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Hangwindkarten

WindMap© version 1.03- released 01.01.08

Dr. Beda Sigrist, Urheber von TherMap, hat auch die hier gezeigten Karten mit Methoden generiert, welche den Effekt von Hangwinden berücksichtigen. Auch diese Karten dürfen für nicht-kommerzielle Zwecke frei verwendet werden. Bei kommerzieller Verwertung, Zitaten oder weiterer Publikation ist eine schriftliche Bewilligung über die am Schluss erwähnte TherMap-Mailadresse einzuholen und diese Site als Quelle zu zitieren.

Eine Ergänzung zu
TherMap

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Willkommen bei WindMap

Bewegt man den Cursor über das Bild links, erscheint für den gleichen Ausschnitt eine Karte vonWindMap, einem Werkzeug, welches das örtliche Potential von Hangwinden bei vorgegebener Windrichtung zeigt, wobei der Einfachheit halber keine anderen meteorologischen Einflüsse oder Wellenbildungen berücksichtigt werden. Das Beispiel enthält zudem eine Flugspur, welche die tatsächlich festgestellten steigenden (blau) und sinkenden (weiss) Zonen wiedergibt.

Für jedes Vielfache von 15 Grad der Windrichtung (z.B. Wind aus 195° Grad im Beispiel nebenan) können von dieser Site Karten heruntergeladen werden, welche das lokale Hangwindpotential zeigen. Auf Wunsch stellen wir auch eine CD mit den gesammelten Kartensatz für die Schweiz, Österreich, die französischen Alpen, die Pyrenäen, und den nördlichen sowie mittleren Apennin gegen ein kostentragendes Entgelt zu.

Vor Flugantritt ermöglichen es die WindMap Karten, die besten Flugrouten nochmals zu prüfen oder jüngeren Piloten zu erklären, vor allem bei weniger bekanntem Gelände. Nach dem Flug können die aufgezeichneten Flugrouten (normalerweise IGC-Dateien) auf diese Karten übertragen werden, um festzustellen, wo vielleicht eine bessere Streckenwahl zur Verfügung gestanden hätte. Die Karten können dazu auch als Rasterkarten in bestimmte Fluganalysensysteme importiert werden.

Wie kam es zu WindMap?

In den letzten Jahren haben unerwartet grosse Streckenflüge im Gebirge auf das unterschätzte Potential von Hangwinden aufmerksam gemacht. Deshalb hat sich die meteorologische Sektion von OSTIV nach den positiven Erfahrungen mit TherMap für entsprechende Hangwindkarten interessiert und zu entsprechenden Entwicklungen ermutigt. Mit WindMap soll diesem Bedürfnis entsprochen werden.

Klicken Sie auf das Gewünschte

Das Modell Verwendung der Karten Downloads CD Bestellung FAQ Links Kontakt

 

Das Modell a. Einfache Hangwindkarten
b. Karten mit kanalisiertem Hangwind

a. Einfache Hangwindkarten

Digitale Höhenmodelle (Digital Elevation Model: DEM), wie etwa das erdumspannende 90m SRTM Modell, liefern ein für unsere Zwecke ideal detailliertes Profil der Erdoberfläche. Die in diesen Daten enthaltenen Angaben erlauben die Berechnung der räumlichen Ausrichtung jedes Oberflächenfeldes von etwa 90 Metern Kantenlänge. Bläst nun Wind aus einer bestimmten Richtung gegen ein einzelnes solches Feld, wird er in der Regel abgelenkt und zwar entlang der Schnittgeraden in der sich das Oberflächenfeld mit der Spiegelungsebene des Windvektors schneidet. Dies gilt natürlich nur für Oberflächenelemente, die von oben her angeblasen werden. Die Aufwärtskomponente des abgelenkten Windes wird dabei als Mass für das Aufwindpotential am Hang genommen. Ein weiterer wichtiger Faktor ist der Windschatten hinter Hindernissen, innerhalb dessen kein Aufwindeffekt zu erwarten ist. Aufgrund empirischer Auswertungen verwendet WindMap eine absteigende Schattenneigung von 10 Grad hinter den Hindernissen. So einfach dieses Modell klingt, lassen sich dadurch bereits realitätsnahe Hangwindkarten erzeugen, wie man aus untenstehendem Kartenausschnitt sehen kann.

