek in standaard grafieken

Het doel van de bandbreedte functionaliteit is het berekenen en tonen van bandbreedte statistieken in FEWS grafieken voor bijvoorbeeld afvoeren en waterstanden. De berekende statistieken zijn gemaakt voor een 10 daagse aggregatie periode, voor een tijdsinterval van 1 dag berekend.

FEWS configuratie bandbreedte statistiek

Als eerste moeten er tijdreeksen geselecteerd worden waarvoor de bandbreedte statistiek berekend moeten worden. Dit zijn in dit voorbeeld de tijdreeksen voor alle locaties voor waterstanden en afvoeren. De gebruikte tijdreeksen zijn allen gevalideerde/bewerkte tijdreeksen die door specifieke FEWS module instances zijn aangemaakt. De volgende tijdreeksen uit een FEWS systeem zullen gebruikt worden. 

Voor het berekenen van de bandbreedte statistieke worden de bovenstaande tijdreeksen als basis invoer tijdreeksen gebruikt. Met deze uur tijdstap tijdreeksen worden statistiek berekeningen gedaan; in Delft-FEWS noemen we deze ‘statisticsPeriodic’. De uitvoer periode bepaald de aggregatie periode waarvoor de statistiek wordt uitgevoerd. De volgende aggregatie periode is gebruikt:

• Dag aggregatie met 10 dagen uur tijdreeksen als input. Deze aggregatie is een speciale optie waarbij voor elke dag uitvoertijdstap de uur waarden voor een periode van 5 dagen voor de betreffende dag tot 5 dagen na de betreffende dag worden meegenomen. Dit wordt in Delft-FEWS opgegeven door middel van een aggregationPeriod in de uitvoer tijdreeks.

Configureerbare Delft-FEWS aggregatie Periodes

  Voor de bovenstaande 10 daagse aggregatie tijdstap worden de volgende percentielen berekend:

• 1% percentiel: 1% van de waarden ligt onder deze percentiel
• 10% percentiel: 10% van de waarden ligt onder deze percentiel
• 50% percentiel: 50% van de waarden ligt onder deze percentiel
• 90% percentiel: 90% van de waarden ligt onder deze percentiel
• 99% percentiel: 99% van de waarden ligt onder deze percentiel
• Maximum: Dit is de maximum waarde van de invoer tijdreeks over de uitvoer tijdstap.

 Voor de berekeningen van de bandbreedtes zijn de volgende FEWS configuratie bestanden belangrijk:

• Workflow: \WorkflowFiles\Herhalingstijden\Statistiek_Jaarcyclus.xml
• Starten workflow \DisplayConfigFiles\TaskRunDialog.xml
• Transformatie: \ModuleConfigFiles\Statistiek_Jaarcyclus.xml
• Namen in legenda: \RegionConfigFiles\Qualifiers.xml
• Grafieken: \SystemConfigFiles\DisplayGroups.xml

In de volgende paragrafen zal iets dieper worden ingegaan op de configuratie bestanden van de berekeningen.

WorkflowFiles Statistiek_Jaarcyclus.xml

Er is een nieuwe workflow aangemaakt Statistiek_Jaarcyclus.xml. Deze workflow bevat maar 1 activiteit; de module instance Statistiek_Jaarcyclus.

De workflow is aan de folder WorkflowFiles\ toegevoegd en aan de  RegionConfigFiles\WorkflowDescriptors.xml toegevoegd.

De workflow kan in principe gescheduled worden op de centrale FEWS server. Het is aan te raden om de bandbreedte statistieken jaarlijks te updaten, de workflow hoeft dan ook maar 1 keer per jaar gedraaid te worden.

De workflow is aan de het ‘Start Taak’ FEWS scherm toegevoegd, hiervoor is er een extra element nodig in het \DisplayConfigFiles\TaskRunDialog.xml bestand.

Transformatie \Statistiek_Jaarcyclus.xml

Voor de berekeningen van de bandbreedte statistiek is gebruik gemaakt van de Delft-FEWS Transformatie module. Hiervoor is het bestand Statistiek_Jaarcyclus.xml toegevoegd aan de \ModuleConfigFiles folder. De configuratie van de transformatie functie volgt de standaard manier voor Delft-FEWS transformatie bestanden. Het bestand is opgedeeld in 2 stukken:

• Definitie van de invoer en uitvoer tijdreeksen (variable)
• Opzetten van de transformatie functie (transformation

Voor de in en uitvoer tijdreeksen zal als voorbeeld de waterstand tijdreeksen gebruikt worden, voor afvoer is de configuratie hetzelfde. De invoer variabele voor waterstanden heeft de naam Hm_uur gekregen, dit zijn alle tijdreeksen volgens onderstaande definitie voor een periode van 365 dagen. De optie startOverrulable is aangezet zodat er met het versturen van de taak een langere periode geselecteerd kan worden.

De uitvoer variabele voor de 1 percentiel tijdreeks is als volgt gedefinieerd. Er is geen expirytime opgegeven voor de uitvoer tijdreeksen, dat wil zeggen dat de tijdreeksen oneindig lang in de FEWS database zullen worden opgeslagen.

