FY1107 Prosjekt. Oppgaveforslag

Transkript

1 VEDLEGG A FY1107 Prosjekt Oppgaveforslag Oppgavens tittel: Analyse og modellering av meteorologiske data Faglærer (ved HiT): David Di Ruscio Skisse til oppgavetekst: Sett dere inn i nettsiden med tanke på modellering av værdata. Undersøk hvilke variable som er viktige i værmodeller. Sett dere inn i hvordan man kan få tilgang til meteorologiske data via nettsiden Lag tabeller for meteorologiske varaiable/data som temperatur, nedbør, vind/trykk, etc. som funksjon av tiden, for eksempel døgnverdier. Sett dere inn i programsystemet MATLAB med tanke på å plotte variablene og enkel analyse av sammhenger mellom variablene. Formater tabellene slik at de kan importeres i MATLAB og plot variablene i MATLAB-figurer. I MATLAB kan man relativt enkelt lage dynamiske modeller fra tidsserier. Forsøk dere på å lage værmodeller fra værdataene. Bruk for eksempel DSR-metoden. Diskuter disse værdataenes sammenheng og innvirkning mot for eksempel, kraftproduksjon, pris på olje etc. Bakgrunn for oppgaven: Meteorologiske variable som temperatur, nedbør og vind/trykk antas å være viktige data for prediksjon av været, kraftproduksjon, kraftforbruk, oljeprisen etc. Programmet MATLAB kan benyttes til ev. plotting av variable simuleringer med MATLAB funksjon Isim.

2 VEDLEGG B Gruppeavtale for F IA «Analysering og modellering av meteorologiske data» Regler Møte tidsnok og forberedt til alle avtaler og møter. Eller si ifra i god tid hvis man ikke har anledning. Det er lovlig å holde en vennlig tone! Vi lytter til det andre har å si. Gjøre alle sine arbeidsoppgaver i.h.t. tidsplan, får man problemer, spør man om hjelp i god tid. Avstemning om uenigheter. Underskrift av samtlige gruppemedlemmer: André Skare Berg Andreas Vaa Christer Sørvik Christian Rasmussen Erik Barsøe Matias Wilhelmsen

3 VEDLEGG C Målformulering for F IA «Analysering og modellering av meteorologiske data» Problemstilling Hvorfor er det viktig å forutsi været? Hovedmål Kjenne til hva som påvirker været, hvordan et værvarsel blir til og hvordan energiprodusentene bruker denne informasjonen Delmål Utarbeide en modell som beregner været frem i tid Lag en hjemmeside med værmelding Forstå værets innvirkning på energiproduksjon Å kunne drive et prosjekt Kjenne til hvordan værvarsel utarbeides Kjenne til de forskjellige faktorene som påvirker været Utarbeide en væranalyse

4 VEDLEGG D Arbeidspakkebeskrivelse Konstruere en modell og forklare værets innvirkning Planlegging Mathias Datainnsamling Matias Analyse og modellering André Rapport Christer Målformulering Andrè Værdata fra E- klima Andrè Lag en væranalyse Andrè Ferdigstille rapport Christer Gruppeavtale Andrè Bedriftsbesøk Christer Lag modell i Matlab Andrè Gjennomgang av ferdig rapport Matias WBS Erik Værdatanes effekt på hverandre Matias Teste modell Christian Endre rapport etter tilbakemelding Alle Framdriftsplan Matias Værets innvirkning på vannkraft Andreas Justere modell Christian Levering av ferdig innbundet rapport Christer Belbins test Alle Tegner: Erik Barsøe Tegningsnummer: 1 Gruppe: F1-gruppe 17 Adresse: Postboks PORSGRUNN Hjemmeside Christian Utforme design Alle Opprette og utvikle hjemmesiden Christian Planlegge innhold Andrè Sted: Prosgrunn Dato: Presentasjon Erik Lage visuell presentasjon Christian Organisering Christer Forberedelse Alle Prøveframføring Alle

