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thesis:urbaneverdunstung

Räumlich explizite Parametrisierung von Verdunstungsmodellen in Siedlungsräumen

Fragestellung

Die Verdunstung wird bisher in den meisten hydrologischen Modellen innerhalb von siedlungsgeprägten Einzugsgebieten nur sehr unzureichend erfasst, da die komplexe räumliche Struktur meist nicht abgebildet wird. Die Parametrisierung von Verdunstungsmodellen für die Modellierung des urbanen Wasserhaushalts erfolgt in der Regel über vereinfachende Annahmen über die räumliche-zeitliche Variabilität der Modell-Eingangsparameter und dürfte deshalb zu recht hohen Fehlern führen. Neben der Wasserverfügbarkeit auf unversiegelten Flächen, sind die für die Bestimmung der Verdunstung relevanten Klimaparameter Globalstrahlung, Lufttemperatur, Luftfeuchte, Windgeschwindigkeit und Windrichtung oft nicht in der adäquaten räumlichen Auflösung für urbane Gebiete vorhanden.

Ziel

Erhebung von Klimaparametern (Lufttemperatur, -Feuchte, Globalstrahlung, Windgeschwindigkeit, -Richtung, Beschattung (Fish-Eye-Kamera)) in kleinräumiger Auflösung in ausgewählten Straßenzügen oder Wohnblocks in Freiburg zur Verifizierung von neu zu entwickelnden Interpolationsverfahren dieser Klimaparameter aus Stationsdaten und hochaufgelösten LiDAR und Landnutzungsdaten. Bestimmung des Einflusses der hochaufgelösten Daten auf die Verdunstungsberechnung in Siedlungsräumen.

Vorgehen

Für das Untersuchungsgebiet in Freiburg steht ein GIS-Datensatz zur Beschattung und Bebauung (basierend auf einem LIDAR-Datensatz) zur Verfügung. Daraus Bestimmung klimarelevanter Charakteristika urbaner Räume wie z.B. Entfernung und Höhe der Häuser, %-Hausfläche, Bebauungsdichte, Exponierung und Straßenausrichtung im Umkreis einer Raster-Zelle. Für ausgewählten Straßenzügen oder Wohnblocks werden während mehrerer Messkampagnen die räumlich-zeitliche Variabilität der Klimaparameter direkt gemessen (E-Bike-Messwagen). Daraus Ableitung einer empirischen Übertragungsfunktion zur räumlich differenzierten Berechnung von Klimaparametern aus einzelnen Stationsdaten. Auf Basis bestehender Stationen werden räumliche Datensätze der Klimaparameter Globalstrahlung, Lufttemperatur, Luftfeuchte, Windgeschwindigkeit und Windrichtung bestimmt und daraus die potentielle Verdunstung berechnet. Diese Werden dann mit weiteren Messungen verglichen um die Genauigkeit der neuen Methoden zu evaluieren.

Betreuung

Markus Weiler und Tobias Schütz

Anforderung

Aufnahme von Klimadaten an mehreren Messkampagnen, Datenanalyse, GIS, räumliche Modellierung,

Sprache

Deutsch oder Englisch

Besonderes

Die Arbeit ist in das BMBF Projekt WaSiG eingebunden

thesis/urbaneverdunstung.txt · Zuletzt geändert: 2018/01/31 10:28 von mweiler