Projektverlauf/Projektbericht
von Bente Tiedje
Montag
Lars Kaleschke hatte mich gebeten einen Vortrag vorzubereiten, in dem ich den bereits erarbeiteten Teil meiner Diplomarbeit vorstelle der sich mit Satelliten-Chlorophyll-Messungen beschäftigt. Ausserdem sollte der Vortrag einen Ausblick auf noch ungelöste Probleme und Fragestellungen in Bezug auf die Aufbereitung der vorhandenen Satellitendaten zum Vergleich mit den simulierten Modelldaten geben.
Einführung in das Thema
Am Anfang des Projektes stand also ein Vortrag mit dem Thema: Chlorophyll-a: Satellitenmessungen vs. Modellsimulation. Der Vortrag gab zunächst eine Einleitung zu Chlorophyll-a und den unterschiedlichen Satelliten und Sensoren mit dessen Hilfe man Chlorophyll-a-Konzentrationen gemessen hat bzw. immer noch mißt. Im Folgenden gab es eine Einführung zu den optischen Eigenschaften des Ozeans und welche Faktoren diese Eigenschaften bzw. die Farbe ändern. Nachdem erklärt wurde wie/was die Sensoren eigentlich messen, gab es einen Einblick in den MODIS-Chlorophyll-a-Algorithmus. Zum Schluss wurde eine Einführun in das Ökosystemmodell ECOHAM gegeben, denn die MODIS-Level-3-Satellitendaten sollen letzendlich mit den im Modell simulierten Daten verglichen werden.
Obwohl ich erst nach dem Vortrag erfahren habe, dass ich ein halbwöchiges Projekt leiten sollte, in dem meine dargestellten Probleme und Fragestellungen zu behandeln sind, bot der Vortrag einen guten Themeneinstieg für alle Beteiligten und gleichzeitig eine gute Motivation.
Im Anschluss entwickelten wir gemeinsam eine grobe Projektplanung.
Projektplanung
Als Teilziele des Projektes haben wir festgelegt:
- Herunterladen und Speichern der Satellitendaten
- Anpassen der Satellitendaten an die Modellgitterstruktur und an das Modellgebiet (Nordseeregion)
- graphische Darstellung mit GMT
- Schließung der Lücken in den Satellitendaten durch räumliche und zeitliche Interpolation
Nachdem die Teilziele beschlossen waren, habe ich noch eine kurze Erklärung zu den Satellitendaten gegeben und gezeigt wo sie im Internet zu finden sind. Da ein Programm zum einfachen Einlesen, Ausschneiden und Plotten der Daten bereits existierte, habe ich dieses auch noch kurz vorgestellt (das Programm ist unter ChlorophyllArbeitsGruppe2 zu finden).
Als nächstes wurden die Arbeitsgruppen eingeteilt.
Arbeitsgruppen
Die Gruppe 1 bildeten Dennis und Markéta, die Gruppe 2 Nina und ich. Die Gruppe 1 beschäftigte sich mit dem ersten Teilziel und die Gruppe 2 mit dem zweiten. Die graphische Darstellung mit GMT war zunächst als Alternativ-Aufgabe geplant, falls eine der Gruppen ihr Teilziel vor der anderen erreichen würde. Das letzte Teilziel war zunächst für Dienstag Nachmittag oder Mittwoch Vormittag eingeplant.
Es folgten Diskussionen über die Angehensweise der zugeteilten Aufgaben innerhalb der Gruppen. Dabei stand Lars Kaleschke als Helfer für alle Anfangsschwierigkeiten zur Verfügung.
Beide Gruppen haben nebenbei ihre Arbeit so gut es ging in wiki dokumentiert.
Besprechung
Am Ende des Tages stellten die Gruppen ihre bis jetzt erarbeiteten Programmcodes der gesamten Gruppe vor. Es stellte sich heraus, dass die Gruppe 1 ihre Aufgabe bereits jetzt schon soweit erledigt hatte, dass ihr Programm in der Lage war, die wöchentlichen Satellitendaten aus dem Internet herunter zuladen und sie in einem Verzeichnis zu speichern.
Dienstag
Fortführung der Gruppenarbeit
Da die heruntergeladenen Daten noch komprimiert waren, baute die Gruppe 1 im Verlauf des Tages einige neue Zeilen in ihren Programmcode ein, die es ermöglichten die Daten zu entpacken. Mit der ursprünglich als Alternative angedachten Aufgabe, der GMT-Darstellung, hat sich im Weiteren Lars Kaleschke angenommen.
Die Gruppe 2 war den ganzen Tag damit beschäftigt ihre erste Aufgabe zum Abschluss zu bringen.
Besprechung zum Abschluss der Gruppenarbeit
Am Ende des Tages wurden dann die zum Abschluss gebrachten Gruppenarbeiten vorgestellt und erklärt. Die Arbeiten der beiden Gruppen sind unter ChlorophyllArbeitsGruppe1 und ChlorophyllArbeitsGruppe2 zu finden. Der Programmcode für die graphische Darstellung mit GMT ist unter ChlorophyllProgrammcodes abgelegt.
