DEL031 1230796 Grenzeloos modelleren van de ondergrond; ontwikkeling software voor lagenmodel NHI en herbruikbare provenance

Aanleiding van het project

Grondwatermodellen zijn onmisbaar bij het inzichtelijk maken van de vele complexe processen en actoren die op het watersysteem inwerken. De beschikbaarheid van grote datasets is de afgelopen jaren toegenomen, maar de werkwijze voor het gebruik van deze data in de modellen is achtergebleven en nog voorbehouden aan enkele specialisten. De verwerking van gegevens is vaak onvoldoende reproduceerbaar, waardoor het lastig is kennis over te dragen en modellen te actualiseren. Bovendien verloopt de omzetting van basisgegevens naar modelinvoer nog in één richting, waardoor inzichten onvoldoende worden teruggeleid naar de basis, en tijd en energie verloren gaat aan dezelfde correcties. De hydrologen in het werkveld missen gereedschap om zelf flexibel en op maat een grondwaterlagenmodel te kunnen construeren, waamee regionale kennis beter wordt benut en de modellen meer van \\\”ons allemaal\\\” worden.

Doel van het project

In 2016 wordt een algemeen toepasbare werkomgeving voor modellering van grondwater gerealiseerd, waarbinnen de gebruiker op flexibele wijze een lagenmodel kan samenstellen uit data van de ondergrond. De werkomgeving bevat software waarmee het versiebeheer van een modeltoepassing wordt bijgehouden en relaties en afhankelijkheden worden vastgelegd. Hierdoor wordt inzichtelijk hoe een modeltoepassing is opgebouwd en is actualisatie mogelijk bij nieuw beschikbare gegevens. De methode om data in alle afzonderlijke stappen in het modelleerproces te kunnen beheren en te delen wordt getoetst voor het grondwater. De toegepaste software voor versiebeheer en vastleggen van de afhankelijkheidsrelaties wordt generiek gemaakt, om ook in andere modeldomeinen ingezet te kunnen worden. De ontwikkeling draagt bij aan een uniek gezamenlijk hydrologisch instrumentarium en een nieuwe werkwijze van modelleren en wordt gezien als voorbeeld en kansrijk exportproduct.

Omschrijving van de activiteiten

In een ontwikkelproces met modelontwikkelaars en gebruikers wordt in stappen software ontwikkeld en getest:
– Functionaliteiten van de werkomgeving worden voorbereid in een mockup en bijgesteld op basis van feedback van beoogde gebruikers.
– In 2 scrumsessies worden functionaliteiten toegevoegd aan een open software omgeving (Deltashell) om een lagenmodel af te leiden uit REGIS (module A)
– In 2 scrumsessies worden functionaliteiten toegevoegd om interactief andere GIS-bestanden toe te voegen en te verwerken in het lagenmodel (module B).
– In 2 scrumsessies worden functionaliteiten toegevoegd voor versiebeheer en voor relaties van de afhankelijkheden van modelonderdelen en generiek gemaakt (module C).
– Over de ontwikkelingen wordt uitgebreid gecommuniceerd door middel van publicaties in vakbladen en presentaties in bijeenkomsten.

Verwachte resultaten

De technische eindproducten voor iedereen beschikbaar:
1. Een Deltashell werkomgeving (open source) met geïntegreerde voorbewerkingsprogrammatuur o.b.v. iMOD, Trishell en Hydroconnect.
2. Software (Hydroconnect ) voor versiebeheer en workflowmanagement die toepasbaar is voor meerdere modelleerdomeinen.
Voor Royal HaskoningDHV en Deltares betekent dit convergentie van 2 softwarelijnen voor grondwater en een inhoudelijke basis voor samenwerking in binnen- en buitenlandse projecten. Voor het Nederlandse waterbeheer wordt beschikbare data van de ondergrond direct toepasbaar gemaakt en wordt de grondwatermodellering naar een hoger niveau wordt gebracht. De innovatie op het gebied van versiebeheer en reproduceerbaarheid in de grondwaterwereld wordt toepasbaar gemaakt voor andere domeinen en leidtinternationaal tot een voorsprong in modellering door Nederlandse kennisinstituten en adviesbureaus.

Innovativiteit

Een belangrijke innovatieve ontwikkeling in dit voorstel is de software om data in alle afzonderlijke stappen in het modelleerproces te kunnen beheren en te delen. Hiervoor zal het concept van ten eerste versiebeheer van (bron)data en ten tweede de afhankelijkheidsgraaf tussen bron- en afgeleide data met HydroConnect worden toegepast binnen DeltaShell en worden geoptimaliseerd, en op onderdelen generieker worden gemaakt, om in toekomstige andere modeldomeinen ook eenvoudig inzetbaar te worden. Binnen dit project zal deze generieke toepasbaarheid vervolgens gespecialiseerd en getoetst worden met de beschreven grondwatermodelleringslijn.

Valorisatie

In 2016 wordt in het kader van ontwikkelingen van het NHI breed gecommuniceerd over de ontwikkeling en voortgang. Via de website NHI.nu, vakbladen (bijv. Stromingen editie mei 2016), symposia (bijv. 30 juni NHI symposium) en andere bijeenkomsten (bijv. 17 mei 2016 college NHI bij WUR) zal de ontwikkeling worden toegelicht. Na ontwikkeling van de software worden filmpjes gemaakt en gedeeld via internet. In de toekomst zullen de ontwikkelingen verder kenbaar worden gemaakt via o.a. symposia en congressen. Na succesvolle toepassing in het grondwaterdomein liggen vervolgstappen in overige domeinen van de hydrologische modellering voor de hand: de onverzadigde zone (i.s.m.WUR/Alterra) en het oppervlaktewaterdomein (met adviesbureaus). Ook kan toepassing in andere disciplines verder worden verkend, bijvoorbeeld in het kader van samenwerking binnen NMDC, waar naast modellen van het waterbeheer ook modellen voor verkeer- en vervoer en luchtkwaliteit worden onderzocht.

Link naar projectresultaten…