Er zijn qualifiers gebruikt om aan te geven dat het om een 1 percentiel reeks gaat (p01) voor een 10 daagse periode (10d). De uitvoer tijdstap is 1 dag en de aggregatie periode 10 dagen; van 5 dagen voor tot 5 dagen na de gekozen dag tijdstap (een dag is altijd 00:00:00 in de nacht. De uitvoer tijdreeks in een speciale cyclische tijdreeks, met een periode van 1 jaar. Dat wil zeggen dat de uitvoer voor alle dagen van een jaar zal worden berekend.

Opmerking: De 1 percentiel van 1 januari zal dan bestaan uit alle uur waardes van 27-12 00:00:00 t/m 05-01 23:00 voor alle jaren in de geselecteerde periode.

Voor de overige uitvoer tijdreeksen is alleen de qualifier anders gedefinieerd; p10, p50, p90, p99 en max. De overige elementen van de uitvoer tijdreeksen zijn gelijk aan de 1 procent percentiel. De berekening in de transformatie module gebeurd met de statisticsPeriodic functie, waarbij de percentiel van NonExceedence moet worden opgegeven. Dat is het percentage waarnemingen onder het opgegeven percentiel.

Alleen voor de overige percentielen hoeft alleen de value aangepast worden. Voor de Maximum berekening wordt een andere functie gebruikt.

 Qualfiers.xml

Het \RegionConfigFiles\Qualifiers.xml bestand wordt gebuikt als extra kenmerk van een tijdreeks, het kan gezien worden als een soort sub-parameter. In het WIS worden al qualifiers gebruikt, er zijn een aantal qualifiers toegevoegd voor de bandbreedte berekeningen.

Het shortName element wordt gebruikt voor de legenda van tijdreeksen in de grafieken van het FEWS.

 Grafieken in de DisplayGroups.xml

De grafieken met de bandbreedtes zijn toegevoegd aan het DisplayGroups.xml configuratie bestand van de \SystemConfigFiles\. Dit bestand wordt gebruikt om standaardgrafieken te maken voor vooraf gedefinieerde locaties zodat deze eenvoudig geselecteerd en getoond kunnen worden. Ook dit bestand bestaat uit 2 delen:

• Plot voor het specificeren van de grafiek en tijdreeksen in de grafiek
• Displaygroup voor de groepering en lijst met locaties van de grafieken

 In de plots kunnen de tijdreeksen opgegeven worden voor de bandbreedte grafieken, samen met hun kleur en type.

Er zijn 2 area grafieken voor de 1-99 e 10-90 percentielen, met ieder een eigen kleur. Vervolgens wordt de 50% tijdreeks zwart gestippeld getekend en de maximum tijdreeks in een doorgetrokken lichtblauwe lijn. Als laatste wordt de bron tijdreeks getekend in de origineel geconfigureerde kleur; dit is de tijdreeks die als invoer diende voor de bandbreedte statistieken.

In de displaygroup worden de naam van de groep opgegeven, samen met de locatielijst en plotId. Delft-FEWS geeft dan een lijst weer van alle locaties uit de locatielijst, en tekent alle grafieken voor de opgegeven locaties.

Uitvoeren berekeningen in FEWS

Als voorbeeld zal het WIS Dommel gebruikt worden. De berekening van de workflow kan gestart worden vanuit het Start Taak tabblad van het FEWS. Er is een nieuwe taak geconfigureerd met de naam ‘Bandbreedtes oppervlaktewater continu’.

Na het selecteren van de taak kan de starttijd en eindtijd opgegeven worden en door het drukken op de knop <Uitvoeren> zal de taak gestart worden. De jaar cyclische percentiel tijdreeksen worden berekend en opgeslagen in de database van het FEWS. Wanneer de berekening alleen maar voor een of enkele locaties moet worden uitgevoerd kan gebruik worden gemaakt van de Delft-FEWS functionaliteit ‘Bereken voor geselecteerde locaties’. Deze optie is voor de betreffende workflow aangezet in het Workflowdescriptors.xml configuratie bestand. Om deze functionaliteit te activeren moet de optie aan worden gezet in het ‘Start Taak’ tabblad. Vervolgens moet er via de ‘Data Viewer’ een of meerdere locaties geselecteerd worden. Tenslotte moet weer de knop <Uitvoeren> gedrukt worden om de taak te starten.

 Config Bandbreedte.zip

Wanneer de berekeningen voltooid zijn kunnen de resultaten in de Grafiek bekeken worden; hiervoor is een extra groep aangemaakt in de ‘Standaardgrafieken (Shift+F6)’. De grafieken zijn opgesplitst in waterstanden, afvoeren en berekende afvoeren. Er is per parameter een grafieken gemaakt voor de 10 daags geaggregeerde dag percentielen.

Voor de hydrologen van het waterschap is een extra workflow toegevoegd Bandbreedtes oppervlaktewater project. Deze workflow werkt op eenzelfde manier als de Bandbreedtes oppervlaktewater continu workflow. Verschil is dat dit een ‘speel’ workflow is waarmee de hydrologen kunnen experimenteren en waarvan de resultaten niet in de officiële rapportages komen. Voor de resultaten van deze workflow is ook een extra groep grafieken aangemaakt.

De besproken configuratie bestanden kunnen hier gedownload worden.