MODELL ogd_meteoblue_measurement BESCHREIBUNG MODELL Einleitung Datensatz -------------------- Temperatur und Luftfeuchtigkeit sowie die Strahlung als Hilfswerte gemessen durch Sensoren von rund 25 Meteohelix-Messstationen im Stadtgebiet von Winterthur. Dieses Messnetz wurde im Sommer 2022 durch die Fachstelle Umwelt der Stadt Winterthur aufgebaut und seither betrieben. Der Datensatz wird täglich aktualisiert und umfasst alle für die Standorte gültigen Messwerte im 10-Minuten-Mittel; die Standortinformationen sind in der Ressource "Standorte-Stationen" abrufbar. Es handelt sich um Rohdaten, welche direkt von der meteoblue API (Produktbeschrieb unter "Zusätzliche Informationen" verlinkt) bezogen wurden, und nicht plausibilisiert oder korrigiert sind. In der Ressource "Datenbeschrieb" finden Sie die vollständige Beschreibung der Merkmale. Direkter Zugriff auf die meteoblue API ist möglich und kann direkt bei meteoblue angefragt werden. Tabelleninformation ------------------- Seit dem Sommer 2023 betreibt die Fachstelle Umwelt der Stadt Winterthur ein Messnetz aus rund 25 Messstationen. Die Sensoren messen insbesondere die Lufttemperatur und die relative Luftfeuchtigkeit; die Daten werden per LoRa-Wan übertragen und täglich aktualisiert. Die Sensor-Standorte befinden sich vorwiegend im städtischen Raum. Ziel der Messungen ist es, die Entwicklung des lokalen Klimas an verschiedenen Orten der Stadt Winterthur zu erheben und so zusätzliche Informationen zu bereits vorliegenden (und allenfalls künftigen) Klimaanalysen, welche auf Modellrechnungen basieren, zu gewinnen. Hintergrund ----------- Das Messnetz wird durch die Fachstelle Umwelt des Umwelt- und Gesundheitsschutzes der Stadt Winterthur betrieben. Temperatur und Luftfeuchtigkeit sowie als Hilfswerte die Strahlung und der Luftdruck werden mit Meteohelix-Messstationen von Barani gemessen und per LoRa-Wan übertragen. Die wissenschaftliche Begleitung sowie die Wartung der Messstationen gewährleistet das Zentrum für Aviatik der ZHAW. Die Daten werden durch meteoblue im Rahmen ihres Produkts "Stadtklima" verarbeitet (Produktbeschrieb unten verlinkt) und zur Verfügung gestellt. Der hier verfügbare Datensatz wird täglich aktualisiert und umfasst alle für die Standorte gültigen Messwerte im 10-Minuten-Mittel; die Standortinformationen sind in einem separaten Dataset abrufbar. Es handelt sich um Rohdaten, welche direkt von meteoblue über eine API-Schnittstelle bezogen wurden. Ein direkter Zugriff auf die Daten ist über die API-Schnittstelle von meteoblue möglich. Bei Interesse kann mit meteoblue Kontakt aufgenommen werden. Hinweise: - Bei den publizierten Daten handelt es sich um Rohdaten, welche weder plausibilisiert noch korrigiert sind. - Die Messstation "Eschenbergturm" wurde aus dem Datensatz entfernt, da dieser aktuell keine zuverlässigen Daten liefert. CSV Dateiformat --------------- Die Daten werden im CSV-Format exportiert. Das File ist UTF-8 codiert und Spalten mittels Komma (,) getrennt. Der Export richtet sich dabei den Leitlinien für einfach nutzbare Behördendaten [1] des Kantons Zürich. Die Struktur des CSV orientiert sich an RFC 4180 [2] und RFC 7111 [3], verwendet derzeit aber LF statt CRLF als Zeichen des Zeilenumbruchs. VARIABLEN ******************** VARIABLE station_id BESCHREIBUNG VARIABLE ID der Messtation. ┌────────────────┬───────────┐ │ Typ │ Text │ ├────────────────┼───────────┤ │ kann leer sein │ nein │ ├────────────────┼───────────┤ │ Beispiel │ 2206LH003 │ └────────────────┴───────────┘ ******************** VARIABLE zeitstempel_utc BESCHREIBUNG VARIABLE Das Merkmal "zeitstempel_utc" beinhaltet Datum und Uhrzeit in UTC (Coordinated Universal Time). ┌────────────────┬──────────────────────┐ │ Typ │ Datum (ISO-8601) │ ├────────────────┼──────────────────────┤ │ kann leer sein │ nein │ ├────────────────┼──────────────────────┤ │ Beispiel │ 2024-01-05T02:50:00Z │ └────────────────┴──────────────────────┘ ******************** VARIABLE mittelwert_lufttemperatur_grad_celcius BESCHREIBUNG VARIABLE Lufttemperatur der letzten 10 Minuten in Grad Celsius. Beschreibung der Messgrösse --------------------------- Die Lufttemperatur beschreibt die Temperatur der bodennahen Atmosphäre, welche nicht von Strahlung oder Wärmeleitung beeinflusst ist. Sie wird in Grad [°] Celsius angegeben. Messmethode ----------- Gemessen wird die Lufttemperatur in einer Höhe von 2 bis 3 m über dem Boden mit einem Widerstandsthermometer. Aggregation der Messgrösse -------------------------- Die Reaktionszeit des Sensors auf Lufttemperaturänderungen liegt zwischen 5 und 30 Sekunden. Daher wird ein Messwert alle 30 Sekunden aufgenommen. Der Mittelwert aller aufgezeichneten Werte über 10 Minuten ergibt den Messwert. Messunsicherheit ---------------- Die Messunsicherheit des Sensors liegt bei ± 0.2 °C. Bei der Interpretation der Daten ist zu beachten, dass die Sensoren mit einem passiven, nicht aktiv belüfteten Strahlungsschild ausgestattet sind. Bei direkter Sonneneinstrahlung können die Abweichungen daher höher sein. ┌────────────────┬────────────────────────────────────────────────────────┐ │ Einheit │ Grad Celsius │ ├────────────────┼────────────────────────────────────────────────────────┤ │ Typ │ Zahl (Dezimalzahl) │ ├────────────────┼────────────────────────────────────────────────────────┤ │ kann leer sein │ ja, wenn keine Daten vorhanden zum genannten Zeitpunkt │ ├────────────────┼────────────────────────────────────────────────────────┤ │ Beispiel │ 2.600006 │ └────────────────┴────────────────────────────────────────────────────────┘ ******************** VARIABLE mittelwert_relative_luftfeuchtigkeit_prozent BESCHREIBUNG VARIABLE Durchschnittliche, relative Luftfeuchtigkeit der letzten 10 Minuten. Beschreibung der Messgrösse --------------------------- Die relative Luftfeuchtigkeit beschreibt das Gewichtsverhältnis des aktuellen Wasserdampfgehalts der Luft im Vergleich zum Wasserdampfgehalt, der für die aktuelle Lufttemperatur und den aktuellen Luftdruck maximal möglich wäre. Sie wird in Prozent [%] angegeben, wobei Luft bei 100 % relativer Luftfeuchte als gesättigt gilt. Messmethode ----------- Die Luftfeuchtigkeit wird mit kapazitiven Sensoren gemessen. Aggregation der Messgrösse -------------------------- Die Reaktionszeit des Sensors auf Luftfeuchteänderungen liegt zwischen 8 und 30 Sekunden. Daher wird ein Messwert alle 30 Sekunden aufgenommen. Der Mittelwert aller aufgezeichneten Werte über 10 Minuten ergibt den Messwert. Messunsicherheit ---------------- Die Messunsicherheit liegt bei ± 1.5 % relative Luftfeuchtigkeit bei 25 °C Lufttemperatur. ┌────────────────┬────────────────────────────────────────────────────────┐ │ Einheit │ Prozent Luftfeuchtigkeit │ ├────────────────┼────────────────────────────────────────────────────────┤ │ Typ │ Zahl (Dezimalzahl) │ ├────────────────┼────────────────────────────────────────────────────────┤ │ kann