5 VEDLEGG E

6 VEDLEGG F Høgskolen i Telemark Avd. Porsgrunn, teknologiske fag Gruppe F , analyse og modellering av metrologiske data Rom A095F, Til: Hovedveileder, biveileder og gruppemedlemmer REFERAT FRA PROSJEKTMØTE NR 1 Tilstede: David Di Ruscio, Erik Barsøe, Christer Sørvik, Andre Skare Berg, Andreas Vaa og Matias Wilhelmsen Forfall: Christian Rasmussen og Kjell Bunes Møtets varighet: kl 09:45-10:00 Sak 01/08 Godkjenning av møteleder, referent, møteinnkalling og saksliste Matias Wilhelmsen ble godkjent som møteleder og Christer Sørvik som referent. Møteinnkallingen og sakslisten ble også godkjent. Sak 02/08 Godkjenning av gruppeavtalen Det var ingen innvinger mot gruppeavtalen, og den ble godkjent. Sak 03/08 Godkjenning av målformulering Målformuleringen ble godkjent. Sak 04/08 Statusrapport for framdriftsplan Venter med å ferdigstille statusrapport pga relevant forelesning til statusrapporten onsdag uke 37. Sak 05/08 Statusrapport for arbeidsbeskrivelsespakke Nesten ferdig, mulig justering etter forelesning onsdag uke 37. Sak 06/08 Orientering om gruppas videre framdrift Andre Skare Berge fortalte om hva gruppa skal jobbe med videre framover mot neste møte, som blir midten av oktober. Han gjekk gjennom fordeling av arbeidsoppgaver, bedriftsbesøk, innsamling av værdata og matlab Sak 07/08 Valg av møteleder og referent til neste møte Erik Barsøe ble valgt som møteleder og Andre Skare Berge som møtereferent.

7 Sak 08/08 Eventuelt Det var ingen saker under dette punktet. Christer Sørvik Møtereferent

8 VEDLEGG G Høgskolen i Telemark Avdeling for teknologiske fag Gruppe F , Analyse og modellering av meteorologiske data Porsgrunn, Til: David Di Ruscio, Kjell Bunes, Christian Rasmussen, Erik Barsøe, Christer Sørvik, André Skare Berg, Andreas Vaa, Matias Wilhelmsen REFERAT FRA PROSJEKTMØTE NR 2 Tilstede: Erik Barsøe, Christian Rasmussen, Christer Sørvik, André Skare Berg, Andreas Vaa, Matias Wilhelmsen, David Di Ruscio. Frafall: Kjell Bunes Møtets varighet: kl 09:10-09:35 Sak 09/08 Godkjenningssaker 1. Ikke relevant. Møteleder og referent ble valgt på forrige møte. 2. Godkjenning av møteinnkalling: Møteinnkallingen ble godkjent uten protester. Sakspapirer og møtereferat var ikke tilgjengelig for alle møtedeltakere. 3. Godkjenning av saksliste: Sak 09/08-1 var ikke relevant og ble ikke gjennomført. Resten av saksliste ble godkjent uten protester. 4. Godkjenning av referat fra forrige møte: Godkjent uten protester. Sak 10/08 Referatsaker 1. Andreas orienterte 2. Matias orienterte. 3. André orienterte. Sak 11/08 Orientering om gruppas videre fremdriftsplan Erik orienterte om videre fremdrift: Gruppa skal sy sammen prosjektrapporten, og lage hjemmeside frem til neste møte. Sak 12/08 Valg av møteleder og referent til neste møte Christian Rasmussen ble valgt som møteleder, og Andreas Vaa ble valgt som møtereferent. Sak 13/08 Eventuelt 1. Christian Rasmussen ønsker bruk Keynote som presentasjonsprogram. Forslaget ble godkjent, men det innebærer at presentasjonen kan konverteres til PowerPoint-format Møtet er hevet André Skare Berg Møtereferent

9 VEDLEGG H Høgskolen i Telemark Avdeling for teknologiske fag Gruppe F , analyse og modellering av meteorologiske data Porsgrunn, Til: Kjell Bunes, Christian Rasmussen, Erik Barsøe, Christer Sørvik, André Skare Berg, Andreas Vaa, Matias Wilhelmsen Referat av tilleggsmøte 2 Tilstede: Kjell Bunes, Christian Rasmussen, Erik Barsøe, Christer Sørvik, André Skare Berg, Andreas Vaa, Matias Wilhelmsen Forfall: Ingen forfall. Møtested, dato og varighet: Rom 095f, den , klokken Sak 14/08 Godkjenningssaker Møteinnkallingen ble godkjent med merknad. Det var problemer med tilgang til referat fra forrige møte. Saksliste godkjent uten anmerkninger. Det ble ikke lagt fram saker til eventuelt. Referat fra forrige møte ble godkjent uten anmerkninger Sak 15/08 Statusrapport for fremdriftsplan Andreas orienterte om prosjektets fremdrift. Han forklarte framdriften i forhold til fremdriftsplan Matias orienterte status datainnsamling. Datainnsamling avsluttes onsdag André la frem foreløpige resultater i MATLAB. Det ble vist fram modell av temperaturmodell og trykkanalyse. Sak 16/08 Orientering om gruppas videre framdrift Christer fortalte hva gruppa skal jobbe med fram mot neste møte. Hovedpunktet er klargjøring før prøveinnlevering. Sak 17/08 Valg av møteleder og referent til neste møte Christian Rasmussen ble valgt til møteleder. Andreas Vaa ble valgt til referent Sak 18/08 Eventuelt Det ble ikke tatt opp saker under dette punktet Matias Wilhelmsen Møtereferent

