Pluviometerdata fra norske kommuner

Transkript

1 Pluviometerdata fra norske kommuner Per-Ove Kjensli, Gabriel Kielland, Nils O. Langgård og Knut A. Iden (P.O. Box 43, N-0313 OSLO, NORWAY) SAMMENDRAG Meteorologisk Institutt har et samarbeid med kommuner om innsamling, kontroll, lagring av minuttvise nedbørdata, og produksjon av statistikk. met.no utarbeider statistikk for kortidsnedbør som er nyttig for kommunene ved dimensjonering av avløpssystemer. Kvalitetskontrollerte nedbørdata er og tilgjengelig fra met.nos database. Alle data og statistikkrapporter er gratis tilgjengelig via Internet. Her presenteres de forutsetninger som ligger til grunn for at en samarbeidsavtale kan inngås mellom met.no og en kommune. Dette gjelder både formelle og tekniske forutsetninger. I tillegg til behandlingen av måledata og statistikk, vil met.no bistå kommuner med råd om stasjonsplassering, krav til måleutstyr og råd og krav til drift av måleutstyret. met.no stiller krav om automatisk datainnsamling, og at alle data skal være gratis tilgjengelig for alle gjennom met.nos distribusjonssystem No. 10 Keywords: Observations, Technical Oslo,

2 1. Innhold 1. INNHOLD FORORD TILGJENGELIGE NEDBØRDATA FRA MET.NO TIDSSERIER NORMALER RETURPERIODER (GJENTAKSINTERVALL)... 6 TABELL 3 EKSEMPEL MED TABELL FOR IVF FOR OSLO BLINDERN HENTE DATA FRA MET.NO Interaktiv henting av datarapporter via Maskinhenting av data via wsklima... 7 MÅLING OG DATAINNSAMLING I SAMARBEID MED MET.NO ETABLERING AV PLUVIMETERSTASJONER PLASSERING KRAV TIL NEDBØRMÅLER KRAV TIL TEMPERATURMÅLER DRIFT OG VEDLIKEHOLD DATABLAD FOR NEDBØRSTASJON TEKNISKE KRAV FOR DATABEHANDLING LOGGING AV DATA OVERFØRING AV NEDBØRDATA TIL MET.NO Overføring til met.no fra driftskontrollsystem Overføring til met.no direkte fra stasjonen Pluviometerdata fra norske kommuner Side 2 23/04/2009

3 2. Forord Meteorologisk Institutt (met.no) har siden 1960-tallet hatt et samarbeid med kommuner om innsamling, kontroll, lagring av minuttvise nedbørdata, og produksjon av statistikk. met.no utarbeider statistikk for kortidsnedbør som er nødvendig for kommunene ved dimensjonering av avløpssystemer. Forutsetninger, som ligger til grunn for en samarbeidsavtale mellom instituttet og en kommune, er oppdatert til dagens teknologi og muligheter i dette dokumentet. Forutsetningene gjelder både formelle og tekniske forhold. Dokumentet er laget under vår deltakelse i et kommunalt prosjekt sammen med konsulentselskapet COWI AS: BEHANDLING OG PRESENTASJON AV NEDBØRDATA. Prosjektet ble initiert av Tønsberg kommune. Vi takker kommunene og COWI AS for inspirasjonen. Kommuner som tenker å etablere en målestasjon for korttidsnedbør, og som ønsker å undersøke om det er grunnlag for et samarbeid med met.no, kan kontakte met.no ved leder for Stasjonsnettavdelingen, Cecilie Stenersen, cecilie.stenersen@met.no. Kommuner som har spørsmål om tilgang til data og statistikk fra met.no kan henvende seg til klima@met.no. Pluviometerdata fra norske kommuner Side 3 23/04/2009