leer sein │ ja, wenn keine Daten vorhanden zum genannten Zeitpunkt │ ├────────────────┼────────────────────────────────────────────────────────┤ │ Beispiel │ 89.4 │ └────────────────┴────────────────────────────────────────────────────────┘ ******************** VARIABLE mittelwert_globale_sonneneinstrahlung_watt_per_m2 BESCHREIBUNG VARIABLE Sonnenstrahlung in Watt pro Quadratmeter. Beschreibung der Messgrösse --------------------------- Die solare Strahlung ist die emittierte elektromagnetische Strahlung der Sonne. Sie wird in Watt pro Quadratmeter [W/m2] angegeben und beträgt in unseren Breitengraden im Maximum (sommerlichen Mittagssonne) etwa 700 bis 900 W/m2. Messmethode ----------- Die Barani Messstationen messen die solare Strahlung anhand der Stromproduktion des Solarpanels, was nicht dem WMO Standard entspricht! Die Positionierung der Messstationen ist nicht für die Strahlungsmessung optimiert, die Stationen sind teilweise verschattet. Aggregation der Messgrösse -------------------------- Die Reaktionszeit des Sensors liegt bei unter einer Sekunde, die Werte werden alle Sekunde aufgezeichnet. Der Mittelwert aller aufgezeichneten Werte über 10 Minuten ergibt den Messwert. Messunsicherheit ---------------- Die Messunsicherheit der Strahlungsmessung beläuft sich auf 5 % der aggregierten Tagessumme. ┌────────────────┬────────────────────────────────────────────────────────┐ │ Einheit │ Watt pro Quadratmeter │ ├────────────────┼────────────────────────────────────────────────────────┤ │ Typ │ Zahl (Ganzzahl) │ ├────────────────┼────────────────────────────────────────────────────────┤ │ kann leer sein │ ja, wenn keine Daten vorhanden zum genannten Zeitpunkt │ ├────────────────┼────────────────────────────────────────────────────────┤ │ Beispiel │ 24 │ └────────────────┴────────────────────────────────────────────────────────┘ ******************** QUELLEN [1] https://github.com/openZH/ogd-handbook/blob/main/publikationsleitlinien.md [2] https://www.ietf.org/rfc/rfc4180.txt [3] https://www.ietf.org/rfc/rfc7111.txt TESTS - expect_column_to_exist column: mittelwert_globale_sonneneinstrahlung_watt_per_m2 - expect_column_to_exist column: mittelwert_lufttemperatur_grad_celcius - expect_column_to_exist column: mittelwert_relative_luftfeuchtigkeit_prozent - expect_column_to_exist column: station_id - expect_column_to_exist column: zeitstempel_utc - expect_column_values_to_be_between column: mittelwert_globale_sonneneinstrahlung_watt_per_m2 min_value: 0 max_value: 2200 - expect_column_values_to_be_between column: mittelwert_lufttemperatur_grad_celcius min_value: -100 max_value: 120 - expect_column_values_to_be_between column: mittelwert_relative_luftfeuchtigkeit_prozent min_value: 0 max_value: 102 - expect_column_values_to_match_regex column: station_id regex: ^2206LH\d{3}$ - expect_column_values_to_match_regex column: zeitstempel_utc regex: ^\d{4}-\d{2}-\d{2}T\d{2}:\d{2}:\d{2}$ - expect_compound_columns_to_be_unique column_list: - station_id - zeitstempel_utc - not_null column: station_id - not_null column: zeitstempel_utc - test_temp_sudden_change_in_series column: mittelwert_lufttemperatur_grad_celcius order_by: - station_id - zeitstempel_utc threshold_pct: 5 threshold_abs: 2 allowed_strike_proportion: 0.01 - test_temp_sudden_change_in_series column: mittelwert_relative_luftfeuchtigkeit_prozent order_by: - station_id - zeitstempel_utc threshold_pct: 5 threshold_abs: 5 allowed_strike_proportion: 0.002