b. Karten mit kanalisiertem Hangwind

Beim einfachen Modell wird die Windablenkung für jedes Oberflächenfeld unabhängig berechnet. Dies stimmt in der Praxis nur teilweise, nämlich, wenn benachbarte Oberflächenfelder räumlich gleich orientiert sind. Bläst der Wind dagegen ein enger werdendes Tal hinauf, ist mit einem Verdichtungseffekt zu rechnen, durch den der Wind normalerweise beschleunigt wird. Im jetztigen, verfeinerten Modell von WindMap wurden solche Verdichtungen über eine Distanz von maximal 400 Metern berücksichtigt. Dadurch wurden die Karten prägnanter, wie man sehen kann, wenn man den Cursor über die Karte bewegt. Diese Methode wurde deshalb für alle hier angebotenen Karten verwendet.


Region östlich des Walensees, mit Wind aus Richtung 195°, erstellt mit dem einfachen Modell.
Bewegt man den Cursor über das Bild, erscheint die mit zusätzlichem Kanalisierungseffekt berechnete Karte

Verwendung der Karten a. Richtige Kartenwahl
b. Grenzen des WindMap Ansatzes
c. Wie man die Karten liest
d. Flugvorbereitung mit TherMap
e. Fluganalyse mittels TherMap

a. Richtige Kartenwahl

Land :

Je nach Flugweg sind eine oder mehrere Kartenregionen zu wählen

Land/Region
Nord-West Ecke
Süd-Ost Ecke
Schweiz
48° 00'’ N / 05° 30’ E
45° 30'’ N / 11° 00’ E
Oesterreich
48° 00'’ N / 09° 30’ E
46° 00'’ N / 16° 20’ E
FR Alpen
47° 30'’ N / 05° 00’ E
43° 12'’ N / 07° 30’ E
Pyrenäen
43° 20'’ N / 03° 00’ W
42° 00'’ N / 02° 30’ E
Apennin Nord
45° 00'’ N / 07° 30’ E
43° 30'’ N / 12° 30’ E
Apennin Mitte
43° 30'’ N / 11° 30’ E
41° 00'’ N / 15° 00’ E

Windrichtung : WindMap liefert pro Region 24 Karten, für jeweils um je 15° gedrehte Windrichtungen von 15° bis 360°. Wählen Sie die Karten, deren Windrichtungen am besten mit denjenigen des Fluges übereinstimmen, das heisst bei wechselnden Windrichtungen auch mehrere Karten. Die Windrichtung ist im Kartennamen enthalten.

b. Grenzen des WindMap Ansatzes

  • Grenzen von Radarkarten: Radarsignale geben Höhenangaben nicht absolut genau wieder. Sie können insbesondere unzuverlässig sein, wenn sie von Wasser oder Eis reflektiert werden. Aus diesem Grunde war es auch schwierig, aufgrund der Radardaten Seen zu identifizieren. Im jetzigen TherMap sind deshalb viele Seenumrisse separat importiert worden, doch mussten diese Importe aus Gründen des Aufwandes beschränkt werden, wodurch nicht alle Seen angezeigt werden. Eisbedeckte Oberflächen können verschwommen erscheinen. Glücklicherweise ist keine der erwähnten Einschränkungen von wirklichem Belang für Verwendung der WindMap Karten
  • Wechselnde Windrichtung: WindMap beruht auf einem einfachen lokalen Modell und erzeugt Karten für jeweils eine einzige Windrichtung. Windrichtungen und -stärken können sich aber mit der Höhe und der geografischen Position ändern. Dabei ist mit Wechselwirkungen zu rechnen, die aus den WindMap-Karten nicht ersichtlich sind.
  • Andere Einflüsse: Während ein Teil eines Streckenfluges von Hangwind bestimmt ist, kann in einem anderen Streckenabschnitt der Wind schwächer sein und Thermik vorherrschen, wobei der Uebergang oft nicht eindeutig ist. In solchen Fällen wird empfohlen, sowohl die entsprechenden WindMap- als auch die zugehörigen TherMap-Karten zu konsultieren. Andrerseits können aber unter Umständen auch bei starken Winden bei WindMap-Auswertungen Steigzonen an Orten ohne Hangwindpotential festgestellt werden. Hier kann es sich um Wellen oder grossräumige Kanalisierungseffekte handeln, die im WindMap-Modell nicht berücksichtigt werden.

