Auflistung nach Autor:in "Wieland, Ralf"
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- KonferenzbeitragEcologic-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, WilfriedThis 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.
- KonferenzbeitragLandCaRe-DSS - ein interaktives, modellgestütztes Wissens- und Entscheidungsunterstützungssystem für die Klimaanpassung der Landwirtschaft(Anforderungen an die Agrarinformatik durch Globalisierung und Klimaveränderung, 2009) Berg, Michael; Wieland, Ralf; Wenkel, Karl-OttoEs wird die Entwicklung eines Entscheidungsunterstützungssystems (DSS) vorgestellt, das den Landwirt, aber auch andere Akteure der Region, bei Entscheidungen unterstützen soll, welche mit den Auswirkungen des Klimawandels zusammenhängen. Im Vordergrund stehen Interaktivität und realer Flächenbezug, die die nötigen klimarelevanten Daten als auch die Wirkungen auf den Ertrag und andere Schlüsselgrößen, in einer den Akteur ansprechenden Weise darstellen. Eingegan- gen wird auf die Anforderungen und rechentechnische Umsetzung des DSS.
- KonferenzbeitragModellgestützte Generierung von Ertragserwartungskarten(Informatk 2005. Informatik Live! Band 1, 2005) Wenkel, Karl -Otto; Mirschel, Wilfried; Bobert, Jans; Wieland, RalfDie 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
- KonferenzbeitragRaum-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, KarinFür 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.
- KonferenzbeitragRäumliche 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, HerbertBei 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.
- KonferenzbeitragRegionale 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-OttoEine 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.
- KonferenzbeitragSAMT – 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.
- KonferenzbeitragSAMT/DESIRE - eine Simulationsumgebung für räumliche Prozesse(Land- und Ernährungswirtschaft im Wandel – Aufgaben und Herausforderungen für die Agrar und Umweltinformatik, 2006) Wieland, Ralf; Holtmann, Xenia; Korn, GraninoVorgestellt wird das integrierte Modellierungstool „SAMT/DESIRE“ . Es besteht aus einer Kombination eines gridbasierten GIS, einem Fuzzy- Entwicklungstool, einer neuronalen Netzumgebung und dem dynamischen Simulationstools DESIRE. Durch die Integrationsfähigkeit unterschiedlicher Modelle der einzelnen Komponenten wird es möglich, selbst komplexe Wechselwirkungen, wie bei der Betrachtung der Nachhaltigkeit von Landschaften auftreten, zu modellieren und zu simulieren.
- KonferenzbeitragDie 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 ChristianFür 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.
- KonferenzbeitragYIELD-PLAN – eine Methodik zur GIS-gestützten teilflächenbezogenen Planung von Ertragszielen - Stand und Perspektiven -(Land- und Ernährungswirtschaft im Wandel – Aufgaben und Herausforderungen für die Agrar und Umweltinformatik, 2006) Bobert, Jans; Mirschel, Wilfried; Wenkel, Karl-Otto; Wieland, RalfDie Ermittlung teilflächenspezifischer Ertragsziele ist eine unabdingbare Voraussetzung für die Managementplanung in Precision Agriculture. Es wird eine GIS-gestützte auf SAMT (Spatial Analysis and Modeling Tool) basierende Methode vorgestellt, in die sowohl statische als auch Fuzzy-Modellansätze integriert sind. Ausgangspunkt bildet eine statische standortbezogene Ertragspotenzialabschätzung, die anschließend eine teilflächenspezifische Korrektur erfährt. Diese auf einem Fuzzy-Ansatz basierende Korrektur berücksichtigt Informationen aus verschiedenen schlagspezifischen Karten, wie der Hofbodenkarte, der Karte zum Grundwasserabstand zur Oberfläche, der Karte zur nutzbaren Feldkapazität im Wurzelraum, der Karte zum potenziellen kapillaren Aufstieg und einer speziellen Karte zur Ausgrenzung von Kuppenund Senkenbereichen.