Projektdatenbank - Details

Forschungszentrum Jülich GmbH - Institut für Bio- und Geowissenschaften (IBG) - Agrosphäre (IBG-3)
Wilhelm-Johnen-Str.
52428 Jülich

2220WK86B4

01.10.2022

Hauptziel von TV2 ist die Entwicklung eines neuartigen, standardisierten Monitoringsystems für Waldökosysteme, welches die Vorteile bereits bestehender Messsysteme kombiniert und diese zu einer integrierten Station zur Echtzeiterfassung von Wachstumsreaktionen und Stress optimiert. Das System ist modular aufgebaut und ergänzt das bestehende kabellose bodenhydrologische SoilNet (HydroModul) mit einem KlimaModul, einem neuartigen DendroModul und einem neuartigen StrahlungsModul. Das System umfasst Sensoren zur Erfassung meteorologischer Kenngrößen, Saftfluss, Stammzuwachs, Bodenwasser sowie hochaufgelöster spektraler Strahlungsdaten. Ziel ist die Optimierung der Handhabung, Haltbarkeit, Kompatibilität und Echtzeit-Datenübertragung, sowie des Stromverbrauchs und der Kosten. Ein weiteres Ziel ist es, den Wasserhaushalt verschiedener Waldökosysteme zu charakterisieren Hierfür werden die wichtigsten Wasserhaushaltskomponenten über eine Kombination von Modellierung und Datenassimilationsverfahren für den Messzeitraum simuliert. Zur Simulation dieser Wasseraustauschprozesse wird das CLM5-Modell verwendet, welches explizit den Wassertransport durch die Vegetation unter Berücksichtigung des Boden-, Baumwasserpotenzials und des aktuellen Transpirationsbedarfs simuliert. Dadurch können Messungen des Matrixpotenzials und des Saftflusses über Datenassimilation direkt mit dem Modell verknüpft werden, um die Modellparameter zu aktualisieren. Die geschätzten Parameter für Baum- und Ökosystemtypen werden für großräumigere Simulationen verwendet, deren Ergebnisse dann mit Fernerkundungsvariablen verifiziert werden können. Weiterhin übernimmt TV2 die Aufgabe der Entwicklung einer Dateninfrastruktur und des Datenmanagements für das Projekt. Die Sensordaten werden von jeder Messstation per Funk an einen virtuellen Cloudserver übertragen, um eine automatisierte Verarbeitung (z.B. Datenkonvertierung und -integration) und einer Echtzeitbereitstellung von Messdaten zu ermöglichen.