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/ Computer Club Elmshorn Atari PD / CCE_PD.iso / mac / 1000 / CCE_1031.ZIP / CCE_1031.PD / NEPTUN / README.1ST < prev   
Text File  |  1994-11-29  |  15KB  |  317 lines
  1. Universität-Erlangen-Nürnberg
  2. Didaktik der Physik
  3. Jürgen Kretschmann                                      Erlangen, 30.09.1994
  4. E-Mail: pi6rshn@pkvx1.physik.uni-erlangen.de
  5.  
  6.   privat:
  7.     Donato-Polli-Str. 42
  8.     91056 Erlangen
  9.  
  10.  
  11. ----------------------------------------------------------------------------
  12.  
  13.        N E P T U N     -     ein Programm zum Berechnen von Gezeiten
  14.  
  15. ----------------------------------------------------------------------------
  16.  
  17. WARNUNG
  18. -------
  19. Das Programm wurde bereits ausführlich getestet. Der Verleich der errechneten
  20. Wasserstände mit offiziellen Wasserstandstafeln liefert meist gute Über-
  21. einstimmung. In wenigen Fällen treten jedoch erhebliche Differenzen auf.
  22. In diesem Zusammenhang mache ich darauf aufmerksam, daß die errechneten
  23. Wasserstände KEINESFALLS für nautische Zwecke (Segeln, etc.) oder auch nur
  24. für die Vorausberechnung einer Wattwanderung herangezogen werden dürfen.
  25. Vor allem weise ich jede Verantwortung für Personen- oder Sachschäden von
  26. mir, die in Zusammenhang mit diesem Programm entstehen.
  27. Das Meer ist eine Naturgewalt, die sich nicht an mathematische Formeln hält.
  28. Halten Sie sich bitte beim Segeln oder Wattwandern an die offiziellen
  29. Gezeitentafeln, achten Sie auf Rundfunkmeldungen und hören Sie auf Ein-
  30. heimische. Mit den Gezeiten bzw. dem Wetter an der Küste ist nicht zu
  31. spaßen!!!
  32.  
  33. ----------------------------------------------------------------------------
  34.  
  35. Inhaltsverzeichnis dieser Datei:
  36.   1. Hinweise zur Installation des Programmes
  37.   2. Hinweise zum Betrieb
  38.   3. Programmbeschreibung
  39.  
  40.  
  41.  
  42.  
  43. 1. Hinweise zur Installation:
  44.    - NEPTUN wurde auf einem ATARI MEGA ST4 mit GFA-Basic 3.5 entwickelt.
  45.      Einem Betrieb mit einem Speicherausbau ab 2MB dürfte jedoch nichts
  46.      entgegenstehen. (nicht getestet)
  47.    - NEPTUN unterstützt die hohe Auflösung, sowie OverScan, dürfte jedoch
  48.      auch unter anderen Auflösungen laufen.
  49.    - Ebenfalls getestet wurde der Einsatz auf einem Falcon unter Schwarzweiβ-
  50.      auflösungen. Der Einsatz von Bildschirmerweiterungen kann leichte
  51.      Probleme bei der Darstellung der Trickfile (flimmern) bereiten.
  52.      Es ist daher sinnvoll alle Bildschirmerweiterungen abzuschalten.
  53.    - Wenn Sie diesen Text lesen, hat sich das Archiv NEPTUN.TOS bereits
  54.      selbst entpackt und alle benötigten Ordner richtig installiert.
  55.    - Nun kann man das Programm NEPTUN.PRG direkt starten.
  56.      Wichtig für den Betrieb ist, daß in dem selben Ordner, in dem sich das
  57.      Programm befindet, auch ein Ordner NEPTUN.DAT existiert, der die Dateien
  58.      GEZEIT.ORT, und NEPTUN.RSC enthalten muß. (Ansonsten ist das Programm
  59.      nicht lauffähig und eine entsprechende Fehlermeldung wird ausgegeben.)
  60.  
  61.  
  62.  
  63. 2. Hinweise zum Betrieb:
  64.    - Die Verwendung von NVDI ist sehr sinnvoll aber nicht zwingend notwendig.
