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s/datenerarbeitung/Datenverarbeitung/gi

Entwicklung eines EDV-unterstuetzten Entscheidungsinstruments zur Standortvorauswahl

Zur Loesung des Problems der Standortvorsorge werden erstellt eine Datenbank zur Erfassung der Besiedlungs- und Nutzungssituation der Bundesrepublik Deutschland sowie eine Methodenbank, um diese Daten umweltproblembezogen in Beziehung zu setzen. Die Datenbank beinhaltet insgesamt 100 raumbezogen organisierte Datensaetze zu Bevoelkerung, Nutzung, Infrastruktur, Orographie, Meteorologie usw. mit etwa 2 000 000 Daten. Die Methodenbank beinhaltet Analyseprogramme fuer regionale Nachbarschaftsverhaeltnisse, Integrationsprogramme ueber beliebigen Flaechenstrukturen, Bilanzierungsprogramme usw. insgesamt 30 Hauptprogramme und mit etwa 200 Hilfsprogrammen. Ausbreitungsprogramme werden zur Zeit eingebaut. Beispielhaft wird die Programmstruktur auf die Standortvorsorge fuer Kernkraftwerke angewendet; sie ist aber auch anwendbar fuer Standortvorsorge anderer Anlagen, Erstellung und Fortschreibung von Emissions/Immissionskataster, Kataster mit Gebieten hoher potentieller Gefaehrdung (auch entlang von Bahnstrecken und Strassen), Verkehrsnetzplanung mit Belaestigungsminimierung, graphisches Datenmanagement raumbezogener Daten.

Globale Radiosondendaten für die Klimaforschung

Lange homogene beobachtete Zeitserien von Klimavariablen werden nicht nur an der Erdoberfläche sondern auch in der freien Atmosphäre benötigt, denn Klimaanomalien und Klimaänderungen haben eine dreidimensionale räumliche Struktur. In-situ Beobachtungen der freien Atmosphäre, vor allem Radiosonden- und Ballondaten, sind in der Nordhemisphäre etwa seit den 1930er Jahren verfügbar, und globale Bedeckung ist seit dem internationalen geophysikalischen Jahr (IGY) 1958 gegeben. Um das volle Potential der Daten auszuschöpfen müssen (i) künstliche systematische Fehler und Sprünge aus den Stationszeitreihen entfernt werden und die Daten müssen (ii) mit einem geeigneten dynamischen Datenassimilations-system im Rahmen sogenannter Reanalysen assimiliert werden. Die Entfernung künstlicher Sprünge aus den Beobachtungsreihen nennt man Homogenisierung. Das Fehlern homogener Klimareihen der freien Atmosphäre zurück bis in die 1970er oder sogar 1930er Jahre wurde vom Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) als großer Unsicherheitsfaktor identifiziert, der unsere Fähigkeit zur Diagnose von Klimaänderungen wesentlich einschränkt. Im Projekt P18120-N10 (Ende im Mai 2009) hat der Antragsteller weltweit führende Homogeni-sierungsmethoden für Radiosondentemperaturen und -winde entwickelt. Die berechneten Korrekturen werden in laufenden Reanalyseprojekten über die Satellitenperiode (1979-) am europäischen Zentrum für mittelfristige Wettervorhersage (EZMW) und an der National Aeronautics and Space Administration (NASA) benutzt. Ein neues Projekt mit folgenden Zielen wird nun beantragt: (i) Entwicklung eines vereinheitlichten Homogenisierungssystems, das Temperatur, Feuchte und Winddaten gemeinsam homogenisiert. Es soll homogene Datensätze dieser Parameter zurück bis 1958 liefern. (ii) die Schätzung systematischer Fehler in Radiosondenmessungen während des Datenassimilationsprozesses ('online bias estimation'). (iii) Untersuchung und wenn möglich Homogenisierung des Radiosondendatensatzes von 1938-1958. Ziel (i) geht auf die Tatsache ein, dass seit 1958 zwar ein globaler Radiosondenfeuchte- und Winddatensatz zur Verfügung steht, aber keine Korrekturen, die umfassend genug sind, um für eine Klimadatenassimulation hilfreich zu sein. Homogenisierte Temperaturreihen der Universität Wien und von anderen Quellen existieren, aber enthalten immer noch bedeutende Inkonsistenzen, die entfernt werden müssen, wie neuere Forschungsergebnisse gezeigt haben. Die gemeinsame Betrachtung aller Parameter ist ein neuer Ansatz, der zu verbesserter Brucherkennung führen sollte, weil Brüche in verschiedenen Parametern oft synchron auftreten aber nicht in allen Zeitserien erkennbar sind. Die Homogenisierung der Zeitreihenin späteren Perioden sollte auch durch überarbeitete Brucherkennungsverfahren und neu rekalibrierte Satellitenradianzen deutlich verbessert werden können. usw.

