Developing strategies to mitigate or to adapt to the threats of floods is an important topic in the context of climate changes. Many of the world’s cities are endangered due to rising ocean levels and changing precipitation patterns. It is therefore crucial to develop analytical tools that allow us to evaluate the threats of floods and to investigate the influence of mitigation and adaptation measures, such as stronger dikes, adaptive spatial planning, and flood disaster plans. Up until the present, analytical tools have only been accessible to domain experts, as the involved simulation processes are complex and rely on computational and data-intensive models. Outputs of these analytical tools are presented to practitioners (i.e., policy analysts and political decision-makers) on maps or in graphical user interfaces. In practice, this output is only used in limited measure because practitioners often have different information requirements or do not trust the direct outcome. Nonetheless, literature indicates that a closer collaboration between domain experts and practitioners can ensure that the information requirements of practitioners are better aligned with the opportunities and limitations of analytical tools. The objective of our work is to present a step forward in the effort to make analytical tools in flood management accessible for practitioners to support this collaboration between domain experts and practitioners. Our system allows the user to interactively control the simulation process (addition of water sources or influence of rainfall), while a realistic visualization allows the user to mentally map the results onto the real world. We have developed several novel algorithms to present and interact with flood data. We explain the technologies, discuss their necessity alongside test cases, and introduce a user study to analyze the reactions of practitioners to our system. We conclude that, despite the complexity of flood simulation models and the size of the involved data sets, our system is accessible for practitioners of flood management so that they can carry out flood simulations together with domain experts in interactive work sessions. Therefore, this work has the potential to significantly change the decision-making process and may become an important asset in choosing sustainable flood mitigations and adaptation strategies.

中文翻译：

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交互式模拟和可视化工具，可用于从业人员进行洪水分析。

在气候变化的背景下，制定减轻或适应洪水威胁的战略是一个重要的主题。世界上许多城市由于海平面上升和降雨模式变化而受到威胁。因此，至关重要的是要开发分析工具，使我们能够评估洪水的威胁，并研究缓解和适应措施（例如更坚固的堤防，适应性空间规划和洪水灾害计划）的影响。到目前为止，由于涉及的模拟过程非常复杂，并且依赖于计算和数据密集型模型，因此领域专家只能使用分析工具。这些分析工具的输出在地图上或在图形用户界面中提供给从业人员（即，政策分析师和政治决策者）。在实践中，此输出仅在有限的范围内使用，因为从业人员经常对信息有不同的要求，或者不信任直接的结果。但是，文献表明，领域专家和从业者之间的密切合作可以确保从业者的信息需求更好地与分析工具的机会和局限性保持一致。我们工作的目的是向工作人员迈进一步，以使从业人员可以访问洪水管理中的分析工具，以支持领域专家和从业人员之间的这种合作。我们的系统允许用户以交互方式控制模拟过程（添加水源或降雨的影响），而逼真的可视化效果则允许用户将结果智能地映射到现实世界中。我们已经开发了几种新颖的算法来呈现洪水数据并与之交互。我们将解释这些技术，在测试用例旁边讨论它们的必要性，并介绍一项用户研究以分析从业人员对我们系统的反应。我们得出的结论是，尽管洪水模拟模型很复杂且涉及的数据集很大，但是洪水管理的从业人员可以访问我们的系统，以便他们可以与领域专家一起在交互式工作会议中进行洪水模拟。因此，这项工作有可能极大地改变决策过程，并可能成为选择可持续的减灾和适应策略的重要资产。并进行用户研究，以分析从业者对我们系统的反应。我们得出的结论是，尽管洪水模拟模型很复杂且涉及的数据集很大，但是洪水管理的从业人员可以访问我们的系统，以便他们可以与领域专家一起在交互式工作会议中进行洪水模拟。因此，这项工作有可能极大地改变决策过程，并可能成为选择可持续的减灾和适应策略的重要资产。并进行用户研究，以分析从业者对我们系统的反应。我们得出的结论是，尽管洪水模拟模型很复杂且涉及的数据集很大，但是洪水管理的从业人员可以访问我们的系统，以便他们可以与领域专家一起在交互式工作会议中进行洪水模拟。因此，这项工作有可能极大地改变决策过程，并可能成为选择可持续的减灾和适应策略的重要资产。洪水管理从业人员可以访问我们的系统，以便他们可以与领域专家一起在交互式工作会议中进行洪水模拟。因此，这项工作有可能极大地改变决策过程，并可能成为选择可持续的减灾和适应策略的重要资产。洪水管理从业人员可以访问我们的系统，以便他们可以与领域专家一起在交互式工作会议中进行洪水模拟。因此，这项工作有可能极大地改变决策过程，并可能成为选择可持续的减灾和适应策略的重要资产。