RMP steht für "Randomisiert wandernder Messplot" bzw. "Randomized Moving Plot". Es handelt sich dabei um ein Messkonzept zur räumlichen und zeitlichen hoch aufgelösten Erfassung von Umweltdaten, welches von WÖHRLE (2006) entwickelt wurde.
Im Rahmen meiner Diplomarbeit untersuchte ich, wie dieses Konzept auf die Bodenfeuchtemessung angewendet werden kann.

Die Diplomarbeit, welche am IHI-Zittau (www.ihi-zittau.de) im Studiengang Umwelttechnik vorgesehen ist, bearbeitete ich an der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA)(www.fva-bw.de) in der Abteilung Boden und Umwelt.
Die Arbeit wurde mit der Note 1,0 bewertet.

Im Folgenden finden Sie eine Zusammenfassung sowie die komplette Arbeit als PDF zum Downloaden.

Erfassung der Dynamik einer Sättigungsfläche mit Hilfe zufällig wandernder Messfelder und Bau einer Einstab-TDR-Sonde

T. Arnstadt (2008)

Zusammenfassung

Die Bodenfeuchte ist in der Hydrologie eine zentrale Größe. Sie beeinflusst alle physikalischen, biologischen und chemischen Prozesse in der ungesättigen Bodenzone. Die zeitliche und räumliche Erfassung der Bodenfeuchte ist deshalb für viele Anwendungen von großer Bedeutung. Problematisch sind dafür jedoch der hohe messtechnische Aufwand und die damit verbundenen hohen Kosten für kontinuierliche Messungen an vielen Gebietspunkten.

Das Messkonzept der „randomisiert wandernden Messplots“ (RMP), welches von WÖHRLE (2006) vorgestellt wurde, setzt genau an diesem Problempunkt an. Es geht davon aus, dass die Untersuchungsgröße zeitlich von externen „Globalvariablen“, die für die komplette Messfläche gelten, wie z. B. Freilandniederschlag oder Lufttemperatur, gesteuert wird. Deshalb ist es nicht nötig, den gesamten Gang der Untersuchungsgröße an allen Messpunkten über den vollständigen Untersuchungszeitraum zu erfassen. Es ist somit ausreichend nur kurze Zeitabschnitte an jedem Messpunkt zu erfassen. Dies schafft die Möglichkeit an mehr Punkten im Raum zu messen, indem die Messgeräte zufällig über die Fläch wandern.

In dieser Arbeit wurde die Anwendbarkeit der Methodik der RMP auf die Bodenfeuchte geprüft. Dazu wurden in dem Intensivuntersuchungsgebiet der FVA Baden-Württemberg, im Conventwald nahe Freiburg, zwei Messflächen für unterschiedliche Messzeiträume konzipiert und eine davon eingerichtet. Die Ergebnisse dieser Messfläche wurden mit einer Variogrammanalyse ausgewertet und mit Kriging im Raum dargestellt.

Anhand von langjährigen Zeitreihen wurde die Modellierbarkeit der Bodenfeuchte aus externen Größen wie dem Freilandniederschlag, der Luftfeuchte, der Lufttemperatur und der Globalstrahlung oberhalb des Bestandsdaches sowie dem Gebietsabfluss untersucht.

Die Ergebnisse der ersten Messfläche zeigen, dass das Konzept durchaus auf die Bodenfeuchte angewendet werden kann. Die Schwächen liegen im Moment noch bei der Modellierung des zeitlichen Musters, welches allen Messpunkten in der Fläche zugrunde liegt.

Für eine einfachere Installation im skelettreichen Boden sollte eine Einstab-TDR-Sonde entwickelt werden. Anhand von vorhandenen Entwicklungen konnte eine einfache Einstabsode nachgebaut und deren Tauglichkeit zur Erfassung der Bodenfeuchte gezeigt werden. Weiter sollte geprüft werden, ob es möglich ist, entlang des Sondenstabes ein diskretes Feuchtigkeitsprofil zu erfassen. Verfahren dafür konnten jedoch nur für Mehrstabsonden gefunden werden.

Download der kompletten Diplomarbeit