Fischereiliche Kartierung der bayerischen Gewaesser

Erhebung der Gewaesser mit Daten ueber Gewaesserart und Form, aeussere Einfluesse, Lebensbedingungen fuer Fische, Fischarten, Fischbestaende und fischereiliche Ertraege, Kartierung und EDV.

Entwicklung und Aufbau eines beratenden Informationssystems 'Grundlagen und Werkzeuge der wasserwirtschaftlichen Planung' zur innovativen spezifischen Steigerung der Umweltentlastung

Die wasserwirtschaftliche Planung in Deutschland wird von vielen Faktoren bestimmt und trägt maßgeblich zur ökologischen Gesamtsituation bei. Für den Planungsprozess stehen dem Planer eine Auswahl verschiedener Werkzeuge und Anleitungen zur Verfügung. Zur innovativen spezifischen Steigerung der Umweltentlastung muss eine ökonomisch und ökologisch optimale Lösung gefunden werden. Dazu ist es notwendig, bei gegebener Datenverfügbarkeit, die geeigneten Werkzeuge zur Planung und Entscheidung auszuwählen. Im Laufe der letzen Jahrzehnte ist bei dem Bemühen den Gebrauch der Werkzeuge bestmöglich in Regel zu fassen, die Übersicht über die vielen hundert Regelwerke und Merkblätter zum Teil verlorengegangen. Ziel des Vorhabens war es daher ein DV-gestütztes Fachinformationssystem zu entwickeln zur Informationsvermittlung und Beratung im Hinblick auf Grundlagen und Werkzeuge der wasserwirtschaftlichen Planung. Auf dieser Grundlage sollten die komplexen Informationen zur ganzheitlichen umweltorientierten Bearbeitung der Planungsaufgaben in verständlicher Sprache und Form, insbesondere für kleinere und mittlere Planungsbüros, sowie Umweltbehörden verfügbar werden. Zu Beginn des Vorhabens stand eine sogenannte Alphaversion des zu entwickelnden beratenden Informationssystems BWK-BIS mit einigen Daten aus dem Bereich Planungsregeln zur Verfügung. Zunächst wurde der bereits erstellte Prototyp der Benutzeroberfläche des BWK-BIS weiterentwickelt. Durch intensive Literaturrecherchen in zahlreichen Bibliotheken und im Internet wurde ein Überblick über den derzeitigen Stand der Technik der wasserwirtschaftlichen Planung verschafft. BWK-BIS soll alle relevanten Informationen zur wasserwirtschaftlichen Planung aus den Bereichen Recht, Bemessungsgrößen, Planungsregeln und Planungswerkzeuge umfassen. Dazu wurden die Dokumente aus diesen Bereichen erfasst. Im nächsten Schritt wurden diese Dokumente den Themen der Ortsentwässerung, zum Teil dem Hochwasserschutz und dem Grundwasserschutz zugeordnet und miteinander verknüpft. So entstand eine Betaversion des Informationssystems BWK-BIS.

Sonderforschungsbereich (SFB) 1211: Evolution der Erde und des Lebens unter extremer Trockenheit, Teilprojekt Z02 (INF): Datenmanagement und raumbezogene Analyse

Dieses Projekt befasst sich mit der Einrichtung eines Datenmanagementsystems (aufbauend auf ein bereits bestehendes; im TR32). Dieses System ist in der Lage, große Mengen an Forschungsdaten zu speichern und zur Verfügung zu stellen. Es ermöglicht eine genaue Datencharakterisierung über eine flexible, jedoch standardisierte und benutzeroberflächenunabhängige Metadatenstruktur. Datensäte können Digitale Objekt Identifier (DOI) erhalten. Alle raumbezogenen Daten des SFB werden über ein WebGIS zugänglich sein. Die Daten der Wetterstationen (Z03) werden entsprechend gängiger Standards im System integriert. Eine weitere Aufgabe dieses Projekts besteht in der Analyse raumbezogener Daten für die gemeinsamen Forschungsgebiete des SFB.

Einrichtung eines laenderuebergreifenden Pool-Systems fuer Mehrwegverpackungen zur Schonung der Umwelt

Das internationale Pool-System fuer Mehrwegfischtransportverpackungen ist aufgebaut und etabliert sich zunehmend im Markt. 1996 konnten ueber 1,6 Mio. Vermietungen von Mehrwegboxen erzielt werden. Zur Zeit wird noch an der Entwicklung einer massgeschneiderten EDV-Loesung fuer unser internationales Mehrwegsystem gearbeitet.