c. Wie man die Karten liest

  • Zooming: Die Karten sollten mindestens auf 100 Prozent vergrössert werden. Originalkarten können bis zu 20 Millionen Bildpunkte umfassen, was etwa 25 Bildschirminhalten entspricht. Es lohnt sich, die Karten im Detail zu studieren, falls nötig indem man über 100 Prozent vergrössert. Bildbetrachter, z.B. MS Picture Manager®, bei denen Vergrösserung und Bildausschnitt beim Wechsel zwischen den Karten gleich bleiben, sind dabei von Vorteil.
  • Farbcodierung: Den WindMap-Karten ist eine einfache topografische Karte mit realistischerer Beleuchtung aus Südwest unterlagt worden. Es wurde eine Windgeschwindigkeit von 6 m/sec angenommen. Die Vertikalkomponente muss mindestens 25 Prozent davon betragen, also 1.5 m/sec, wodurch bei 0.75 m/sec Sinkgeschwindigkeit des Flugzeuges noch etwa gleich viel als Steigleistung übrigbleiben. Ab diesem Grenzwert wird die Karte wie folgt eingefärbt. Die Zonen mit bescheidenerem Hangwindpotential sind von dunkel bis hellrot gefärbt (netto 0.75 bis 2.25 m/sec), während Gebiete, deren Hangwindpotenial darüber liegt, beige bis hellgelb erscheinen. Weiter befinden sich in bestimmten Abständen weisse Linien in Windrichtung. Die Linien zeigen dabei gleichzeitig den an jenen Stellen berücksichtigten Windschatten an, in dem kein Hangwindpotential erwartet wird.
  • 3-D Darstellung: Wer sich die Zeit nehmen kann, die entsprechenden TherMap-Karten in Google Earth® ( KML Ground Overlays) oder SeeYou® ( Rasterkarten) zu importieren, kann die potentiellen Thermikzonen noch intuitiver erfassen. Goggle hat dabei den Vorteil, dass das Gelände völlig frei "abgeflogen" werden kann, was für allem für Flugvorbereitungen und Streckeneinweisungen interessant sein kann, während es mit SeeYou mit Hilfe von vorhandenen Flugaufzeichnungen besser möglich ist, Flugrouten zu hinterfragen.

Südföhn bei Innsbruck: WindMap -Karte für 195 Grad in 3D-Ansicht mit Vario-Flugweg (reproduziert mit SeeYou©)

d. Flugvorbereitung mit WindMap

  • Meteorologie: Wie man auch aus meteorologischen Windkarten ersehen kann, ändern Windrichtungen oft nach Zeit, Ort und Höhe. WindMap-Karten müssen sich auf vorherrschende Windrichtungen beschränken und der Wind muss gegenüber der Thermik dominant sein. Dies muss vom Benutzer sorgfältig geprüft werden. Dann können WindMap-Karten ein brauchbares ergänzendes Werzeug zu den meteorologischen Prognosen sein.
  • Flugroutenüberprüfung: WindMap wird am besten schon vor dem Flug benutzt, um die Hangwindsituation zum erwarteten Überflugszeitpunkt eines Gebietes nochmals zu überprüfen.
  • Verwendung im Flug: Die Konsultation von ausgedruckten WindMap-Karten während des Fluges darf auf keinen Fall zulasten der wichtigeren Flugraumüberwachung gehen. Tests mit mobilen Bordnavigationsgeräten, in welche TherMap-Hotspots als Kreise importiert wurden, die auf den Navigationskarten sichtbar waren, zeigten, dass die Ablenkung von der Fluraumüberwachung dabei ein reales Problem bleibt, abgesehen von der meist beschränkten Lesbarkeit der meisten Geräte. Es kann sein, dass zukünftige Geräte diesbezüglich besser geeignet sein werden. Dann müsste aber auch dafür gesorgt werden, dass diese Geräte automatisch die jeweils bei der gerade herschenden Windrichtung geltenden Hotspots anzeigen, um zu vermeiden, dass der Pilot durch das manuelle Laden der richtigen Karten-Files abgelenkt wird.

