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werden. D.h. es können nur Messungen an einem einzigen Meßort oder entsprechend ver
knüpfte Messungen von mehreren Meßorten (z.B. gemittelte Messungen) verwendet werden.
Daher muß bei den Meßorten eine Auswahl getroffen werden. Dabei wird das Konzept der
"Repräsentativität" berücksichtigt. D.h., daß z.B. bei der Auswahl des Windes die Frage be
antwortet werden muß, an welchem Meßort (Wetterstation) der gemessene Wind für die
Deutsche Bucht repräsentativ ist. Auf dieses Konzept wird ebenfalls in Kap.4.1.2 eingegan
gen.
In Kap.4.1.3 schließlich wird auf weitere Daten hingewiesen, die zwar nicht für den
Gesamtansatz, aber für entsprechend modifizierte neuronale Modelle benötigt werden. Bei der
Wahl der weiteren Daten wurde darauf geachtet, daß auch sie im operationeilen Dienst des
BSH verfügbar sind. Auch in diesem Fall wird auf eine statistische Prüfung der Eignung als
Indikationszeitreihe verzichtet. Stattdessen wird auf meteorologisch/ozeanographische Weise
für die Verwendung bestimmter Zeitreihen argumentiert.
4.1.1. Pegel bei Cuxhaven
Die grundlegende Basis für die Entwicklung der neuronalen Wasserstandsvorhersagemodelle
sind die Messungen des Pegelstandes bei Cuxhaven (Abb.4.1). Im BSH existierte bis zum
Jahr 1995 ein Planschreiber, der den Pegelstand analog aufzeichnete. Die erforderlichen
Daten wurden u.a. von Cuxhaven über das interne Telefonnetz der Wasserbehörden (WF-
Netz) übertragen. Seit dem 01.10.1984 wurden die analogen Daten "online" digitalisiert. D.h.
es wurde keine nachträgliche Digitalisierung der Pegelbögen vorgenommen, sondern die
Bögen der Planschreiber wurden stündlich abgelesen und der Wert in cm über Pegel Null als
dreistellige Zahl in den Computer eingegeben, d.h. eingetippt. Die eingegebenen Werte
entsprechen MEZ (Mittel-Europäischer Zeit).
Pegel Null ist als Normal Null minus 5 m definiert unter der Annahme, daß dadurch
negative Zahlen vermieden werden können. Wasserstände kleiner als -5 m über Normal Null
gab es bis dahin nicht. Eine dreistellige Zahl reichte aus. da der Pegel selten über 999 cm
stieg. Die Beschränkung auf drei Ziffern war damals aufgrund des begrenzten Speicheiplatzes
unumgänglich. Seit 1995 werden die Daten mit Hilfe des Wasserstandsdaten-Ferniiber-
tragungssystems (WDFÜ) im Minutentakt digital automatisch übertragen.
Durch die "online"-Digitalisierung entstanden Zeitreihen des Pegelstands u.a. bei Cuxha
ven, die ohne nachträgliche aufwendige Digitalisierung sofort auf dem Computer zur Ver
fügung standen. Diese Zeitreihen werden aber nicht offiziell verbreitet, sondern dienen nur
BSH-internen Zwecken. Offiziell werden in Cuxhaven gemessene Pegelstände vom Wasser-
und Schiffahrtsamt (WSA) in Cuxhaven (untergeordnet der Wasser- und Schiffahrtsdirektion
Nord in Kiel) vertrieben ("amtliche Werte"). Diese Zeitreihen reichen zwar weiter in die Ver
gangenheit zurück, umfassen allerdings nur Extremwerte, d.h. Hoch- und Niedrigwasser. Im
folgenden wird statt der Begriffes Pegelstand der Kürze halber nur noch der Begriff Pegel
verwendet.
Für einige neuronalen Modelle, d.h. für diejenigen, die auf autoregressiven, klassifizieren
den, Multi-Window und Regression-plus-Window Zeitmustern beruhen, sind stündliche Werte
erforderlich. Die multiregressiven neuronalen Modelle können wie der Gesamtansatz auch mit
Werten zu Hoch- und Niedrigwasserzeiten betrieben werden. Um zwischen beiden Modellar
ten eine gewisse Konsistenz zu gewährleisten, wurde nur die BSH-inoffizielle Zeitreihe
stündlicher Werte des Pegels bei Cuxhaven als Prognosezeitreihe gewählt. Aus der Zeitreihe
wurden die Werte von 1985 bis 1993 verwendet, d.h. neun Jahre stündlicher Werte (=79000
Werte). Die Sturmfluten von 1962 und 1976 sind damit nicht erfaßt. Aufgrund der Be-