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  • Kopplung eines Vegetationsmodells mit abiotischen Standortbedingungen. Übertragung der Rückkopplungen zwischen den Standortfaktoren und verschiedenen Parametern des Röhrichtwachstums durch Transferfunktionen. Vegetationsmodell: • Modellierung des Wachstums und der Ausbreitung von Phragmites australis und Bolboschoenus maritimus • Prozesse: Wachstum, Mortalität und Ausbreitung durch Expansion der Rhizome • Zustandsvariablen: Rhizombiomasse, Wurzelbiomasse und oberirdische Biomasse Standortinformationen: • dynamisch in Raum und Zeit • als Raster in die Modellierung eingebunden Transferfunktionen: • Effekt der Vegetation auf Standortfaktor: Wert der Funktion ändert sich in Abhängigkeit von der Biomasse • Antwort der Vegetation auf die Standortbedingungen: Wert der Funktion ändert sich in Abhängigkeit vom Standortfaktor

  • Das Geologische 3D-Landesmodell stellt die geologischen Strukturen wie Gesteinsschichten, Rohstoff- und Grundwasserkörper oder tektonische Störungszonen in einem 3 dimensionalen Raum dar. Dadurch wird die Verbreitung von geologischen Strukturen im Untergrund sichtbar. Das Geologische 3D-Landesmodell ist ein Übersichtsmodell. Es sind nur die geologischen Hauptstrukturen abgebildet vom palaeozoischen Kern bis hin zu den allgemeinen Schichtenfolgen im Känozoikum und Mesozoikum abgebildet. Das Modell wurde als gOcad Modell in der Version 2013/2 erstellt.

  • Empirisches Modell zur Abflusssimulation, Hochwasserabschätzung, Hoch- und Niedrigwasservorhersage sowie der Detektion von Trends. Das Modell mit Abspeicherungsstruktur ist untergliedert in ein Produktions- und ein Transfermodul. Im Produktionsmodul sind ein Abspeicherungsabschnitt, ein Speicher für die Bodenfeuchtebilanzierung (SMA) sowie eine Funktion zum Wasseraustausch enthalten. Das Transfermodul beinhaltet eine Perkolation vom SMA-Speicher, eine konstante volumetrische Aufspaltung des effektiven Niederschlags in eine direkte und eine indirekte Abflusskomponente, zwei Abflussganglinien sowie einen nichtlinearen Leitungsspeicher. Modellinput sind Tageszeitreihen von potenzieller Evapotranspiration und Niederschlag im Einzugsgebiet, als Modelloutput wird der tägliche Abfluss generiert. Zeitliche Einheit in Tagen, kürzere Zeitschritte möglich durch Modifikation einiger Modellparameter.

  • Für die direkte Umrechnung zwischen GPS-Höhen und Gebrauchshöhen aus Nivellements können Geoide bzw. Quasigeoide verwendet werden. Für das Gebiet der Bundesrepublik Deutschland wurde ein kombiniertes satellitengeodätisch-nivellitisch-gravimetrisches Quasigeoid abgeleitet, das eine Transformation zwischen GPS-Höhen im ETRS89 und Gebrauchshöhen im DHHN92 (NHN) mit einer Genauigkeit von 2 cm gestattet. GeoSN vertreibt den Netzteil Nordost (GCG05_NO), der folgende Bundesländer abdeckt: Berlin, Brandenburg, Mecklenburg-Vorpommern, Sachsen, Sachsen-Anhalt, Thüringen Die Gitterweite in jedem Modell beträgt 1 Minute x 1,5 Minuten in geographischen Koordinaten. Zum Lieferumfang gehören neben der Gitterdatei in den Formaten ASCII, Binär sowie Trimble auch ein Interpolationsprogramm sowie beschreibende Dokumente.

  • COSERO ist ein konzeptionelles hydrologisches Modell und dient der Simulation und Vorhersage von Abflüssen in Fließgewässern sowie der Simulation des Wasserhaushalts. Hauptkomponenten des Modells sind Routinen für die Berechnung von Interzeption, Schneeakkumulation- und schmelze, Bodenfeuchte, Abflussgenerierung. Als räumliche Einheiten dienen Teileinzugsgebiete, die reale Flusseinzugsgebiete repräsentieren. Teileinzugsgebiete mit erheblichen Höhenschwankungen können in Zonen unterschiedlicher Höhe untergliedert werden. Simulationen können in Tages- oder Monatszeitschritten durchgeführt werden. Als Eingangsdaten werden in der Regel Daten für Niederschlag, Lufttemperatur und potentielle Evapotranspiration verwendet. Zahlreiche Ausgabegrößen sind in COSERO verfügbar, z.B. der Abfluss am Gebietsauslass und die aktuelle Evapotranspiration. COSERO wird im Forschungsprogramm KLIWAS an der Donau angewendet. Weitere Informationen finden sich in den factsheets.

  • HBV-D ist eine Modellsoftware für die Niederschlags-Abflusssimulation für Fließgewässer auf Einzugsgebietsskala. Das konzeptionelle Modell beinhaltet ein Modul für Schneeakkumulation und –schmelze, Verdunstung nach Turc-Ivanov, zur Bilanzierung der Bodenfeuchte, zur Generierung des Abflusses und ein Modul für die Abflusskonzentration im Gewässernetz. Als zeitliche Einheit wird der Tag verwendet. Als räumliche Einheiten dienen Teileinzugsgebiete, die reale Flusseinzugsgebiete repräsentieren; Teileinzugsgebiete mit deutlicher Höhenzonierung und Landnutzungsunterschieden können in landnutzungdifferenzierte Höhenzonen untergliedert werden (semi-distributiv). Modellinput sind beobachtete Zeitreihen von Niederschlag und Lufttemperatur. Modelloutput sind Oberflächenabfluss, Zwischenabfluss und Basisabfluss. Das Modell fand an Teileinzugsgebieten des Rheins und Elbe Anwendung. In KLIWAS findet eine Modellanpassung für die Elbe Anwendung statt. Details siehe factsheet!

