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Matrix

Name

Matrix-Modell

Version des Modells

  • Aktuelle Version aus dem Jahr 2024

Betreibende Organisation

  • Thünen Institut für Waldökosysteme

Zweck des Modells

  • Simulation der Veränderung der Biomasse im Wald in definierten Klassen

Akteure

  • Das Modell verfolgt keinen akteurs- oder agentenbasierten Modellierungsansatz.

Dokumentation

Räumliche Abdeckung

  • Deutschland

Zeithorizont

  • Der Zeithorizont ist variabel, für die Projektion wird bis 2055 gerechnet.

Zeitliche Auflösung

  • Imulation von Inventuren alle 5 Jahre
  • Ausgabe als Zustandswert zu einem bestimmten Zeitpunkt oder als Veränderung pro Jahr

Konzeptionelle Gestaltungsprinzipien

  • Stichprobenpunkte der Bundeswaldinventur (BWI) werden nach Baumarten/Altersklassen gruppiert, zu Klassen zusammengefasst und die Veränderungen zwischen zwei Aufnahmenpunkten bestimmt.
  • Aus den aggregierten Veränderungen werden Zuwächse, entnommene Holzmengen und die Veränderung des Kohlenstoffvorrates in situ und berichterstattungskonforme(siehe Link) Emissionsfaktoren hergeleitet.
  • Richtlinien zur Berichterstattung:

Methodischer/mathematischer Ansatz

  • Das Modell beschreibt die Entwicklung des Waldes basierend auf den Übergängen von Flächen aus einer Klasse (hier: in einer Baumarten-Altersklassen-Matrix) über die Zeit in andere Klassen. Die Übergangswahrscheinlichkeiten zwischen den Klassen werden als Übergansgmatrix zusammengestellt und aus zwei aufeinander folgenden Waldinventuren abgeleitet.

OpenSource

  • Das Modell ist bisher nicht Open Source. Es wären einige Vorarbeiten notwendig, um das Modell Open Source zu stellen. Bisher standen dazu keine ausreichenden Resourcen zur Verfügung.

Parameter

  • Baumarten, Altersklassen und Periodenanzahl der Modellierung; alles andere sind Inventurergebnisse und Berechnungen daraus

Programmiersprache

  • plpgsql

Programmtechnische Gestaltungsprinzipien

  • Das Modell setzt sich zusammen aus:
  • einer Postgresql-DB, in der die inventurbasierten Ergebnisse verarbeitet und die Projektion berechnet wird
  • einer Excel-Datei als Schnittstelle für die Modelle lulucfmod und wood_carbon_monitor

Räumliche Auflösung

  • der deutsche Wald wird als Ganzes, ohne weitere räumliche Unterteilung abgebildet.

Sektoren

  • Sektor 4 LULUCF, Teilbereich forst 4 A

Software

  • pgAdmin
  • Excel

Techniken

  • Waldwachstum und Waldbewirtschaftung

Treibhausgasemissionen

  • CO2

Unsicherheit

  • Unsicherheiten werden nicht explizit quantifiziert.

Visualisierung des Modells und dessen Funktionsweisen

Modellierungsprozess

Datenflüsse im Kontext des Modellierungsprozesses von Matrix

Dieser Graph zeigt woher (und wieviele) Datensätze direkt oder indirekt in Matrix fließen.

flowchart LR
classDef default text-decoration:none
matrix["Matrix"]
click matrix href "/Modell/matrix/"
style matrix fill:#9d579a,stroke:#9d579a;
lulucfmod["LULUCFmod"]
click lulucfmod href "/Modell/lulucfmod/"
parametrisierungstabelle(["Instrumentenausgestaltung für die Treibhausgas-Projektionen 2025 (Datentabelle)"])
click parametrisierungstabelle href "/Datensatz/parametrisierungstabelle/"
wood_carbon_monitor["WoodCarbonMonitor"]
click wood_carbon_monitor href "/Modell/wood_carbon_monitor/"
matrix__wood_carbon_monitor(["1"])
click matrix__wood_carbon_monitor href "/Modellierungsprozess/matrix__wood_carbon_monitor/"
input(("Eingangsdaten"))
input__matrix(["4"])
click input__matrix href "/Modellierungsprozess/input__matrix/"
matrix__lulucfmod(["2"])
click matrix__lulucfmod href "/Modellierungsprozess/matrix__lulucfmod/"
matrix__output(["4"])
click matrix__output href "/Modellierungsprozess/matrix__output/"
output(("Ergebnisdaten"))
matrix__wood_carbon_monitor --> wood_carbon_monitor
matrix --> matrix__output
matrix --> matrix__lulucfmod
input --> input__matrix
parametrisierungstabelle --> matrix
input__matrix --> matrix
matrix --> matrix__wood_carbon_monitor
matrix__output --> output
matrix__lulucfmod --> lulucfmod

Direkte Datenflüsse zu Matrix

Dieser Graph zeigt an, welche Datensätze direkt in Matrix fließen oder durch Matrix ausgegeben werden.

flowchart LR
classDef default text-decoration:none
matrix_output_period_total(["Matrixmodell 2024"])
click matrix_output_period_total href "/Datensatz/matrix_output_period_total/"
matrix_input_period_1722(["Inventurergebnisse Flächen 2017-2022"])
click matrix_input_period_1722 href "/Datensatz/matrix_input_period_1722/"
matrix_input_period_1217(["Inventurergebnisse Flächen 2012-2017"])
click matrix_input_period_1217 href "/Datensatz/matrix_input_period_1217/"
matrix["Matrix"]
click matrix href "/Modell/matrix/"
style matrix fill:#9d579a,stroke:#9d579a;
matrix_result_table(["Emissionsfaktoren für die Treibhausgasberechnung und Nutzungszahlen für die Einschlagsprojektion der Biomasse im Wald"])
click matrix_result_table href "/Datensatz/matrix_result_table/"
parametrisierungstabelle(["Instrumentenausgestaltung für die Treibhausgas-Projektionen 2025 (Datentabelle)"])
click parametrisierungstabelle href "/Datensatz/parametrisierungstabelle/"
matrix_input_c_values(["Inventurergebnisse zu Vorrat, Zuwachs, Nutzung und Abgang des Waldes"])
click matrix_input_c_values href "/Datensatz/matrix_input_c_values/"
matrix --> matrix_result_table
matrix --> matrix_output_period_total
matrix_input_period_1722 --> matrix
matrix_input_c_values --> matrix
matrix_input_period_1217 --> matrix
parametrisierungstabelle --> matrix