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Auflistung nach Autor:in "Mirschel, Wilfried"

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  • Konferenzbeitrag
    Ecologic-economic modeling of agricultural land use for policy decisions: An integrated model implemented for north eastregion of Germany
    (Integration und Datensicherheit – Anforderungen, Konflikte und Perspektiven, Referate der 25. GIL Jahrestagung, 2004) Ajibefun, Igbekele Ajibefun; Wenkel, Karl-Otto; Wieland, Ralf; Mirschel, Wilfried
    This article presents an integrated ecologic and economic model to study landscape and land use change, using the Spatial Analysis Modelling Tool (SAMT). The study involves integrating these models to analyse landscape and land use changes in Quillow region of North East Germany. Different price and premium scenarios were implemented to indicate the likely effect of policy change. Results of the study shows that if prices received by farmers go up by 20% while subsidy remains at the same level, gross margin would increase by about 16% and a higher crop coverage. However, a 20% rise in premium received by farmers would significantly lead to lower crop coverage in the region. The results of the study have important policy implications considering EU CAP policy and the World Trade Organisations (WTO) negotiations.
  • Konferenzbeitrag
    Model-Based-Climate Change Impact Assessment for Agriculture in North-East German Moraine Landscapes – What We Have Learned ?
    (Environmental Informatics and Systems Research, 2007) Wenkel, Karl-Otto; Mirschel, Wilfried
    In the paper the methodology and the results of a high spatial resolution case study to predict the possible impacts of regionalized climate change on agricultural productivity and some important environmental parameters are described and discussed. Unlike to other studies not only a single mechanistic crop growth model was used but also a combination of different model types (semi-empiric statistical and mechanistic models). The simulation results show, that the given regionalized climate change scenarios to the North East German lowland will not lead to great problems for agricultural productivity. The ground-water recharge under agricultural land, on the other hand, will decrease dramatically. Despite the progress which could be reached in the last years, there are many uncertainties in regional climate impact assessment on agriculture and environment. The scientific challenges for the next years are presented.
  • Konferenzbeitrag
    Modell für die Biomasseakkumulation bei Winterroggen und Wintergerste, entwickelt auf der Basis von CO2 - Gasaustauschmessungen in der Klimakammer
    (Land- und Ernährungswirtschaft im Wandel – Aufgaben und Herausforderungen für die Agrar und Umweltinformatik, 2006) Mirschel, Wilfried; Reining, Franz; Wenkel, Karl-Otto
    Für Winterroggen und Wintergerste wurden Modellalgorithmen abgeleitet für die Beschreibung der stündlichen Raten sowohl der Nettophotosynthese als auch der Dunkelrespiration. Grundlage dafür sind detaillierte experimentgestützte Analysen der Biomasseakkumulation mittels CO2-Gasaustauschmessungen in Klimakammern unter kontrollierten Bedingungen. Berücksichtigt werden die Haupttriebkräfte Temperatur und Strahlung sowie die Größen Biomasse und Ontogenese. Mit den abgeleiteten Algorithmen wird die Dynamik der oberirdischen Biomassebildung von Freilandbeständen auf dem Intensivmessfeld am Standort Müncheberg für das Jahr 1993 vom Beginn der Vegetation bis zur Ernte beschrieben.