4 3. Tilgjengelige nedbørdata fra met.no Via den interaktive Webportalen er det i dag fri og gratis tilgang til alle klimadata, inkludert nedbørdata. Her kan bruker gjøre ad hoc søk etter data, eller sette opp tidsstyrte, repeterende søk, dersom det er ønskelig. Datarapporter kan fåes på skjermen umiddelbart, kortvarig lagret for framhenting ved behov, eller tilsendt på e-post. Datarapporter kan formatteres etter brukers ønske til en viss grad. Se Det er utviklet en Webservice wsklima som gjør det mulig for brukere å programmere sitt system (driftskontrollsystem) til å hente data fra met.no sin database, og å presentere de i sine egne moduler. Se Tidsserier met.no tilbyr tidsserier av nedbørdata for minutt, time, døgn, uke, måned og år. Tidsseriene kan hentes ut ved eklima eller wsklima. Det vil være en utvikling av innhold på disse tjenestene når det gjelder datarapporter og grafiske produkter. Tabell 1 Eksempel på resultat ved uthenting av minuttdata, RR_01 angitt i mm nedbør. Stnr Navn I drift fra I drift til Hoh Kommune Fylke Region OSLO - BLINDERN PLU jul OSLO OSLO ØSTLANDET Stnr Dato-Time(NMT) RR_ :04 0, :10 0, :14 0, :18 0, :22 0, :29 0, :36 0, :42 0, :48 0,1 Vi gjør oppmerksom på at måleprinsippet med vektskåler som tømmes når skålen er full, medfører at slike spredte måleverdier som eksempelet viser (med mange tørre minutter mellom hver 0,1 mm) betyr at det har falt 0,1 mm siden forrige tømming. Intensiteten er her vesentlig mindre enn 0,1 mm per minutt. I tabell 2 er dette bedre visualisert. En tung regnskur vil gi kontinuerlige målinger hvert minutt. Pluviometerdata fra norske kommuner Side 4 23/04/2009

5 Tabell 2 Eksempel på resultat ved uthenting av minuttdata, RR_01 i 1/10mm nedbør på minuttnivå, og summer i mm for 30 minutter og døgn: Pluviometerstasjon: OSLO - BLINDERN PLU Februar Valgt periode: Dag: 4-4 Mnd: År: Dato Tid NMT Døgn , , , , Normaler met.no tilbyr månedsnormaler for nedbør Normalene kan hentes ut ved eklima eller wsklima. Figur 1 Eksempel stasjon Tønsberg Pluviometerdata fra norske kommuner Side 5 23/04/2009

6 3.3. Returperioder (gjentaksintervall) met.no beregner nå IVF-kurver (Intensitet, Varighet, Frekvens) direkte uten å stille krav til hvorvidt nedbøren er sammenhengende eller ikke. Dette gjør det mulig å sammenligne statistikken med andre nedbørmålinger som ikke har minuttoppløsning (når det gjelder lengre varigheter). Denne beregningsmåten, og statistikken fra den, vil være anbefalt brukt fra met.nos side. Den tidligere beregningsmåten med krav til nedbørforløpet i minuttdata kan fortsatt gjøres tilgjengelig dersom VA-bransjen ønsker dette. Figur 2 Eksempel stasjon Eksempel på IVF-kurver for stasjon Tønsberg-kilen År Tabell 3 Eksempel med tabell for IVF for Oslo Blindern. Returperioder(år); Nedbørintensitet(l/s*ha) for OSLO BLINDERN Periode: Antall sesonger: 36 Pluviometerdata fra norske kommuner Side 6 23/04/2009

