Albrecht Gnauck Livres

Interdisziplinäre Zusammenarbeit hat eine lange Tradition in der Fachgruppe „Simulation in den Umwelt- und Geowissenschaften“. Die 10 Jahre Workshop in Kölpinsee belegen nicht nur die Kontinuität in der wissenschaftlichen Arbeit, sondern auch die Entwicklungslinien der Modellierung und Simulation von Ökosystemen. Die Themen der Workshops reichen von theoretischen Ansätzen in der Ökologie über Daten- und Signalanalyse bis hin zu mathematischen Prozessmodellen und komplexen Ökosystemmodellen sowie Entscheidungsunterstützungssystemen für das Ökosystemmanagement. Die Verbindung bewährter und moderner Methoden der mathematischen Modellierung mit Simulationstechniken bietet ein solides Fundament zur Beschreibung und Visualisierung ökologischer Sachverhalte. Die Ziele der Workshops umfassten stets die Kombination systemtheoretischer, mathematischer, physikalischer, biologischer und ökologischer Erkenntnisse der Umweltforschung sowie deren modellhafte Ausprägungen unter Anwendung innovativer Informationstechniken. Der 10. Workshop setzte diese Tradition fort und fokussierte sich auf Theorie ökologischer Systeme, Werkzeuge zur Ökosystemsimulation, Datenerfassung und -analyse sowie Modellentwicklungen. Die 19 Beiträge dieses Bandes sind nach den Schwerpunkten Theorie, Informatikwerkzeuge, Daten, Methoden der Umweltinformation und mathematische Modelle gegliedert.

KlappentextDas Buch enthält ausgewählte Beiträge von Workshops zur Theorie und Modellierung von Ökosystemen, die von der BTU Cottbus veranstaltet wurden. Schwerpunkte des Buches sind systemtheoretische Grundlagen und dynamische Eigenschaften ökologischer Systeme, Modellierungskonzepte und Anwendungen mathematischer Modelle auf Fließgewässer, Kläranlagen und Agroökosysteme. Insbesondere wird die Verwendung von Informatikwerkzeugen zur Lösung von Umweltaufgaben betont. Dabei spielen neue physikalische und mathematische Sichtweisen zur Ökosystemanalyse und zur Bewertung von Umweltproblemen eine wichtige Rolle.

Die mathematische Beschreibung von Ökosystemen hat sich zu einem zentralen Thema in der Ökologie entwickelt. Anhand realer ökologischer Prozesse wird das Verhalten von Ökosystemen analysiert und mathematisch erfasst, um Simulationsmodelle zu erstellen, die Zustandsänderungen prognostizieren und die rechnergestützte Bewirtschaftung von Ökosystemen unterstützen. Es werden Methoden und Anwendungen der mathematischen Modellierung und Simulation von Ökosystemen im Hinblick auf Information und Steuerung vorgestellt. Die Inhaltsübersicht umfasst eine Einführung in Systemtheorie, Ökosystemvergleiche und Umweltinformatik sowie die Grundlagen der Ökosystemanalyse, einschließlich der Cybernetic Theory of Ecosystems. Es wird auf die Modellierung von Ökosystemen unter Anwendung synergetischer Methoden eingegangen und es werden Methoden für eine angewandte Ökosystemanalyse in Braunkohletagebau-Landschaften beschrieben. Die Methoden der Modellierung und Simulation ökologischer Systeme beinhalten individualbasierte Modelle als neuen Ansatz zur Beschreibung von Ökosystemen sowie den Einsatz diskreter Petrinetze. Die ECOBAS-Dokumentation liefert mathematische Beschreibungen. Beispiele für die Modellierung und Simulation umfassen die Gewässerqualitätsmodellierung mithilfe markowscher Diffusionsprozesse, die Berechnung von Sanierungsstrategien für Fließgewässer und individuenorientierte Modelle der Watvogel-Kolonien in den Florida Everglade