AU-forskere satte turbo på GIS-beregninger med ram-optimering

Muligheden for at simulere f.eks. vandets bevægelser ved skybrud eller havvandstandsstigning bliver bedre. Forskning ved Aarhus Universitet har gjort det muligt at bearbejde meget større datamængder på kortere tid end hidtil, og denne udvidelse af kapaciteten vil være til gavn for bl.a. myndigheder og konsulentfirmaer.

Det har længe været muligt at anvende detaljerede terræn-geodata i en model af, hvordan vand bevæger sig over terræn - men med mærkbare begrænsninger. Geodata fylder adskillige terabytes, og derfor giver detaljerede analyser i geografiske informationssystemer (GIS) enhver computer sved på panden. Enten må man nøjes med et mindre område, eller også må man give køb på detaljerne.

»En harddisk er ca. en million gange langsommere end RAM'en, og derfor tager det 'lang' tid at regne på data der er større end RAM'en - ikke mindst, fordi der ofte flyttes mange data mellem RAM og harddisk, som ikke bliver brugt,« forklarer centerleder, professor Lars Arge, fra Danmarks Grundforskningsfonds center Madalgo (Center for Massive Data Algorithmics) ved Aarhus Universitet.

»Vi har udviklet en algoritme, der gør, at computeren på én gang flytter en stor mængde af lige præcis de data, der skal bruges, fra harddisken til RAM'en. Og det gør, at vi kan lave detaljerede beregninger mange gange hurtigere end før,« siger han.

Mange anvendelser De nye muligheder vil også vise sig relevante i forbindelse med f.eks. placering af vindmøller samt ved planlægning af veje, broer og jernbaner.

»Man kan i teorien beregne, præcis hvor vandet vil bevæge sig hen, hvis man har geodata nok, og det har vi ofte. Vil man kun se på detaljer inden for f.eks. en kommune, er det ofte muligt at gøre det på traditionel vis. Men hvis man vil se, hvordan vandet bevæger sig over kommunegrænserne, vokser datamængden radikalt.«

»Det kræver nemlig mange data at lave et detaljeret kort over vigtige lavninger, diger og afløb, og det er nødvendigt, hvis man ønsker præcist at modellere, hvor f.eks. regnvandet løber hen. Og her er vores styrke, at vi hurtigt kan analysere selv store områder, sådan at man nemmere kan finde ud af, hvor man skal sætte ind,« siger Lars Arge.

Kvalitetssikring koster tid

Greve Kommune har været hårdt ramt af oversvømmelser, og man er derfor langt fremme, når det gælder kortlægning og forebyggelse. Birgit Paludan, hydrauliker og civilingeniør i Greve Forsyning, hilser den ny teknologi velkommen, men understreger, at den hurtige databehandling kun løser nogle af problemerne.

»Det er meget afgørende for staten, at det bliver lettere at arbejde med de regionale eller landsdækkende modeller, når man skal planlægge. I kommunerne tager man også udgangspunkt i det store overblik, men den tunge del af arbejdet starter først bagefter. Nu skal man nemlig i gang med at kvalitetssikre sin digitale terrænmodel, så den kommer til at svare bedst muligt til virkeligheden.«

»Her er der tale om omfattende 'håndjusteringer' og numeriske modelberegninger, hvor man bl.a. importerer nøjagtige data om f.eks. rørføringer under broer, eller om vandløb og regnvandssystemer. Endelig er man nødt til at gå ud og måle på sine systemer for at få justeret modellen helt præcist,« siger Birgit Paludan.

Greve Kommune har fokus på, hvad der sker inden for kommunegrænsen, men når det gælder vand, må man nødvendigvis også skele til, hvad der sker hos f.eks. naboen, Ishøj. Og der er ikke blot tale om nogle få udsatte kommuner - oversvømmelser kan ramme alle lavtliggende områder, f.eks. har både Odense, Vejle, Frederiksværk og Amager haft problemer de seneste år.