7 3.4. Hente data fra met.no Interaktiv henting av datarapporter via eklima er en tjeneste fra Meteorologisk institutt for innsyn og nedlasting av observasjoner og klimadata. Les om data og datakvalitet. Alle brukere har tilgang til alle stasjoner Meteorologisk institutt eier og har eid, samt en del stasjoner som instituttet forvalter. eklima er testet på de mest brukte nettlesere, kontakt met.no om det ikke fungerer. (Cookies må være slått på i nettleseren for få logget på.) Maskinhenting av data via wsklima wsklima er tjenester hvor klimadata og metadata er gjort tilgjengelig. Ved hjelp av Web Services teknologien kan du sette opp klienter som henter ut data fra met.no's klimadatabase (krever ingen registrering). For å kunne koble opp og utvikle applikasjoner mot en tjeneste benyttes et WSDL-dokument. Klienter bør bruke et utviklingsverktøy som automatisk genererer klasser ut i fra WSDL-dokumentet. For klienter som programmerer i JAVA, kan vi anbefale bruk av utviklingsverktøyet JDeveloper med mye innbygget funksjonalitet. Tre typer tjenester: Data kan hentes ut via tre tjenester. De heter standard, komplett og graf. Alle tre benytter kommunikasjonsprotokollen SOAP med encoding styles RPC/Encoded. Versjonen graf har metoder som gir grafer av klimadata som overføres binært. Standard og komplett har metoder som gir klimadata og metadata i XML-format. Komplett er en utvidet versjon av standard som i tillegg har metoder som gir data som følger XSD skjema og metadata for stasjoner som følger standarden ISO De benytter i tillegg for responsen encoding styles RPC/Literal. For de som ikke takler kombinasjonen literal og encoded i WSDL-fila, kan bare benytte tjenesten standard. Selve datagrunnlaget er lik for begge tjenester (unntak metode getregionhistorytrend i komplett). gzip: Vi bruker gzip komprimering i respons for size>30000 bytes hvis klientens request ikke har Accept-Encoding i header eller gzip er i Accept-encoding som en parameter. Hvis klienten får feilmeldingen 'Invalid byte 1 of 1-byte UTF-8 sequence', er det fordi klienten ikke aksepterer gzip. Problemet kan løses for klienten ved å godta dekomprimering. For å unngå gzip komprimering fra wsklima må det utelates gzip I Accept-Encoding som klienten gir i forespørselen. Pluviometerdata fra norske kommuner Side 7 23/04/2009

8 4. Måling og datainnsamling i samarbeid med met.no met.no tilbyr kommuner å inngå avtale om levering av tjenester mot at kommunene automatisk overfører data fra sine målestasjoner. Figuren viser hvordan dataflyten organiseres og hvordan ulike typer brukere kan tilbys relevante data. Figur 3 Dataflyt og publisering i met.nos systemer Samarbeidet bygger på følgende forutsetninger og krav: 1. Kommunen etablerer og bekoster pluviometerstasjonen 2. met.no vurderer om stasjonen er av interesse for met.no og bistår kommunen med å finne egnet plassering 3. Det forutsettes at det etableres automatisk overføring av data fra kommunen til met.no via FT-protokoll (FTP) over Internet. Alternativt GPRS basert overføring fra modem i loggeren. 4. Kommunen har ansvar for daglig drift av pluviometerstasjonen 5. Kommunen leverer data gratis til met.no 6. Kommunen får tilgang til webtjenestene eklima og wsklima. Man får da tilgang til kvalitetskontrollerte og analyserte data. 7. Inspeksjonsreiser gjøres ut fra met.nos behov Forutsatt at man aksepterer å etablere en kobling mot Internet, oppnås enkel og gratis tilgang til alle met.no webtjenester knyttet til egne dataserier. Pluviometerdata fra norske kommuner Side 8 23/04/2009

