Geodaten- und Grid-Infrastrukturen verwalten verteilte geografische Daten, Rechen- und Speicherressourcen von verschiedenen Organisationen ohne zentrale Kontrolle. Allerdings haben sich diese beiden Infrastrukturen getrennt voneinander entwickelt und verwenden unterschiedliche offene Standards. Diese Arbeit leistet einen Beitrag zur Implementierung solcher offener Standards von Geodaten- und Grid-Infrastrukturen im Bereich der Hochwassermodellierung. In einem ersten Schritt wird erstmals der Prozess der Hochwassermodellierung durch zweidimensionale hydrodynamische Simulation - Diskretisierung des Strömungsmodells, Hochwassersimulation und Ergebnisauswertung - als eine Abfolge von Geoprozessierungsaufgaben formalisiert. Diese Geoprocessing-Aufgaben werden dann als Geoprocessing-Grid-Dienste implementiert. Zu diesem Zweck werden zwei in Geodaten- und Grid-Infrastrukturen häufig verwendete Standards, der Web Processing Service (WPS) und das Web Services Resource Framework (WSRF), harmonisiert. Das Ergebnis dieser Harmonisierung ist ein generisches Verfahren zur Erstellung von geoverarbeitenden Grid-Diensten, genannt Grid-WPS.
Dieses Verfahren wird anhand von zwei prototypischen Implementierungen von Hochwassermodellierungsaufgaben evaluiert. Der erste Prototyp, ein Diskretisierungsdienst für Strömungsmodelle, verwendet eine neue Strategie für die parallele Erstellung großer, unstrukturierter, zweidimensionaler Berechnungsnetze auf der Grundlage eines hochauflösenden digitalen Höhenmodells. Durch die Anwendung der Grid-Technologie wird gezeigt, wie große Mengen an geografischen Daten aus einer Geodateninfrastruktur in einer verteilten Rechenumgebung mit Hilfe eines Geoprocessing-Grid-Workflows effizient verarbeitet werden können. Der zweite Prototyp, ein Hochwassersimulationsdienst, demonstriert darüber hinaus, wie eine groß angelegte hydrodynamische Simulation auf mehreren verteilten Clustern in einer Grid-Infrastruktur unter Anwendung eines zweistufigen parallelen Gebietszerlegungsansatzes ausgeführt werden kann. Zusammen bieten der Diskretisierungsdienst für Strömungsmodelle und der Hochwassersimulationsdienst eine effiziente Technologie zur Kartierung von Hochwassergefahren. Durch die Einhaltung des vorgestellten Grid-WPS-Verfahrens werden die entwickelten Dienste in die Lage versetzt, in beiden Infrastrukturen zu koexistieren. Auf diese Weise können sie die bereitgestellten Ressourcen nutzen und auch im Rahmen anderer Grid-Anwendungen oder Geoprocessing-Workflows leicht wiederverwendet werden.