  • Quasi-realistisches, dreidimensionales baroklines Schelfmodell Das Modell simuliert die Dynamik von Ozeanen, Küsten und Schelfmeeren von Nord- und Ostsee. HAMSOM ist ein z-Level Modell, löst die Modellgleichungen also mittels finiter Differenzen auf zeitlich unveränderlichen Tiefenhorizonten. Eine Besonderheit des Modells liegt in der Verwendung eines semi-impliziten Rechenverfahrens. Das Verfahren ermöglicht Simulationen mit freier Oberfläche bei großen Zeitschritten, was eine Voraussetzung für mehrjährige Simulationen in Regionen mit starken Wasserstandsschwankungen ist. Eine Kopplung mit ökosystemaren und atmosphärischen Modellen ist möglich. Modellinput sind atmosphärische Felder, monatliche Frischwasserabflüsse, gezeitenbedingte Wasserstände sowie klimatologische Mittelwerte für Salzgehalt und Temperatur. Als Modelloutput werden Werte von Transport, Temperatur und Salz, Wasserstand und Meereisparametern generiert.

  • Dreidimensionales baroklines Schelfmodell und Ästuarmodell Das Modell simuliert die Dynamik von Ozeanen, Küsten und Schelfmeeren von Nord- und Ostsee sowie Ästuaren HAMSOM ist ein z-Level Modell, löst die Modellgleichungen mittels finiter Differenzen auf zeitlich unveränderlichen Tiefenhorizonten. Eine Besonderheit des Modells liegt in der Verwendung eines semi-impliziten Rechenverfahrens. Das Verfahren ermöglicht Simulationen mit freier Oberfläche bei großen Zeitschritten, was eine Voraussetzung für mehrjährige Simulationen in Regionen mit starken Wasserstandsschwankungen ist. Eine Kopplung mit ökosystemaren und atmosphärischen Modellen ist möglich. Modellinput sind atmosphärische Felder, monatliche Frischwasserabflüsse, gezeitenbedingte Wasserstände sowie Salzgehalte und Temperaturen. Als Modelloutput werden u. a. Werte von Transport, Temperatur und Salz, Wasserstand und Meereisparametern generiert.

  • Empirisches Modell zur Abflusssimulation, Hochwasserabschätzung, Hoch- und Niedrigwasservorhersage sowie der Detektion von Trends. Das Modell mit Abspeicherungsstruktur ist untergliedert in ein Produktions- und ein Transfermodul. Im Produktionsmodul sind ein Abspeicherungsabschnitt, ein Speicher für die Bodenfeuchtebilanzierung (SMA) sowie eine Funktion zum Wasseraustausch enthalten. Das Transfermodul beinhaltet eine Perkolation vom SMA-Speicher, eine konstante volumetrische Aufspaltung des effektiven Niederschlags in eine direkte und eine indirekte Abflusskomponente, zwei Abflussganglinien sowie einen nichtlinearen Leitungsspeicher. Modellinput sind Tageszeitreihen von potenzieller Evapotranspiration und Niederschlag im Einzugsgebiet, als Modelloutput wird der tägliche Abfluss generiert. Zeitliche Einheit in Tagen, kürzere Zeitschritte möglich durch Modifikation einiger Modellparameter.

  • Das integrierte Flussauenmodell INFORM in der Version 2.0 wurde im Jahre 2003 vorgestellt [Fuchs et al., 2003] und ist seitdem in der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) im Einsatz. Es vereint in sich Regelsätze und Simulationsmodelle für die unterschiedlichsten Fragestellungen bezüglich Abiotik und Biotik (zusammengefasst bezeichnet als Ökologie) der Flüsse und Flussauen. Im Laufe der Entwicklung und Anwendung des Systems wurden die Ansprüche der Nutzer und Anforderungen der Wissenschaft komplexer. Die Grundlagen der ökologischen Flussauenmodellierung und die Modellgrundlagen von INFORM 2.0 sind in der Mitteilung Nr. 25 der Bundesanstalt für Gewässerkunde vom Mai 2003 ausführlich beschrieben worden. Mit dem vorliegenden Bericht wird die Weiterentwicklung zur Version 3 vorgestellt. INFORM betrachtet ökologische Zusammenhänge in der Flussaue. In der Modellierung wird der Wirkungspfad Abfluss -> Flusswasser -> Grundwasser -> Boden -> Biotik verfolgt und bewertet. Der Modellablauf folgt dabei der Vorstellung, dass neben der Nutzung der Faktor Flusswasserstand und seine Dynamik für das Ökosystem Fluss und Aue von entscheidender Bedeutung ist und das Vorkommen von Pflanzen und Tieren sowie die Artenzusammensetzung ihrer Lebensgemeinschaften (Vegetation und Fauna) stark beeinflusst. INFORM bereitet ökologisch relevante Daten einer Flussaue zu planungs- und entscheidungserheblichen Ergebnissen auf. Damit ist es als Planungsinstrument in der ökologischen Modellierung für die Wasser- und Schifffahrtsverwaltung einsetzbar.

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