e. Fluganalyse mittels TherMap

Dies bedingt, wie erwähnt, dass die Windrichtung der verwendeten Karten mit derjenigen des untersuchten Fluabschnittes übereinstimmt. Flugwegaufzeichnungen von IGC-Dateien sind sehr genau und daher im Prinzip geeignet, mögliche Alternativen wenigstens im Nachhinein noch zu überprüfen. Um die Dateigrössen minimal zu halten und sie trotzdem leicht lesbar zu machen, wurden die WindMap Dateien im JPG-Format aufbereitet. Wie bereits erwähnt, bieten Lösungsanbieter wie Google Earth ® und SeeYou©® Werkzeuge an, um TherMap-Dateien zu importieren und sowohl zwei- wie dreidimensional zu verwenden. Bei Google ist dabei keine Umwandlung in eine anderes Format nötig. Für Flugauswertungen wird empfohlen, den Flugweg in Variometeroption anzuzeigen, um die steigenden und sinkenden Phasen sehen zu können. Bei Importieren der TherMap-Daten müssen diese selbstverständlich immer durch Angabe der unter Abschnitt a. erwähnten Eckpositionsdaten (NW and SO Eckkoordinaten) kalibriert werden.


Beispiel bei Südföhn bei Innsbruck. Um besseren Kontrast zu erzielen, erscheinen hier Flugabschnitte mit signifikantem Hangwind blau.
Die Auswertung erfolgte hier direkt mit WindMap.


Downloads

Wählen Sie die entsprechende Länderkarte (Switzerland, French Alps, Austria, Pyrenees, North Apennine, Central Apennine) und darunter diejenigen Karten, deren Windrichtung am nähesten mit jenen des Fluges übereinstimmen. (etwa 4-6 Mb pro JPG Karte). Darauf kann:

  • entweder die selektierte Karte durch Doppelklicken der Taste direkt geöffnet, analysiert und, falls erwünscht, lokal gespeichert werden, oder
  • nach Rechtsklicken auf der selektierten Karte vorgegeben werden, wohin das selektierte File beim Download zu speichern ist.

Schweiz


15°


30°


45°


60°


75°


90°


105°


120°


135°


150°


165°


180°


195°


210°


225°


240°


255°


270°


285°


300°


315°


330°


345°


360°

Französische Alpen


15°


30°


45°


60°


75°


90°


105°


120°


135°


150°


165°


180°


195°


210°


225°


240°


255°


270°


285°


300°


315°


330°


345°


360°

Oesterreichische Alpen


15°


30°


45°


60°


75°


90°


105°


120°


135°


150°


165°


180°


195°


210°


225°


240°


255°


270°


285°


300°


315°


330°


345°


360°


Pyrenäen


15°


30°


45°


60°


75°


90°


105°


120°


135°


150°


165°


180°


195°


210°


225°


240°


255°


270°


285°


300°


315°


330°


345°


360°

Nordapennin, Italien


15°


30°


45°


60°


75°


90°


105°


120°


135°


150°


165°


180°


195°


210°


225°


240°


255°


270°


285°


300°


315°


330°


345°


360°


Mittlerer Apennin, Italien


15°


30°


45°


60°


75°


90°


105°


120°


135°


150°


165°


180°


195°


210°


225°


240°


255°


270°


285°


300°


315°


330°


345°


360°

 

