JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbh. Seminar Wasserkreislaufparameter. Datenmanagement der Forschungsstation Wagna

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1 JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbh Partner of. Economy 1 gerhard.rock@joanneum.at Elisabethstraße 16/II, A-8010 Graz, Austria ISO 9001 zertifiziert Seminar Wasserkreislaufparameter Datenmanagement der Forschungsstation Wagna Gerhard Rock, Markus Plieschnegger 01. April 2008 Seggauberg 2 gerhard.rock@joanneum.at Elisabethstraße 16/II, A-8010 Graz, Austria ISO 9001 zertifiziert 1

2 Inhalt Einleitung Datenmengen, Speicherung, Übertragung Zeitreihendatenbank Technische Beschreibung Struktur Modul-Übersicht Spezialmodule Wasserbilanz-Modul FAO Penman-Monteith Evapotranspirations-Modul Zusammenfassung & Ausblick ISO 9001 zertifiziert 3 Einleitung Situation in Wagna 3 Lysimeter + mehrere Wetterstationen (über 100 Sensoren) Messintervall von 10 min (1 min an 4 Sensoren) Viele Messreihen mit hoher Anzahl an Werten Anforderungen an Datenmanagement Effiziente Methoden für die Messung, Verwaltung und Prüfung der Daten werden benötigt Zeitbedarf für Datenmanagement soll minimiert werden Fachspezifische Module für Datenauswertung werden benötigt Derzeit keine Standard-Software verfügbar Eigene Lösung am WRM entwickelt ISO 9001 zertifiziert 4 2

3 Monolith ORG + CONV WL RNET SW - 2x TDR - 4x TEN - 6x TSOIL - 4x 2x 18 Sensoren Datenmengen On-line Sensoren (>100) BHMP ORG + CONV TDR 4x TEN 6x TSOIL - 4x 2x 14 Sensoren Wetter T rh Wv - 2x N - 2x R ZAMG 16x 23 Sensoren GW PGW 2x TGW ECGW 4 Sensoren Hydro + Meteo Lys-G VaPu 2x TEN 2x T rh Wv R 10 Sensoren ISO 9001 zertifiziert 5 Datenmengen On-line Sensoren (>100) 10-min Intervall -> Werte/Jahr *100 Sensoren -> Werte/Jahr * 5 Jahre -> Werte in 5 Jahren 1-min Intervall -> Werte *4 Sensoren -> Werte/Jahr * 5 Jahre -> Werte in 5 Jahren Summe zirka Messwerte ISO 9001 zertifiziert 6 3

4 Daten-Übertragung RICHTFUNK ADSL + ISDN PC-ANYWHERE FTP INTERNET Daten-Management am WasserResourcesManagement ISO 9001 zertifiziert 7 Zeitreihen-DB Technische Informationen Technische Realisierung Relationale Datenbank Derzeit für Wagna MS-Access-Datenbank Transfer auf eine Server-DB (z.b. MS-SQL-Server) leicht möglich Datenzugriff über Software-Komponenten ( ActiveX-DLLs ) mittels SQL-Befehlen Besonderheiten Hierarchische Strukturierung (Station -> Parameter -> Variante -> Messwerte) Mehrere Varianten einer Messreihe Versionsmanagement Eigene Struktur für Qualitätsdaten (Zusammenhang Probe -> Analyse -> Werte bleibt erhalten) ISO 9001 zertifiziert 8 4

5 Hierarchische Struktur der Zeitreihen-DB Stationen Parameter Varianten Werte Monolith_ORG Monolith_CONV... Lys-Gew BT_180cm NO3_180cm... Lys-Gew BT_180cm NO3_180cm... Original-Zr Korr-Zr Werte Werte ->Zeitbedarf beim Lesen von Daten: Reihe mit Werte -> 15sec ->Zeitbedarf beim Schreiben von Daten: Je nach Änderungsgrad (aber größer als beim Lesen) ISO 9001 zertifiziert 9 DL2 CTD METEO DT80 EXCEL EDIT DB Zeitreihen Export Excel BZR GWD VIEW SW-Pu T rlf Wv R Bew A N Wasser Bilanz Modul V SW Kap S DB Pflanzen ET 0 ET C FAO PM-ET Modul Bew O Nutzung Boden GWN ISO 9001 zertifiziert 10 5

6 Wasserbilanz-Modul SW-Pu korr Filter filt Korr Korr N/V Diff N V Sum korr SW/Kap Diff SW Kap S ISO 9001 zertifiziert 11 Wasserbilanz-Modul Station Einstellungen Berechnung Ergebnisse ISO 9001 zertifiziert 12 6

7 FAO Penman-Monteith Evapotranspirations-Modul DB Pflanzen Boden T rlf Wv R P Nutzung ET0 Calc ET 0 FF Generator Bew A FF ETC/A Calc ET C Bew C GWN ET C Bew O Mittelung GWN ISO 9001 zertifiziert 13 FAO Penman-Monteith Evapotranspirations-Modul Problembehandlung: Fehlende Anbau- Daten Typische Fruchtfolgen, keine exakte Zuordnung möglich, mehrere Quellen Lösung: Fruchtfolgen trennen, einzeln berechnen, mitteln Beispiel: Eine typische Fruchtfolgengruppe, eine exakt definierte FF1 (75%) FF2 (25%) 3 Früchte (A, B, C) 2 Früchte (D, E) FF1a (25%) FF1b (25%) FF1c (25%) FF2 (25%) A B C B C A C A B D E ISO 9001 zertifiziert 14 7

8 FAO Penman-Monteith Evapotranspirations-Modul ISO 9001 zertifiziert 15 Zusammenfassung & Ausblick Die für Wagna entwickelte Lösung bringt wesentliche Erleichterungen im Umgang mit den großen Datenmengen. Daten sind innerhalb einer Woche aktuell. Der Zeitbedarf für die Verwaltung und Kontrolle der Daten beträgt derzeit ungefähr 3h / Woche. Die Speicherung der Messdaten wird durch fachspezifische Auswertemodule ergänzt. Ausblick Zusätzliche Erweiterungen der Datenbank-Funktionalität lassen weitere Verbesserungen in der Korrektur, Verfügbarkeit und Auswertung der Messdaten erwarten. ISO 9001 zertifiziert 16 8