10 VEDLEGG I Høgskolen i Telemark Avdeling for teknologiske fag Gruppe F , Analyse og modellering av meteorologiske data Porsgrunn, Til: Kjell Bunes, Christian Rasmussen, Erik Barsøe, Christer Sørvik, André Skare Berg, Andreas Vaa, Matias Wilhelmsen REFERAT FRA PROSJEKTMØTE NR 3 (TILLEGSMØTE) Tilstede: Kjell Bunes, Erik Barsøe, Christian Rasmussen, Christer Sørvik, André Skare Berg, Andreas Vaa, Matias Wilhelmsen. Møtets varighet: kl 08:10-08:35 Sak 19/08 Godkjenningssaker 5. Godkjent 6. Godkjenning av saksliste og eventuelle saker. Eksamensinformasjon og gjennomgang av WBS og framdriftsplan er saker som ble lagt til under eventuelt av Kjell Bunes. Godkjent. Sak 20/08 Endring av målformulering Forslag til ring lå på fronter. Endring godkjent. Versjonsnummer må påføres i dokumentnavnet. Sak 21/08 Valg av møteleder og referent til neste møte Andreas Vaa ble valgt som møteleder, og Christian Rasmussen ble valgt som møtereferent. Sak 22/08 Eventuelt 2. Kjell Bunes informerte om eksamen. 3. Møteleder informerte om WBS og framdriftsplan. Ansvarlig påføres WBS med navn og framdriftsplan oppdateres. Møtet er hevet Andreas Vaa Møtereferent

11 VEDLEGG J Høgskolen i Telemark Avdeling for teknologiske fag Gruppe F , Analyse og modellering av meteorologiske data Porsgrunn, Til: David Di Ruscio, Erik Barsøe, Christer Sørvik, André Skare Berg, Andreas Vaa, Matias Wilhelmsen REFERAT FRA PROSJEKTMØTE NR 3 Tilstede: Erik Barsøe, Christian Rasmussen, Christer Sørvik, André Skare Berg, Andreas Vaa, Matias Wilhelmsen, David Di Ruscio. Møtets varighet: kl 09:30-09:50 Sak 23/08 Godkjenningssaker 7. Godkjenning av møteleder og møtereferent: André Skare Berg som møteleder og Christian Rasmussen som møtereferent 8. Godkjenning av møteinnkalling: Godkjent uten innvinger 9. Godkjenning av saksliste: Godkjent uten innvinger 10. Godkjenning av referat fra forrige møte: Godkjent uten innvinger Sak 24/08 Godkjenning av design på hjemmeside Hjemmeside ble godkjent uten innvinger Sak 25/08 Statussaker 4. Møteleder holdt en statusrapport vedrøre fremdrift og leveringsstatus for prosjektrapport i papirutgave 5. Christian Rasmussen holdt en statusrapport for hjemmeside Sak 26/08 Godkjenning av ringer i prosjektrapport papirutgave Endringer i prosjektrapport ble godkjent Sak 27/08 Valg av møteleder og referent til neste møte Andreas Vaa ble valgt som møteleder og Erik Barsøe ble valgt som møtereferent Sak 28/08 Valg av ansvarlig for levering av prosjektrapport Felles levering av prosjektrapport Sak 29/08 Eventuelt Ingen saker til eventuelt Møtet er hevet. Christian Rasmussen Møtereferent

