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Agentenbasierte Modellierung als neuartiger Ansatz für die Erzeugung künstlicher und natürlicher Fließnetze
Art der Abschlussarbeit
Bachelor
Autoren
- Voit, Paul
Betreuer
- Dipl.-Hydrol. Björn Helm
Weitere Betreuer
Andy Phillip
Abstract
In der Hydrologie ist die automatische Generierung von natürlichen Fließgewässern aufgrund von Höhendaten bei unbekannten Gebieten mit schlechter Datenlage ein wichtiges Werkzeug zur weitergehenden Untersuchung der Einzugsgebietseigenschaften, z.B. in Hinblick auf das Abflussverhalten und die Hochwasservorhersage. Nach heutigem Stand verwenden die vorhandenen Algorithmen nur Information über das Gefälle als Parameter und die erzielten Resultate sind, je nach Gebietseigenschaften, fraglich. Agentenbasierte Modellierung könnte hierbei ein Weg sein, diese Probleme sinnvoller zu lösen, da mit ihnen die Möglichkeit besteht, eine Vielzahl von Parametern, wie z.B. Landnutzung und Bodenarten im Modell zu berücksichtigen. In der Wasserwirtschaft gibt es Ansätze, die Auslegung von Leitungsnetzen zu automatisieren und optimieren. Hierbei spielen evolutionäre Algorithmen, ein Untergebiet der agentenbasierten Modellierung, eine entscheidende Rolle. Diese Arbeit soll das Potential der frei verfügbaren Software NetLogo hinsichtlich ihrer Möglichkeiten der agentenbasierten Modellierung und Verwendung evolutionärer Algorithmen in der Hydrologie und Wasserwirtschaft thematisieren. Es wird überprüft, inwieweit sich diese Software für die Bearbeitung solcher Problemstellungen eignet. Dies geschieht anhand der Erstellung eigener Modelle und Algorithmen, welche vorhandene Fließmodelle zum Vorbild nehmen und diese erweitern. Die erarbeiteten Methoden finden in ausgewählten Modellregionen Anwendung und werden untereinander verglichen.
Schlagwörter
agentenbasierte Modellierung, evolutionäre Algorithmen, Hydrologie, Wasserwirtschaft, Optimierungsalgorithmus, automatische Generierung von Fließnetzen
Berichtsjahr
2011