Forschungsthemen

Simulation, Analyse und Visualisierung mit Visdom

In der Software Visdom haben wir unser Know-how in den Bereichen Simulation und hydrodynamische Modellierung in einem Tool gebündelt, das durch die Kombination von Simulation, Analyse und Visualisierung Anwenderinnen und Anwender bei der raschen Entscheidungsfindung unterstützt. In einer bislang unerreichten Geschwindigkeit kann Visdom Hochwasser- und Starkregenszenarien nicht nur simulieren, sondern ermöglicht zugleich eine Analyse – etwa zur Definierung von Gefahrenzonen – und Visualisierungen der Simulationsergebnisse. Das wichtigste Softwarekonzept ist dabei die sekundenschnelle Simulation alternativer Szenarien, die miteinander verglichen werden können. Benutzer und Benutzerinnen sind damit in der Lage, die Folgen verschiedener Entscheidungen anhand einer digitalen Kopie der Realität durchzuspielen. Dies ist vor allem für den Katastrophenschutz – in der Vorsorge ebenso wie im Akutfall – von größter Bedeutung.

Unsere Software Visdom ist aus langjähriger angewandter Forschung mit verschiedenen Partnern, u.a. mit dem anerkannten Hochwasserspezialisten Günter Blöschl (TU Wien), hervorgegangen und konnte sich in den vergangenen Jahren bereits in mehreren praktischen Anwendungen bei realen Anwendungsfällen bewähren. So haben wir, um nur einige Beispiele zu nennen, im Rahmen von Kollaborationen Projekte im Bereich Hochwasser- und Starkregenschutz für die Städte Köln  und Graz, die chinesische Megacity Shenzhen sowie für ganze Regionen wie das Marchfeld  erfolgreich durchgeführt. Derzeit arbeiten wir im Auftrag des Bundesministeriums für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus an der Hochwasserrisikozonierung Österreichs.

Katastrophenschutzplanung für Gemeinden

Als Dienstleistung für Gemeinden bieten wir in Kooperation mit RIOCOM – Ingenieurbüro für Kulturtechnik und Wasserwirtschaft maßgeschneiderte Katastrophenschutzplanungen an. Dabei erstellen wir die digitale Kopie einer Gemeinde und spielen darin anschließend verschiedene Szenarien durch: Was passiert, wenn Bäche über Ufer treten, Kanäle Abwasser nicht mehr verkraften usw. Basierend auf diesen Simulationsergebnissen werden anschließend geeignete Schutzmaßnahmen für verschiedene Extremwettersituationen definiert, Krisenpläne erstellt und/oder lokales Personal (z.B. Feuerwehr) beraten. Link zu Katastrophenschutz für Gemeinden

Wissenschaftliche Top-Publikationen über Visdom

Unsere Forschungsaktivitäten rund um das Visdom-System haben zu drei wissenschaftlichen Top-Publikationen geführt, die sich gegenseitig ergänzen und die großen Stärken dieser Software widerspiegeln. Unser Simulations-Paper "A fast second-order shallow water scheme on two-dimensional structured grids over abrupt topography" stellt unseren innovativen GPU-basierten numerischen Solver für Hochwasser- und Starkregensimulationen vor, durch den die wohl schnellste heute verfügbare Hochwassersimulation ermöglicht wird. Das Paper "Comparison of Fast Shallow-Water Schemes on Real-World Floods" vergleicht unser Schema, das eine ausgezeichnete Übereinstimmung mit der Realität zeigt, mit anderen modernen Schemata in Bezug auf Genauigkeit und Leistung bei mehreren realen Fällen. Schließlich stellt die Publikation "Interactive Visualization of Flood and Heavy Rain Simulations", welche auf der EuroVis 2019 mit dem Best Paper Award ausgezeichnet wurde, die skalierbaren, robusten und ansprechenden Wasservisualisierungen unserer Large-Scale-Simulationen vor. Schließlich stellt unser Visualisierungs-Paper skalierbare, robuste und ansprechende Wasservisualisierungen für unsere groß angelegten Simulationen vor. Hier geht es zur Publikationsliste.