  • Konferenzbeitrag
    Modellgestützte Generierung von Ertragserwartungskarten
    (Informatk 2005. Informatik Live! Band 1, 2005) Wenkel, Karl -Otto; Mirschel, Wilfried; Bobert, Jans; Wieland, Ralf
    Die Festlegung realistischer teilflächenbezogener Ertragsziele nimmt innerhalb der informationsgeleiteten Pflanzenproduktion eine Schlüsselstellung ein, da hiervon das gesamte Produktionsverfahren abhängig ist. Ausgehend von einer vergleichenden Analyse und Bewertung potenziell möglicher Verfahren wird im Rahmen des Verbundprojekts Preagro II unter Nutzung des Spatial Analysis and Modeling Tool (SAMT) ein neues rechnergestütztes, räumlich explizit anwendbares und szenariotaugliches Fuzzy-Expertensystem entwickelt, das den Landwirt bei der Planung der konkreten teilflächenspezifischen Ertragsziele bzw. Ertragserwartungswerte und der Erstellung von Ertragserwartungskarten unterstützt. Konzept und Vorgehensweise bei der Erstellung des Fuzzy-Expertensystems zur Generierung von Ertragserwartungskarten werden vorgestellt
  • Konferenzbeitrag
    Modellierung des CO2-Effekts auf Biomasse- und Ertragsbildung für Freilandbestände
    (Land- und Ernährungswirtschaft im Wandel – Aufgaben und Herausforderungen für die Agrar und Umweltinformatik, 2006) Mirschel, Wilfried; Wenkel, Karl-Otto; Manderscheid, Remigius; Weigel, Hans-Joachim
    Im Bereich der Klimaänderung ist es unumstritten, dass der CO2-Gehalt der Atmosphäre kontinuierlich ansteigt. Die im FACE(Free Air Carbon Enrechment)-Experiment der FAL Braunschweig bei normalem CO2-Gehalt (375 ppm) und erhöhtem CO2-Gehalt (550 ppm) gewonnenen Daten zu bodenund pflanzenbezogenen Zustandsvariablen bilden die Datengrundlage für Ableitung und Überprüfung eines auf Bestandsebene aufsetzenden Modellansatzes zur Abbildung der CO2-Effekte auf Biomasse- und Ertragsbildung. Der Modellansatz wird in die komplexen dynamischen AGROSIM-Modelle für Wintergetreide und Zuckerrüben integriert. Simulationsrechnungen zu den im FACE-Experiment angebauten Fruchtarten Wintergerste, Winterweizen und Zuckerrüben in den Jahren 2000-2003 zeigen die Brauchbarkeit des gewählten Ansatzes.
  • Konferenzbeitrag
    Raum-zeitliche Abschätzung der Folgen von Klimaänderungen auf landwirtschaftliche Erträge, dargestellt am Beispiel des Freistaates Sachsen
    (Anforderungen an die Agrarinformatik durch Globalisierung und Klimaveränderung, 2009) Mirschel, Wilfried; Wenkel, Karl -Otto; Wieland, Ralf; Albert, Erhard; Luzi, Karin
    Für die regionale Abschätzung landwirtschaftlicher Erträge werden Anforderungen an Modelle, Daten und Simulationstools formuliert. Am Beispiel der Ackerflächen des Freistaates Sachsens werden unter Nutzung des statistisch orientierten Hybridmodells YIELDSTAT Ertragsabschätzungen vorgenommen. Die Validierung des Modells YIELDSTAT erfolgt unter Nutzung von realen Wetter- und Ertragsdaten auf unterschiedlichen Aggregationsebenen. Klimasimulationen mit dem WEREX A1B-Szenario bilden die Grundlage für die Abschätzung der in 2021-2050 zu erwartenden Ertragsänderungen. Die Ergebnisse werden vorgestellt, diskutiert und Schlussfolgerungen gezogen.
  • Konferenzbeitrag
    Räumliche Abschätzung der Folgen von Klimaänderungen auf Ertrag und Zusatzwasserbedarf landwirtschaftlicher Fruchtarten, dargestellt am Beispiel des Freistaates Thüringen
    (Massendatenmanagement in der Agrar- und Ernährungswirtschaft – Erhebung – Verarbeitung – Nutzung, 2013) Mirschel, Wilfried; Wieland, Ralf; Wenkel, Karl-Otto; Guddat, Christian; Michel, Herbert
    Bei der regionalen Abschätzung von Produktivität und Wasserbedarf in der Landwirtschaft spielen die Anforderungen an Modelle, Daten und Simulationstools eine besondere Rolle. Am Beispiel der Agrarflächen des Freistaates Thüringen werden bei einer Gebietsauflösung von 1 ha mit Hilfe der statistisch basierten Modelle YIELDSTAT und ZUWABE Abschätzungen zu Ertrag und Zusatzwasserbedarf der Hauptkulturen vorgenommen. Die Modellvalidierung erfolgt anhand realer Wetterund Ertragsdaten aus 1995-2010 auf Landesversuchsstations-, Kreisund Landesebene. Simulationsszenarien mit dem WETTREG-2010 A1B-Szenario sind die Grundlage für die Abschätzung der Veränderungen bei Ertrag und Zusatzwasserbedarf im Vergleich der Zeiträume 1981-2010 und 2021-2050. Die rein klimaänderungsbedingten Ertragseinbußen sind im Landesdurchschnitt bei Winterungen geringer (< 5 \%) als bei Sommerungen (bis 14 \%). Die Ergebnisse der Simulation werden vorgestellt, diskutiert und daraus Schlussfolgerungen gezogen.