Nun stand nur noch das letzte Teilprojekt, die Schließung der Satellitendatenlücken durch zeitliche/räumliche Interpolation, zur Bearbeitung aus. Da bereits jetzt abzusehen war, dass wir den Mittwoch Vormittag zum Zusammenfügen der einzelnen Gruppenarbeiten benötigen würden, wurde das Teilziel "Schließung der Lücken" gestrichen.
Mittwoch
Zusammenfügen der einzelnen Gruppenarbeiten
Die einzelnen Programmcodes der Gruppen wurden zusammengefügt. Unter Mithilfe aller Beteiligten entstand so ein Programm, dass es ermöglicht die wöchentlichen Satellitendaten herunterzuladen und zu entpacken, sowie sie auf die richtige geographische Größe und räumliche Gitterstruktur zu bringen und abzuspeichern, und sie anschließend mit GMT graphisch darzustellen. Wir führten einen Testlauf durch, der ohne Fehlermeldungen zum gewünschten Ergebnis führte. Zum Schluss zeigte uns Lars Kaleschke einen Schnelldurchlauf (Film) aller erzeugten Postscript-Bilder, so dass die Dynamik der Chlorophyllkonzentrationen über das Jahr deutlich wurde.
(siehe ChlorophyllGruppenEndergebnis )
Abschlussbesprechung
Was wurde erreicht?
In der Planungsphase des Projektes wurden folgende Teilziele festgelegt:
- Herunterladen und Speichern der Satellitendaten
- Anpassen der Satellitendaten an die Modellgitterstruktur und an das Modellgebiet (Nordseeregion)
- graphische Darstellung mit GMT
- Schließung der Lücken in den Satellitendaten durch räumliche und zeitliche Interpolation
Die ersten drei Ziele dieser Liste wurden erreicht. Das letzte Teilziel konnten wir leider aus zeitlichen Gründen nicht erarbeiten. Es ist aber unter ChlorophyllProgrammcodes ein allgemeines Programm (von Lars Kaleschke) zu finden, dass die Schließung von Datenlücken durch räumlich Interpolation ermöglicht.
Schwierigkeiten/Probleme
Das erste Problem bestand in der Vorbreitung des Projekts. Da ich nicht informiert war, dass ich ab Montag ein halbwöchiges Projekt zu leiten hätte, verlief die Anfangsphase des Projektes ein bißchen undurchdacht und unstrukturiert. Die effektive Arbeit begann erst nachdem die Einteilung in verschiedene Arbeitsgruppen und die Festlegung der Teilziele erreicht war.
Es gestaltete sich allerdings als schwierig den zeitlichen Umfang der Teilaufgaben vorher abzusehen. So hatte die Gruppe 1 ihr Ziel bereits am Dienstag Vormittag erreicht, während die Gruppe 2 immernoch mit Problemen ihrer Teilaufgabe kämpfte. Es musste also überlegt werden welche Alterniv-Aufgabe für die Gruppe 1 am besten in die Gesamtplanung passen würde. Diese Problematik hätte besser vorbereitet sein können.
Wohl das größte Problem stellte der unterschiedliche Wissenstands über die Programmiersprache Python dar. Oft wusste man zwar wie man auftretende Probleme theoretisch zu lösen hätte, jedoch fehlte einem die "technische" Erfahrung mit Python (häufige Frage: Bietet Python vielleicht bereits eine Funktion für die Problemstellung?).
Projektleitung und Projektarbeit
Mit der Projektleitung waren alle Beteiligten einigermaßen zufrieden, auch wenn die Anfangsphase als "etwas chaotisch" bezeichnet wurde. Das Arbeiten in den Gruppen gestaltete sich dann allerdings ruhig und effektiv.
Es bestand eine gute Kommunikation zwischen den Gruppen. Dadurch dass die Gruppen zwischendurch ihre Arbeit und Probleme allen anderen vorstellten/präsentierten blieb das Projekt für alle Beteiligten transparent und es kam bei der Zusammenfügung der einzelnen Programmcodes am Abschlusstag zu keiner all zu großen Verwirrung. Wenn eine Gruppe mal ein Teilergebnis der anderen Gruppe benötigte (z.B. ein Testbild, oder ein Test-Programmcode-Stück) um ihre eigene Arbeit fortzuführen, dann stellte diese Anfrage kein Problem dar.
Alle Beteiligten sind sich einig, dass sie während der Projektarbeit viel gelernt haben. Vor allem die erlernten Fähigkeiten mit der Sprache Python, aber auch die gewonnenen Erfahrungen mit der Projektarbeit haben alle weitergebracht.
Für die fachlich kompetente Betreuung und die Unterstützung in Python haben sich alle Beteiligten bei Lars Kalescheke bedankt.
Was muss noch gemacht werden?
Da das letzte Teilziel, die Schließung der Datenlücken, nicht erreicht wurde, wird dies die nächste Aufgabe sein. Das übergeordnete Ziel dieses Projektes, und somit gleichzeitig die Motivation, bleibt auch weiterhin der Vergleich der Sattelitendaten mit den simulierten Modelldaten. Dieses Ziel soll in meiner Diplomarbeit erreicht werden.