Bestellung von CDs
    Nicht ist es immer möglich, WindMap über eine Breitbandverbindung zu erreichen. Es ist dann einfacher, die Karten von einer CD abzurufen. Die CD wird in der Schweiz und der EU gegenVorauszahlung geliefert. Zu diesem Zwecke können Sie TherMap per E-mail eine Bestellung senden mit folgenden Angaben:
      • Name, Vorname, Adresse und Telefonnummer des Bestellers,
      • genaue Empfangsadresse, falls vom Besteller verschieden
      • die geünschte CD, d.h. WindMap (Alpen der Schweiz, Oesterreichs, Frankreichs, Pyrenäen, nördlicher sowie mittlerer Apennin)


      und als Kostenbeitrag für Lieferungen

      • in die Schweiz CHF 22.- auf Postcheckkonto 18-16534-8 (Beda Sigrist, ch. de la Mulla 42, 1616 Attalens) einzahlen, bzw.
      • ausserhalb der Schweiz EUR 18.- mittels Banküberweisung auf das Konto
        IBAN CH53 0076 7000 A514 5761 6 (Beda Sigrist, ch. de la Mulla 42, CH 1616 Attalens)
        bei der Banque Cantonale Vaudoise, Lausanne/Schweiz, Clearing 767,
      • BIC/SWIFT : BCVLCH2LXXX ,

      überweisen.

Der Versand erfolgt per Post, sobald Bestellung und Geldüberweisung eingetroffen sind.


FAQ
  • Wer steht hinter WindMap ?
    WindMap ist wie TherMap eine private Initiative von Dr.Beda Sigrist, einem Schweizer Segelflieger. Nach dem Erfolg von TherMap wurde er von Dr. Hermann Trimmel und Dr. Olivier Liechti anlässlich der OSTIV-Konferenz von 2007 ermutigt, auch die Möglichkeit zur Erstellung von Hangwindkarten auszuloten. Dazu wurden verschiedene Modelle mit erfahrenen Piloten auf ihre Realitätsnähe überprüft, bis schliesslich die hier vorliegende Kartensammlung vorlag. Allen sei an dieser Stelle für ihre Flugaufzeichnungen, Kommentare und Ratschläge nochmals ausdrücklich gedankt, insbesondere Stefan Leutenegger. Weiterer Dank geht an Aéro-Gruyère welche weiterhin den Platz für diese Webpage bereitstellt.

  • Kann man die WindMap-Lösung kaufen ?
    Es wäre natürlich interessant, direkt die Lösung anbieten zu können, mit der die Karten generiert werden können. Wenn die Anwendung direkt vertrieben würde, müsste sie als professionelle Package aufgearbeitet werden, mit Update-Prozeduren, damit die Benutzer immer die neueste Version zur Verfügung hätten. Die daraus resultierenden hohen Kosten würden ein kommerzielles Vorgehen bedingen. Dies würde aber auch im Widerspruch zu den Auflagen von SRTM sein, deren Daten nicht für kommerzielle Zwecke verwendet werden dürfen. Dasselbe würde für die FORTRAN-95 Plattform gelten, auf deren Basis das TherMap Modell entwickelt wurde.

  • Welche Möglichkeiten bestehen, um tag- und ortsaktuelle WindMap-Karten zu erstellen ?
    Diese Frage wird zurzeit untersucht. Es ist heute bereits möglich, Windprognosen mit einer Auflösung von wenigen Kilometern zu erhalten. Nun soll vorerst getestet werden, ob sich diese Daten für die Erstellung aktueller WindMap-Karten eignen. Falls dies zutrifft, ist weiter abzuklären, wo und wie diese Karten täglich generiert und, wenn möglich, kostenlos für Downloads bereitgestellt werden könnten.

Links

Kontakt
Falls Sie interessante Kommentare oder Vorschläge machen möchten, oder wenn Sie noch Fragen haben, wenden Sie sich per E-mail bitte direkt an TherMap/WindMap.

Société d'aviation de la Gruyère S.A. CH-1663 Epagny Tél:++41.(0)26.921.00.40 / Fax:++41.(0)26.921.00.44
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