  • Konferenzbeitrag
    Regionale Abschätzung von Ertrag und Bedeckungsgrad mit Hilfe von SAMT
    (Integration und Datensicherheit – Anforderungen, Konflikte und Perspektiven, Referate der 25. GIL Jahrestagung, 2004) Mirschel, Wilfried; Wieland, Ralf; Wenkel, Karl-Otto
    Eine statistisch ermittelte Naturalertragsmatrix bildet für Ackerkulturen und zwei Grünlandnutzungen die Grundlage für die Abschätzung eines Basisertrages. Dieser wird in Abhängigkeit von weiteren Standortmerkmalen und jahresspezifischen Wettergrößen sowie unter Berücksichtigung des zu erwartenden Züchtungsfortschritts korrigiert. Um regionale Unterschiede beim Niveau des Agromanagements zu berücksichtigen, werden die Ertragsschätzungen mit Fuzzy-Ansätzen kombiniert. Die Abschätzung des Bedeckungsgrades für eine Region wird mit Hilfe von temperatursummenabhängigen Stützstellenfunktionen realisiert. Die regionale Abschätzung von Naturalertrag und Bedeckungsgrad wird mit Hilfe des Spatial Analysis and Modeling Tools (SAMT) umgesetzt. Dabei werden die Ergebnisse am Beispiel des Quillow-Einzugsgebietes (Uckermark) präsentiert.
  • Konferenzbeitrag
    SAMT – eine neue Open Source Plattform zur Landschaftsanalyse, Modellentwicklung und Integration räumlich expliziter ökologischerund ökonomischer Modelle
    (Integration und Datensicherheit – Anforderungen, Konflikte und Perspektiven, Referate der 25. GIL Jahrestagung, 2004) Wieland, Ralf; Voss, Marion; Mirschel, Wilfried; Wenkel, Karl-Otto; Ajibefun, Igbekele A.
    Das Spatial Analysis and Modeling Tool (SAMT) ist ein neuartiges gridbasiertes Modellierungsinstrument und wurde als Open Source Projekt am ZALF entwickelt. SAMT besitzt einige Eigenschaften eines GIS in Form grundlegender Gridfunktionen, hat neben der IO-Schnittstelle zum GIS eine eigene Datenverwaltung und ist auf die problemlose Integration unterschiedlicher Modelltypen (dynamische Modelle, neuronale Netze, Fuzzysysteme etc.) optimiert. Vorgestellt werden die Struktur, Eigenschaften von SAMT und sich daraus ergebenden Möglichkeiten der Simulation. Auf praktische Anwendungen wird in einem gesonderten Beitrag eingegangen.
  • Konferenzbeitrag
    Die Simulation von Winterweizenerträgen in Thüringen unter Verwendung von meteorologischen Daten unterschiedlicher räumlicher Auflösung
    (Massendatenmanagement in der Agrar- und Ernährungswirtschaft – Erhebung – Verarbeitung – Nutzung, 2013) Nendel, Claas; Wieland, Ralf; Mirschel, Wilfried; Specka, Xenia; Kersebaum, Kurt Christian
    Für den Freistaat Thüringen (16,172 km2) wurden räumlich hochaufgelöste Simulationen mit dem dynamische Agrarökosystemmodell MONICA unter Verwendung von Wetterdaten mit hoher, mittlerer und niedriger Informationsdichte mit durchschnittlich auf Kreisebene gemessenen Winterweizenerträgen aus den Jahren 1992 - 2010 (6.7 t ha-1) verglichen. Unter Verwendung von Daten einer einzelnen Wetterstation wurde ein mittlerer Ertrag von 7.0 t ha-1 simuliert, bei mittlerer Informationsdichte wurde jedoch ein augenscheinlich besseres Ergebnis (6.6 t ha-1) erzielt. Diese Ergebnisse kamen jedoch zustande, weil eine teilweise schlechte räumliche Zuordnung der Wetterinformation durch ein generelles Überschätzen der Praxiserträge durch MONICA aufgehoben wurde. Die Eliminierung des Zuordnungsfehlers bei hoher Informationsdichte erbrachte 7.4 t ha-1 und wurde insgesamt als beste Simulation beurteilt. Aufgrund dieser Einschätzung wird die notwendige Bias-Korrektur des an Experimentaldaten kalibrierten Modells zur Darstellung von Praxiserträgen in der Region Thüringen mit 0.7 t ha-1 beziffert.