9 5. Etablering av pluvimeterstasjoner 5.1. Plassering Plassering av målestasjonen må gjøres i samråd med met.no, både i forhold til lokalisering i kommunen og den lokale utformingen direkte på / rundt målestasjonen Krav til nedbørmåler Alle målere må tilfrerdsstille met.nos funksjonskrav dersom kommunen ønsker behandling av data ved met.no. met.no kan gi råd om valg av måler. Det anbefales å benytte nedbørmålere med 0,1 mm / vipp, dobbeltvippe, samt varmeelement. Varmeelementet gjør at det alltid vil kunne registreres nedbør, selv i vinterhalvåret 5.3. Krav om og til temperaturmåler Temperaturmåler må etableres som en del av målestasjonen for kunne å si noe om nedbørform. Krav til utstyret må avklares med met.no Drift og vedlikehold For å oppnå god kvalitet på måledata kreves regelmessig tilsyn av nedbørmålerne. Ukentlig ettersyn: Sjekke oppfanger, nedløp, vippe og utløp Spesielt ved høst- og vår vil det være viktig å følge opp med hyppige inspeksjoner. met.no anbefaler ettersyn helst hver uke. Årlig ettersyn: Holde trær/busker nede Sjekke at målerens overkant er i water Vask av vippe, oppfanger, ned-/utløp (om våren) Kalibrering av vippe 5.5. Datablad for nedbørstasjon For hver enkelt nedbørstasjon skal det utarbeides et datablad med følgende innhold: met.no stasjonsnummer Kart med plassering X og Y koordinater for nedbørmåler Høyde over havet for nedbørmålers stolpefot Nedbør- og temperaturmålers høyder over bakken Bilde av stasjonen Type målinger og oppløsning Type målere Korreksjonsfaktor ved høy nedbørsintensitet Idriftsettelsesdato met.no godkjenningsdato Pluviometerdata fra norske kommuner Side 9 23/04/2009

10 6. Tekniske krav for databehandling 6.1. Logging av data Databehandling i loggerenhet Oppløsningen skal være 0.1 mm for nedbør, og 0.1 C for temperatur. Signalet fra pluviometerstasjonen skal korrigeres med en korreksjonsfaktor ved høy nedbørsintensitet (ved rask vipping av vektskålen mister en noe nedbør). Korreksjonsfaktoren er instrumentspesifikk og oppgis av instrumentleverandør. Korreksjon for eksempelvis en Lambrecht type 1518 H3 skal gjøres slik: Nedbør i mm = ((A + B*vipp))*vipp Der A= B= Vipp er antall vipp per minutt Minuttverdier for nedbør tidsstemples slik at kl 00:00:00 UTC (time:min:sek) angir nedbør for siste minutt i kalenderdøgnet (se tidsetting). Lufttemperatur skal beregnes som aritmetisk middel over siste minutt i hver time. Maksimums- og minimumstemperatur skal være h.h.v. høyeste og laveste minuttverdi for lufttemperatur i siste time. Tidsetting Universal Time Coordinated (UTC), brukes av met.no. Dette er en utfordring ettersom andre systemer normalt har sommer- og vintertid. Det må lages en tidskonvertering før dataoverføring til met.no Overføring av nedbørdata til met.no Overføring til met.no fra driftskontrollsystem Overføring til met.no fra kommuner med driftskontrollsystem, gjøres via FTP over Internet. FTP-løsningen baserer seg på at kommunen har et fungerende innsamlingssystem med egen database, og tilstrekkelig programmeringskompetanse til å få i stand filoverføringen riktig formatert. Minuttvise og/eller timevise automatstasjonsdata kan blandes i en og samme datafil. Eksempelvis minuttvis nedbør og timevise verdier av temperatur vil være typisk for pluviometerstasjoner. Spesielt for minuttvise data av nedbør er at minuttverdier med tørt (0.0 mm) ikke legges ut på fila. Alle våte (>0.0 mm) minutter legges ut på fila, samt alle timevise dataverdier av lufttemperatur (Siste minuttverdi i timen, og maksimum og minimumsverdi i løpet av timen). Spesifikasjon av filformat og dataoverføring til met.no via FTP er gitt på met.no sin Webside: Overføring av observasjonsmeldinger til met.no Pluviometerdata fra norske kommuner Side 10 23/04/2009

11 Overføring til met.no direkte fra stasjonen Kommuner kan ønske å sette opp dataoverføringen direkte fra stasjonene til met.no (utenom kommunens eventuelle driftskontrollsystem). Da må met.nos GPRS løsning benyttes. met.no har spesifisert slike løsninger, og bruker i dag leverandørene ITAS og Scanmatic for dette formålet. Når denne løsningen er etablert, så holder met.no kontakt med stasjonen direkte for dataoverføring. Kommunen kan samtidig ha sin egen spesifiserte datainnsamling mot stasjonen. Pluviometerdata fra norske kommuner Side 11 23/04/2009