Vorträge¶
Die meisten Kurse finden vor einem Bildschirm in Form von Videokonferenzen, Videostreaming, Wiki-ähnlicher Dokumentation oder interaktiven Übungen statt. In pandemiefreien Zeiten stehen den Studierenden Computer direkt auf dem Campus der Universität Stuttgart zur Verfügung. Um unabhängige Arbeitskapazitäten zu verbessern, wird jedoch dringend empfohlen, dass die Schüler lernen, eine effiziente Arbeitsumgebung auf einem Laptop oder Desktop-Computer einzurichten.
Das Open Acces und Source Kapitel führt durch die Installation relevanter Software für Vorträge.
Open Access Videos¶
Einige Inhalte dieser Website werden von öffentlichen Videos begleitet, die auf YouTube gehostet werden. Erfahren Sie mehr über den YouTube-Kanal @hydroinformatics (Hydro-Morphodynamics).
Übungen¶
Übungen sind ein integraler Bestandteil dieses eBook und zusätzliche Materialien werden auf externen Git-Repositories zur Verfügung gestellt, wie zum Beispiel:
Zuweisungsanweisungen,
Codevorlagen und
Dateien.
Der Link zum Git-Repository jeder Übung wird oben auf jeder Übungsseite bereitgestellt.
Python-Programmierung für Water Resources Engineering und Forschung¶
Über¶
Dieser Kurs stellt das Versionskontrollsystem git und die Programmiersprache Python 3 vor. Die Studierenden lernen, Programmiermethoden für technische Aufgaben, Datenverarbeitung einschließlich grundlegender statistischer Auswertungen und Geodatenanalysen zu verwenden. Praxisorientierte Übungen mit kleinen Hausaufgaben führen durch die programmatische Lösung typischer Herausforderungen in der Wasserressourcentechnik und -forschung, wie ökohydraulische und Sedimenttransportanalysen. Die Kommunikation zwischen effizienten Algorithmen und verschiedenen Datentypen (z.B. JSON oder xlsx Arbeitsmappen) ist ebenfalls Teil der Vorträge und der Übungen. Im letzten Teil des Kurses werden geospatiale Programmiermethoden und Datenanalysen vorgestellt.
Interaktive Vorlesungen machen die Studierenden mit der Versionskontrolle über Git, Markdown-Sprache für die Dokumentation und * Python * Programmierung vertraut. Der Kurs wird vom IWS-LWW department] an der Universität Stuttgart in Wintersemestern für das Water Resources Engineering and Management (WAREM) Programm] organisiert. Der Kurs baut auf internen und externen Open-Access-Materialien auf, die als Referenz und Unterstützung für unabhängige Studien dienen.
Anforderungen¶
Oberste Voraussetzung ist die Bereitschaft, regelmäßig Zeit in die Vorlesungen zu investieren, denn in diesem Kurs geht es um mehr als nur das Bestehen einer Prüfung: Die Studierenden erwerben neue Fähigkeiten.
Bisherige Programmiererfahrung ist nicht notwendig und der Kurs richtet sich auch und explizit an Studierende, die noch keine Programmierwerkzeuge genutzt haben.
Different software solutions work for the course and the section on Integrierte Entwicklungsumgebungen (IDE) guides through their installation:
- Mindestausrüstung
Alle Studenten benötigen ein Minimum an Software, um am Kurs teilzunehmen. Die Mindestsoftware umfasst:
A basic text editor (any solution works); Windows users may want to use NotepadPlusPlus (Text Editor).
Windows users will also need to Installieren git.
A rich text office file editor, such as Büroanwendungen, will also be very useful.
Die Installation von Anaconda ermöglicht die Verwendung verschiedener IDEs, die sogenannte conda-Umgebungen für Python verwenden. Dies ist die * all-inclusive * Option in Bezug auf die Funktionalität, aber es ist ziemlich schwer in Bezug auf Speicher und Systemressourcenverbrauch. Diese Full-Stack-Lösung muss Folgendes installieren:
Vor allem Anaconda mit den Schnittstellen Anaconda Navigator und Anaconda Prompt, die die Installation von IDEs erleichtern.
Entweder PyCharm (externes Inteface) oder Spyder (direkt verfügbar in Anaconda) IDE.
Optionally JupyterLabor for editing and running jupyter notebooks (alternatively, use the
buttons that enable running jupyter notebooks online)
Lernziele¶
Die Studierenden erwerben grundlegende und fortgeschrittene Fähigkeiten in Python-Programmierung, Git-Versionskontrolle, Datenverarbeitung und Geodatenanalysen. Der engagierte Lernende vertieft die Fähigkeit, logisch zu denken und Arbeitsprozesse in strukturierte, objektorientierte Algorithmen zu übersetzen. Durch die Anwendung von Open-Access-Software und Git können die Studierenden jedes Team der Welt effektiv unterstützen und jedes Projekt vorantreiben. Die praxisorientierten Übungen vermitteln zusätzliches Wissen darüber, wie Herausforderungen im Wasserressourcenmanagement genutzt werden können.
Integrierte Hochwasserschutzplanung (IFP2)¶
Über¶
Die hier zur Verfügung gestellten Materialien unterstützen die Labore und die Projektarbeit. Neben den Beschreibungen in Dokumenten sowie den Laboren und Übungen werden diese Beschreibungen auch hier zur Verfügung gestellt, um Online-Arbeiten zu ermöglichen, die aufgrund der jüngsten Ereignisse eine schnell wachsende Bedeutung gewonnen haben.
Anforderungen¶
Stellen Sie sicher, dass Sie die folgenden Programme installieren (oder auf einem zugänglichen Computer installiert haben):
{ref}QGIS ` hilft beim Visualisieren und Ändern (Bearbeiten) von Geodatensätzen.
Notepad++, um Randbedingungen und textähnliche Datendateitypen zu ändern.
ParaView ist ein leistungsstarkes Visualisierungstool für Modellausgaben (nicht obligatorisch).
Libre Office (or any other software) to edit workbooks (not mandatory).
Onlinematerial¶
Das bereitgestellte Online-Material führt durch die numerischen Simulationsübungen. Der Leitfaden beschreibt:
Vorprozessdaten: Von Punktwolken bis zu Computational Meshes
Aufbau und Durchführung einer numerischen Simulation
Nachprozess-Simulationsergebnisse: Visualisieren, verstehen und analysieren Sie die Modellausgabe.
Kalibrierung & Validierung wird hier als integraler Bestandteil der numerischen Studien erwähnt.