  65.    - Möchte man den Gezeitengraphen nicht nur auf dem Bildschirm, sondern
  66.      auch auf einem Drucker sichtbar machen, so muβ ein GDOS korrekt in-
  67.      stalliert und die benötigten Treiber in der Datei C:\ASSIGN.SYS einge-
  68.      tragen sein. NEPTUN wurde mit dem HP500er Tintenspritzer entwickelt und
  69.      speziell daran angepaβt. Der Verwendung eines anderen Druckers 
  70.      (speziell HP-Laserjet) steht nichts entgegen. Es wird jedoch evtl. ein
  71.      schlechte(re)s Druckergebnis geliefert.
  72. *****************************************************************************
  73.      Aufgrund eines Fehlers in der derzeitigen Speedo-GDOS-Version 5.0
  74.      habe ich die Option der Graphikausgabe auf Drucker oder METAfile ent-
  75.      fernt. Sobald die GDOS-Fehler bereinigt sind wird diese Option wieder
  76.      eingebaut.
  77. *****************************************************************************
  78.    - Die in der Datei GEZEIT.ORT enthaltenen Daten wurden folgendem Buch ent-
  79.      nommen und werden ohne Rücksicht auf ein evtl. bestehendes Copyright als
  80.      Literaturzitat im Rahmen meiner Zulassungsarbeit weitergegeben.:
  81.          SERVICE HYDROGRAPHIQUE ET OCÉANOGRAPHIQUE DE LA MARINE - PARIS:
  82.          TABLE DES MARÉES DES GRANDS PORTS DU MONDE, Brest 1984
  83.      In dieser Datei sind die vorliegenden Daten aller europäischen, sowie 
  84.      einiger nicht-europäischen Häfen erfaßt. Während des Programmablaufes
  85.      besteht die Möglichkeit die Datei GEZEIT.ORT zu erweitern. (das Vor-
  86.      liegen der benötigten Daten vorausgesetzt)
  87.    - Fähigkeiten von NEPTUN:
  88.          - Der Wasserstand in einem Hafen zu einer einzugebenden Zeit kann
  89.            bestimmt werden.  (Hafen vorher einstellen)
  90.          - Der Wasserstandsverlauf während einer beliebigen einzugebenden
  91.            Periode kann für einen Hafen graphisch dargestellt werden. Für 
  92.            die Periode 1 Tag werden zusätzlich noch die Hoch- und Niedrig-
  93.            wasserstände gekennzeichnet. (Hafen vorher einstellen)
  94.          - Gezeitenkalender können ausgerechnet werden. (Ausgabe auf 
  95.            Bildschirm, Drucker oder Datei.)
  96.          - Vorausberechnete Gezeitenkalender (müssen als Datei vorliegen)
  97.            können graphisch dargestellt werden
  98.          - Das Zusammenspiel Erde-Mond kann veranschaulicht werden
  99.          - Die Funktionsweise einer analogen Gezeitenrechenmaschine, wie z.B.
  100.            die ehemalige Maschine des Deutschen Hydrographischen Institutes
  101.            (heute im Deutschen Museum, München), kann veranschaulicht werden.
  102.          - Die benötigten Parameter zur Berechnung der Gezeiten eines Ortes
  103.            können angezeigt, verändert oder ergänzt und kurz erklärt werden.
  104.          - Der freie Speicher im Computer kann angezeigt werden.
  105.  
  106.  
  107.  
  108. 3. Programmbeschreibung:
  109.  
  110. Im folgenden werden nacheinander alle Menüpunkte beschrieben und erläutert:
  111. Allgemein gilt: Länger andauernde Prozesse lassen sich mit 'Q' abbrechen.
  112. (Evtl. 2 mal drücken)
  113.  
  114.  
  115. 3.1. NEPTUN
  116.  
  117. 3.1.1. Programminformation
  118.        Informationen zu NEPTUN über Funktionsumfang, Autor, etc.
  119.  
  120. 3.1.2. Accessories
  121.        Zugang zu den installierten Accessories (bitte nicht zu viele, da 
  122.        sonst zu viel Speicher verlorengeht)
  123.  
  124.  
