Praktische Anwendung und Validierung bodenhydrologischer Karten in hydrologischen Modellen

Stipendiatin/Stipendiat: Peter Braun

Das Thema meiner Forschung ist der Vergleich der europäischen und der ungarischen Bodenkarte in den Modellierungsergebnissen. In meinem Projekt verwende ich das Programm S.W.A.T. + (Soil and Water Assessment Tool), das die neueste Version des S.W.A.T. Programm. Es ist mit anderen Programmen wie QGIS, ARCGIS und der Programmiersprache R harmonisiert. Sie werden benötigt, um das Modell zu erstellen und die Ergebnisse zu kalibrieren und zu validieren. Das Gebiet, das ich modellieren möchte, liegt im ungarischen Landkreis Zala. Es heißt Felső-Válicka-Bach und sein Einzugsgebiet ist das Modellierungsgebiet. Es ist fast 130 km2. Meist landwirtschaftlich mit mehreren Siedlungen. Das Klima ist besonders; es heißt Pannon. Die ersten Schritte beim Modellbau waren das Gelände, die Hänge und die natürlichen Bäche mit dem QGIS Geographic Information System unter Verwendung des qswat + Plugins. Dann habe ich der Karte Landnutzungsinformationen hinzugefügt, die Informationen darüber enthalten, wo sich landwirtschaftliche Flächen, Wälder, Seen, Siedlungen usw. befinden. Hier kann ich auch die Bodenkarte hinzufügen. Die Karte enthält Bodengruppen oder SHG (Soil Hydraulic Groups). Sie sind nach hydraulischen Eigenschaften gruppiert, bei denen sich das Bodenwasser ungefähr gleich verhält. Mit diesen Informationen erstellt das Programm die HRU (Hydraulic Response Units) im Gebiet. Sie haben das gleiche hydraulische Verhalten. Danach konnte ich den S.W.A.T. + Editor verwenden. Hierbei ist es wichtig, dem Modell Wetterinformationen von Wetterstationen hinzuzufügen. Ich habe dem Modell 10 Jahre (1994-2003) Daten zu Temperatur, relativer Luftfeuchtigkeit, Niederschlag, Windgeschwindigkeit und Sonneneinstrahlung hinzugefügt. Ein weiterer wichtiger Schritt besteht darin, das Landnutzungsmanagement der landwirtschaftlichen Flächen für den gleichen Zeitraum zu schaffen. Hier ist hauptsächlich Mais, aber auch Weizen, Gerste, Luzerne und Sonnenblumen sind von Bedeutung. Es ist wichtig zu wissen, wie viel Dünger und Pestizid verwendet wurden. Mit diesen Informationen habe ich eine theoretische Fruchtfolge in Excel erstellt. Dann habe ich es verwendet, um es in Programmdateien zu erstellen. Wenn dies erledigt ist, kann ich die Programmiersprache R verwenden, um das Modell zu kalibrieren und zu validieren. Dies erfordert die chemischen Daten aus dem Válicka-Strom nahe dem Punkt, an dem er das Modellgebiet verlässt. Wenn die Validierung für beide Modelle abgeschlossen ist, kann ich die Ergebnisse vergleichen und analysieren.

Förderzeitraum:
01.09.2020 - 28.02.2021

Institut:
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ Department Landschaftsökologie

Betreuer:
Prof. Dr. Martin Volk

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