12 VEDLEGG K (5 sider) Skript i MATLAB Modellaging og test % Dette skriptet lager en temperaturmodell baserst på gårsdagens trykk og % lufttemperaturog simulerer denne. Det vises to kurver i samme diagram. % Den ene viser den målte temperatur, og den andre viserden predikterte % temperatur. Prediktert temperatur blir beregnet fra forrige (gårsdagens) % målinger. Helt til høyre i modellen kan man se neste dags predikterte % temperatur. Det vises også en figur som viser feilmarginen til modellen, % basert på den målte temperatur. % Det forutsettes at skriptet "rem_nan" kjøres før man starter dette % skriptet. DSR kan ikke regne på inngangsmatriser som inneholder NaN. % Sletter variable som kan påvirke skriptets funksjon. clear Na T P Ta Pa A B D E C F x0 T_sim Tp_sim t t2 Tf N % Kolonnen med alle data hentes og ves opp ned, slik at DSR kan beregne % morgagens temperatur, ikke gårsdagens. T=flipud(D180(:,11)); P=flipud(D180(:,4)); % Underligge linjer lager en rekke med stige tall som skal brukes i % simuleringen av modellen, som tid. N=length(T); t=1:n; t2=2:(n+1); % DSR finner temperaturmodellens konstanter figure(1) [A,B,D,E,C,F,x0]=dsr(T,P,7,0); % DSPopt bruker konstantene og gårsdagens temperatur og trykk til å % simulere modellen. Tp_sim=dsropt(A,B,D,E,C,F,T,P,x0); % Simuleringen av modellen plottes i et diagram. Kolonnen ves igjen, % slik at den blir lettere å lese av i diagrammet. subplot(211),plot(t,flipud(t),'k-') hold on plot(t2,flipud(tp_sim),'k:','linewidth',2) hold off leg('virkelig temp','beregnet temperatur med tidskorreksjon') xlabel('dager') ylabel('grader Celsius') title('trysil vegstasjon') % Plotting av feilmarginen til modellen. Tf=[0;T]; e=tf(2:(n))-tp_sim(2:()); subplot(212),plot(flipud(e)) leg('feilmargin med tidskorreksjon') xlabel('dager') ylabel('grader Celsius') title('trysil vegstasjon')

13 Trykkanalyseskript % Dette skriptet laster inn trykkdata fra værdata som allerede må være lastet % inn. For å gjøre resultatet mest mulig flyte blir dederetter blir de tolv forskjellige stasjonene plassert i et slags % rutenett. Dette rutenettet blir interpolert, og vises i et % contourdiagram. Resultatet er en atmosfærisk trykkanalyse. For å lage et % bevegelig diagram blir analysen kjørt i en FOR-løkke, som hver tilsvarer % 15 minutter. Det er lagt til en liten pause slik at MATLAB rekker å tegne % diagrammet før neste startes. % FOR Å STANSE ANALYSEN TRYKKES CTRL + C! j=3; %3 for lufttrykk l=length(t180(:,1))*4; T180i=interp(T180(1:,j),4,6,0.5); T6020i=interp(T6020(1:,j),4,6,0.5); T17000i=interp(T17000(1:,j),4,6,0.5); T30650i=interp(T30650(1:,j),4,6,0.5); T35860i=interp(T35860(1:,j),4,6,0.5); T43010i=interp(T43010(1:,j),4,6,0.5); T48120i=interp(T48120(1:,j),4,6,0.5); T55290i=interp(T55290(1:,j),4,6,0.5); T57710i=interp(T57710(1:,j),4,6,0.5); T60990i=interp(T60990(1:,j),4,6,0.5); T64330i=interp(T64330(1:,j),4,6,0.5); T69100i=interp(T69100(1:,j),4,6,0.5); % Tallet under, som nå er 10'000, kan res til et hvilket som helst tall % mellom 1 og 63'000. Det bestemmer ved hvilket tidspunkt analysen skal % simulere fra. Hvert nivå representerer 15 minutter. Og 1 betyr at % analysen starter fra 1. Januar 2007 kl.00:00. for x=10000:(l-1) a(1,1)=t60990i(x); a(1,2)=t64330i(x); a(1,3)=t69100i(x); a(2,1)=t57710i(x); a(2,2)=t55290i(x); a(2,3)=t180i(x); a(3,1)=t48120i(x); a(3,2)=t30650i(x); a(3,3)=t6020i(x); a(4,1)=t43010i(x); a(4,2)=t35860i(x); a(4,3)=t17000i(x); ai=interp2(a,3,'cubic'); subplot(121), [C,h] = contour(flipud(ai)); set(h,'showtext','on','textstep',get(h,'levelstep')*2) axis square title(['timer: ',num2str(x/4)]) subplot(122), surf(flipud(ai)); axis ([ ],'square') ap=mean(mean(a),2); title(['gjennomsnittstrykk: ',num2str(ap)]); pause(0.1)