Generierung und Nutzung von digitalen Zwillingen bestehender Kanalinfrastruktur zur Steigerung der Verfügbarkeit und Resilienz im Betrieb, Teilvorhaben: Universität Freiburg

Fernerkundungsdaten fuer den Umweltschutz und Umweltplanung

Satelliten- und flugzeuggestuetzte Fernerkundungsdaten gewinnen zunehmende Bedeutung fuer aktuelle, flaechendeckende Untersuchungen vor allem in der Landschafts- und Regionalplanung. Zur Auswertung derartiger Informationen wurde ein low co-st - Bildverarbeitungssystem BIVAS entwickelt, das alle Funktionen zur Verwaltung, Aufbereitung, Klassifikation und Analyse digitaler Fernerkundungsdaten bietet und auf einem PC mit VGA-Grafik einsetzbar ist. BIVAS ist modular aufgebaut und kann durch benutzerspezifische Auswertungsmodule problemlos erweitert werden. Ebenso sind Schnittstellen zu kommerziellen Bildverarbeitungssystemen und fuer GIS - Applikationen vorhanden.

Umweltbetriebspruefung und Bilanzierung bei der Margon Brunnen GmbH

Das Unternehmen der Mineralwasserproduktion, Margon Brunnen GmbH, wurde 1995/96 auf der Grundlage der EG-Verordnung 1836/93 ueber die freiwillige Beteiligung am Gemeinschaftssystem fuer das Umweltmanagement hinsichtlich seines Umweltverhaltens geprueft und zertifiziert. Den Regeln der Verordnung gemaess sind wesentliche Schritte der Umweltbetriebspruefung sowie die Zertifizierung mindestens alle drei Jahre zu wiederholen, wobei insbesondere die Erfuellung der Umweltziele und des Umweltprogramms ueberprueft wird. Dazu erfolgte im Vorhaben die Datenerhebung und -verarbeitung sowie die Bilanzierung zum Umweltverhalten des Unternehmens insbesondere unter Beachtung der seit der Erstpruefung veraenderten Rahmen- bzw. Betriebsbedingungen, die Erfassung der betrieblichen Umweltwirkungen durch das neu eingefuehrte PET-Gebinde im Vergleich mit dem aus Glas, die Erarbeitung einer umfassenden Energiebilanz fuer die bereits installierte Rueckgewinnung und Nutzung von Abwaerme aus verschiedenen Prozessen, eine kritische Diskussion mit Schlussfolgerungen fuer die Betriebspraxis sowie Zuarbeiten zur Gefaehrdungsanalyse und zur Ueberarbeitung des betrieblichen Umweltprogramms.

Entwicklung von tropischer hochreichender Konvektion abgeleitet aus bodengebundenen abbildenden Spektroradiometermessungen

Im Rahmen des Projekts soll aus bodengebundenen Wolkenseitenmessungen der reflektierten Strahlung mittels eines abbildenden Spektrometersystems von tropischer hochreichender Konvektion auf das Vertikalprofil der mikrophysikalischen Eigenschaften der Wolke geschlossen werden. Damit soll die vertikale Entwicklung von hochreichender Konvektion, die eine wesentliche klimarelevante Rolle spielt, unter Berücksichtigung des Einflusses von Aerosolpartikeln und von thermodynamischen Bedingungen auf das Tropfenwachstum charakterisiert werden. Die geplanten Messungen sollen auf einem 320 m hohen Messturm (ATTO: Amazonian Tall Tower Observatory), der kürzlich im brasilianischen Regenwald errichtet wurde, stattfinden. ATTO ist mit Messgeräten ausgestattet, die meteorologische, chemische und Aerosolparameter liefern. Die Messregion bietet ideale Beobachtungsbedingungen mit klar definierten Jahreszeiten (Regen- und Trockenzeit), täglicher Konvektion und variablen Aerosolbedingungen. Aus den Messungen eines neuen abbildenden Spektrometersystems, SPIRAS (SPectral Imaging Radiation System) sollen Vertikalprofile der thermodynamischen Phase und der Partikelgröße mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung und mit Hilfe von adaptierten Verfahren unter Verwendung von dreidimensionalen Strahlungstransportsimulationen abgeleitet werden. Damit sollen vertikale Bereiche, die das Tropfenwachstum beschreiben (Diffusion, Koaleszenz, Mischphasenbereich und Vereisung), identifiziert werden. Zusätzliche Messungen einer Infrarotkamera und eines scannenden Depolarisations-Lidars werden für die Höhen- und Temperaturbestimmung der beobachteten Wolkenelemente herangezogen. Zusätzlich werden die Polarisationsmessungen des Lidars zur Bestimmung der thermodynamischen Phase verwendet, um den wichtigen Phasenübergang zu identifizieren. Mit Hilfe der gewonnenen Daten werden außerdem Annahmen (Effektivradius als konservative Wolkeneigenschaft) wie sie von Ableitungsverfahren zur Bestimmung von mikrophysikalischen Wolkenprofilen aus Satellitenmessungen gemacht werden, überprüft.

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