  125. 3.2. Allgemein
  126.  
  127. 3.2.1. Erklärungen der Abkürzungen
  128.        Für die Berechnung von Gezeiten werden sogenannte Teilgezeiten ver-
  129.        wendet. Der Gesamtwasserstand errechnet sich aus der Summe der theo-
  130.        retischen Wasserstände der Teilgezeiten.
  131.             
  132.                 h           = A   sin ( w t + f  )                            
  133.                  Teilgezeit                    0                                      
  134.  
  135.        A = Amplitude der Teilgezeit (vom Ort abhängig, siehe 3.2.2.)
  136.        w = Winkelgeschwindigkeit (nur von Teilgezeit abhängig)
  137.        t = Zeitpunkt, an dem berechnet werden soll
  138.        f0= Winkel der Teilgezeit zu einem bestimmten 
  139.                   Zeitnullpunkt (1.1.1982) (vom Ort abh., siehe 3.2.2.)
  140.  
  141.        Unter diesem Menüpunkt werden die Abkürzungen, die Ursachen, sowie die
  142.        Winkelgeschwindigkeiten der Teilgezeiten erklärt.
  143.  
  144. 3.2.2. Speichern
  145.        Wurden die Daten eines Ortes unter 3.3.3. verändert, neu aufgenommen
  146.        oder gelöscht, so muβ die Datei GEZEIT.ORT neu abgespeichert werden,
  147.        wozu diseser Menüpunkt dient. Ist speichern nicht notwendig, so wird 
  148.        dieser Umstand angezeigt.
  149.  
  150. 3.2.3. Speicher 
  151.        Anzeige des freien RAM-Speichers des Programmes.
  152.  
  153. 3.2.4. Programmende
  154.        Bitte stellen Sie vor Programmende sicher, daβ evtl. veränderte Orts-
  155.        daten (siehe 3.2.2.) abgespeichert wurden. Ist speichern notwendig, 
  156.        so macht das Programm darauf aufmerksam.
  157.  
  158.  
  159. 3.3. Orte
  160.  
  161. 3.3.1. Auswahl Küstenort
  162.        Auswahl eines Ortes für den Berechnungen durchgeführt werden sollen.
  163.        Bitte geben Sie zur Auswahl eines Ortes einen Teil des Namens oder des
  164.        Landes ein. Anschlieβend werden alle gespeicherten Orte aufgeführt,
  165.        die in ihrem Namen oder in ihrem Landesnamen den eingegebenen Text 
  166.        enthalten. Die Auswahl eines Ortes kann durch anklicken oder durch
  167.        Anwahl per Pfeiltasten und Return erfolgen. Evtl. werden mehr Orte
  168.        angeboten, als auf eine Bildschirmseite passen. In diesem Fall können
  169.        durch Anwahl des Punktes "weiterblättern/zurückblättern" weitere Orte 
  170.        aufgelistet werden.
  171.        Nach Anwahl eines Ortes erscheint eine Infotafel über die wichtigsten
  172.        Daten dieses Ortes (siehe 3.3.2.). Diese Tafel kann auch unter dem 
  173.        Menüpunkt "Information" angefordert werden.
  174.        Die Lage eines ausgewählten Ort es wird auf der Weltkarte markiert.
  175.        Einige Orte sind mit + gekennzeichnet. Für diese ist eine Berechnung
  176.        nicht möglich, da der maximale theoretische Tidenhub weniger als 50cm
  177.        beträgt. Für die mit * gekennzeichneten Orte ist kann das hier ver-
  178.        wendete harmonische Verfahren versagen. (Ungenaue Rechenergebnisse)
  179.  
  180. 3.3.2. Information
  181.        Infotafel über die wichtigsten Daten eines Ortes (Gezeitenparameter, 
  182.        geographische Daten, Zeitzone, erwarteter Gezeitenform, maximaler
  183.        Tidenhub, etc.)
  184.  
  185. 3.3.3. Ändern
  186.        Ändern der für die Berechnung der Gezeiten eines Ortes benötigten 
  187.        Daten. (vgl. 3.3.2)
  188.  