14 Innlasting av døgnværdata % Dette skriptet laster inn værdata som ligger i undermappen "Værdata" % Vær oppmerksom på at dataene inneholder mange felter, og at det tar noen % sekunder for å laste inn alt. % T-en står for "timeverdi", mens nummerne representerer en stasjonskode. % Forklaring på stasjonskoden ligger nedenfor. % 180 Trysil Vegstasjon, Hedmark % 6020 Flisa, Åsnes, Hedmark % Strømtangen Fyr, Fredrikstad, Østfold % Notodden flyplass, Telemark % Lyngør Fyr, Aust-agder % Eik - Hove, Rogaland % Stord Lufthavn, Hordaland % Sognefjellshytta, Oppland % Florø Lufthavn, Sogn og Fjordane % Vigra Ålesund, Møre og Romsdal % Kristiansund Lufthavn, Møre og Romsdal % Værnes, Nord Trøndelag load 'Værdata\T180.dat' load 'Værdata\T6020.dat' load 'Værdata\T17000.dat' load 'Værdata\T30650.dat' load 'Værdata\T35860.dat' load 'Værdata\T43010.dat' load 'Værdata\T48120.dat' load 'Værdata\T55290.dat' load 'Værdata\T57710.dat' load 'Værdata\T60990.dat' load 'Værdata\T64330.dat' load 'Værdata\T69100.dat'

15 Innlasting av timesdata % Dette skriptet laster inn værdata som ligger i undermappen "Værdata" % For å fjerne "NaN" i dataene kan skriptet "rem_nan" kjøres. % D-en står for "dagverdi", mens nummerne representerer en stasjonskode. % Forklaring på stasjonskoden ligger nedenfor. % 180 Trysil Vegstasjon, Hedmark % 6020 Flisa, Åsnes, Hedmark % Strømtangen Fyr, Fredrikstad, Østfold % Notodden flyplass, Telemark % Lyngør Fyr, Aust-agder % Eik - Hove, Rogaland % Stord Lufthavn, Hordaland % Sognefjellshytta, Oppland % Florø Lufthavn, Sogn og Fjordane % Vigra Ålesund, Møre og Romsdal % Kristiansund Lufthavn, Møre og Romsdal % Værnes, Nord Trøndelag load 'Værdata\D180.dat' load 'Værdata\D6020.dat' load 'Værdata\D17000.dat' load 'Værdata\D30650.dat' load 'Værdata\D35860.dat' load 'Værdata\D43010.dat' load 'Værdata\D48120.dat' load 'Værdata\D55290.dat' load 'Værdata\D57710.dat' load 'Værdata\D60990.dat' load 'Værdata\D64330.dat' load 'Værdata\D69100.dat'

16 Fjerning av NaN-skript (rem_nan) % Dette skriptet fjerner nesten alle NaN, NaN erstattes da av forrige % måling. M=length(D180(1:,1)); N=length(D180(1,1:)); for m=2:m for n=1:n if isnan(d180(m,n)) D180(m,n)=D180(m-1,n); if isnan(d6020(m,n)) D6020(m,n)=D6020(m-1,n); if isnan(d17000(m,n)) D17000(m,n)=D17000(m-1,n); if isnan(d30650(m,n)) D30650(m,n)=D30650(m-1,n); if isnan(d35860(m,n)) D35860(m,n)=D35860(m-1,n); if isnan(d43010(m,n)) D43010(m,n)=D43010(m-1,n); if isnan(d48120(m,n)) D48120(m,n)=D48120(m-1,n); if isnan(d55290(m,n)) D55290(m,n)=D55290(m-1,n); if isnan(d57710(m,n)) D57710(m,n)=D57710(m-1,n); if isnan(d60990(m,n)) D60990(m,n)=D60990(m-1,n); if isnan(d64330(m,n)) D64330(m,n)=D64330(m-1,n); if isnan(d69100(m,n)) D69100(m,n)=D69100(m-1,n);

17 VEDLEGG L Utdrag fra værdata. Tabellen under viser et utdrag fra døgn-værdata fra værstasjon 180, Trysil Vegstasjon. Koden på variablene er tatt med i dette utdraget slik at man lettere kan orientere seg. Disse kodene er ikke med ellers i våre værdata. FF POM PON POX PRM PRN PRX TA TAN TAX TD UUM RR M M NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN 75 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN 78