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Hintergrund und Zielstellung

Gegenwärtig spielt die Abschätzung der Auswirkungen des zukünftigen Klimas in vielen Lebensbereichen eine wichtige Rolle. Dies betrifft u.a. Entwicklungen des Wasserhaushalts, die mittel- und langfristig eintreten können. So stellen sich verschiedenste Fragen zur Gefährdungsabschätzung oder der Bewertung von Klimaanpassungsmaßnahmen, wie z.B.: Ist zukünftig eine umfangreichere Bewässerung auf sächsischen Ackerflächen erforderlich? Welchen Einfluss hat der erwartete Klimawandel auf die Oberflächen- und Grundwasservorkommen in Sachsen und sind im Hinblick darauf Anpassungen in der Wasserbewirtschaftung erforderlich?
Zur Beantwortung dieser Fragen wurden umfangreiche Simulationsrechnungen im Projekt KliWES (siehe Anhang) durchgeführt, deren Ergebnisse aber sich nicht einfach durch die gängigen Werkzeuge wie Excel analysieren und auswerten lassen. Außerdem stehen die Ergebnisse räumlich hoch aufgelöst und als statistische Verteilungen zur Verfügungen, da die Simulationsrechnungen zur Entwicklung des Wasserhaushalts für eine große Zahl für mögliche Realisierungen des zukünftigen Klimas durchgeführt wurden. Dies führt zu einer zusätzlichen Herausforderung bei der Ergebnisanalyse und Gewinnung von relevanten Informationen zu Entscheidungsunterstützung bei der Klimaanpassung in Sachsen.
Das Ziel dieser Masterarbeit ist es, die fachlich-hydrologischen Grundlagen für ein interaktives Explorationswerkzeug für regionale Wasserhaushaltsuntersuchungen zu schaffen. Dabei liegt der Schwerpunkt bei der Entwicklung und dem Test von geeigneten Analysemethoden und Visualisierungsformen, die relevante Informationen zur Entscheidungsunterstützung in Echtzeit darstellen können.
Dies soll in Zusammenarbeit mit den Professuren für Computergraphik und Visualisierung (TU Dresden) sowie der Abteilung für Bild- und Signalverarbeitung (Universität Leipzig) durchgeführt werden.

Arbeitsplan

1. Literaturrecherche, Analyse der Techniken zur Datenabfrage aus der Datenbank des Wasserhaushaltsportal, grundlegende Analyse der Wasserhaushaltsdaten und Analyse der hydrologischen Fragestellungen zur Gefährdungsabschätzung bezogen auf den Wasserhaushalt (einschl. Fragen der Auftretenswahrscheinlichkeit und möglicher Indikatoren zur Berechnung)
2. Spezifikation hydrologischer Fragestellungen und notwendiger Datengrundlagen in enger Rücksprache mit den Betreuern
3. Erarbeitung hydrologisch relevanter Visualisierungsformen und Analysemethoden
4. Diskussion der Entwürfe für die technische Entwicklung eines interaktiven Explorationswerkzeuges mit Studierenden und KollegInnen der beteiligten Informatik-Lehrstühle
5. fachlicher Entwurf explorativer Analyse-Szenarien zur Gefährdungsanalyse des gegenwärtign und zukünftigen Wasserhaushalts in Sachsen in Form von Struktogrammen o.ä.
6. fachliche Spezifikation der einzelnen Analysemethoden mit Hilfe von Matlab/Octave
7. Test der eigenentwickelten Prototypen und des Standes der  Implementierungen der beteiligten Informatik-Lehrstühle


Verantwortlicher Hochschullehrer:
Prof. Dr. Niels Schütze (Professur Hydrologie)

Betreuer:
Dr. Michael Wagner

Kontakt:

Niels Schütze <Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!>

Michael Wagner <Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!>

Peter Winkler <Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!>