  189. 3.3.4. Neueingabe
  190.        Eingabe der für die Berechnung der Gezeiten eines Ortes benötigten 
  191.        Daten. (vgl. 3.3.2)
  192.  
  193.  
  194. 3.4. Berechnen
  195.  
  196. 3.4.1. Höhe
  197.        Berechnung der Höhe des Wasserstandes für den ausgewählten Ort zu
  198.        einem bestimmten Zeitpunkt. Es muβ das Datum und die Uhrzeit für den
  199.        zu berechnenden Zeitpunkt eingegeben werden.
  200.        Bei Angabe von 01.01.1982 00:00 Uhr läβt sich ein Vergleich mit einem
  201.        vorgegebenen Referenzwert anstellen.
  202.  
  203. 3.4.2. Graph
  204.        Graphische Darstellung des Wasserstandsverlaufes für den ausgewählten
  205.        Ort für eine einzugebende Zeitspanne. (Angabe von Start- und Enddatum)
  206.        Wenn ein GDOS korrekt angemeldet wurde, besteht die Möglichkeit den
  207.        Graphen nicht nur auf Bildschirm, sondern auch auf Drucker auszugeben. 
  208.        Ist die zu berechnende Zeitspanne in diesem Fall länger als 24 Tage,
  209.        so werden je 24 Tage auf einem gesonderten Blatt ausgedruckt.
  210.        Bei der Bildschirmdarstellung kann der jeweilige Wasserstand mit der
  211.        Maus abgefragt werden. (Wasserstand und Uhrzeit in unterster Zeile)
  212.        Bitte beachten Sie, daβ die Berechnung (speziell der Druckerausgabe)
  213.        einige Zeit in Anspruch nehmen kann.
  214.  
  215. 3.4.3. Gezeitenkalender
  216.        Auf Drucker, Bildschirm oder Datei kann ein Gezeitenkalender ausge-
  217.        geben werden. (Angabe der Hoch- und Niedrigwasserdaten für den aus-
  218.        gewählten Ort in einer einzugebenden Zeitspanne). Auch hier kann die
  219.        Berechnung je nach Länge des Zeitintervalles einige Zeit in Anspruch
  220.        nehmen.
  221.        Bei Ausgabe in Datei schlägt NEPTUN einen Programmnamen vor, der sich
  222.        aus einem Teil des Ortsnamens, sowie der Jahreszahl des zu berech-
  223.        nenden Zeitintervalls zusammensetzt. Bitte stellen Sie sicher, daβ
  224.        noch genügend Platz auf dem Speichermedium vorhanden ist. 
  225.      
  226. 3.4.4. Langzeitgraphik
  227.        Ein unter 3.4.3. berechneter und in einer Datei abgespeicherter Ge-
  228.        zeitenkalender kann graphisch veranschaulicht werden. (Pro Tag wird
  229.        jeweils das höchste Hochwasser und das niedrigste Niedrigwasser mar-
  230.        kiert.) Eine Ausgabe auf Drucker ist derzeit noch nicht möglich.
  231.  
  232.  
  233. 3.5. Trickfilme 
  234.  
  235. 3.5.1. Sinusgenerator
  236.        Für die mechanische Berechnung von Gezeiten wurden bis ca. 1975
  237.        Hintereinanderschaltungen von bis zu 62 Sinusgeneratoren verwendet.
  238.        In diesem Untermenü wird ein Einzel-Sinusgenerator erklärt und seine
  239.        Funktionsweise veranschaulicht.
  240.        Durch Drücken der Tasten 0-8 lassen sich verschiedene Stufen des
  241.        Aufbaus des mechanischen Sinusgenerators darstellen, die jeweils
  242.        im Bild erklärt werden.
  243.        Die Tasten + und - ermöglichen es die Amplitude des dargestellten
  244.        Sinus zwischen 0 und 130 zu variieren.
  245.  
  246. 3.5.2. Gezeitenrechenmaschine
  247.        Durch Hintereinanderschaltung mehrerer Sinusgeneratoren (3.5.1) wird
  248.        die mechanische Berechnung von Gezeiten erreicht. Es lassen sich 
  249.        einzelne Teilgezeiten durch drücken der Tasten 0-9 ein- bzw. aus-
  250.        schalten. 
  251.        S blendet noch zusätzliche Haltestangen ein/aus.
  252.        E erklärt die Abkürzungen der verwendeten Teilgezeiten. (siehe 3.2.1.)
  253.  
  254. 3.5.3. Umlauf
  255.        Darstellung des Umlaufs von Erde und Mond um den gemeinsamen Schwer-
  256.        punkt. (Solange die linke Maustaste nicht gedrückt ist bleibt der Film 
  257.        stehen). Auf der Erdoberfläche lassen sich Punkte kennzeichnen, deren
  258.        Verlauf während des Umlaufes nachgezeichnet wird. Da sich dabei para-
  259.        lelle Kreise gleichen Radius ergeben, muβ die Zentripetalbeschleu-
  260.        nigung in allen Punkten der Erde zu jedem Zeitpunkt gleich sein.
  261.        E ein-/ausschalten der Erdrotation
  262.        + - schneller/langsamer
  263.        S herstellen der Ausgangssituation
  264.  
  265. 3.5.4. Mondphasen
  266.        Darstellung der Entstehung der Mondphasen. Während des Umlaufes des
  267.        Mondes kann man von der Erde aus unterschiedlich beleuchtete Teile
  268.        des Mondes sehen. Der Film läuft, solange die linke Maustaste ge-
  269.        drückt ist.
  270.        + - schneller/langsamer
  271.  
  272. ----------------------------------------------------------------------------
  273.  
  274. Das Programm NEPTUN.PRG befindet sich noch in der Ausbau- und Erprobungs-
  275. phase. Daher wäre ich für Hinweise auf Fehler während des Betriebs, sowie
  276. für Anregungen, vor allem in Bezug auf die Bedienung des Programmes, sehr
  277. dankbar.
  278. Für die Nutzung des Programmes erhebe ich keinerlei Gebühr. Mich würde je-
  279. doch interessieren, wer das Programm benutzt. Daher bitte ich jeden Nutzer,
  280. mir eine Postkarte zu schicken.
  281.  
  282.           Jürgen Kretschmann
  283.           Donato-Polli-Str. 42
  284.           91056 Erlangen
  285.  
  286. Unter dieser Adresse stehe ich bei Fragen oder Anregungen zur Verfügung.
  287.  
  288. Die Weitergabe des Programmes ist erlaubt und erwünscht. Trotzdem bitte
  289. ich, nur das komlette Originalarchiv weiterzugeben.
  290.  
  291. NEPTUN ist im Zusammenhang mit meiner Zulassungsarbeit zum 1. Staatsexamen
  292. entstanden. 
  293. Dieser Arbeit enthält:
  294. - physikalische Beschreibung des Naturphänomens 'Gezeiten'
  295. - Methoden zur Vorausberechnung von Gezeiten (mathematische Modelle)
  296. - Beschreibung von Gezeitenrechenmaschinen (analog/digital)
  297. - Historisches zum Thema Gezeiten
  298. - Behandlung des Themas Gezeiten im Unterricht bzw. im Rahmen von Projekten
  299. - Literaturquellen
  300.  
  301. Es wird sicher auch noch weitere (fehlerbereinigte) Versionen von NEPTUN 
  302. geben. Wenn Sie mir eine Diskette und einen frankierten Rückumschlag
  303. senden, bin ich gerne bereit, Ihnen die neueste Version von NEPTUN zu-
  304. kommen zu lassen.
  305.  
  306. Sollte jemandem das Programm derart gefallen, daβ er es auf eine DOSe unter
  307. WINDOWS (buh) portieren möchte, so erhält er hierfür meine ganze Unter-
  308. stützung (GFA-Quellcode etc.) Ich hatte bereits einige Nachfragen nach
  309. einer Windows-Version, habe jedoch keine Zeit dazu das Programm nochmals
  310. umzustricken, keinen eigenen Rechner auf dem ich das tun könnte und nicht
  311. viel Ahnung von Windows-Programmierung.
  312.  
  313. Viel Spaß beim Spielen mit dem Programm
  314.  
  315. Jürgen Kretschmann
  316.  
  317.