Vergleich und Benchmarking von Funktions-Struktur-Modellen von Bäumen am Beispiel von GreenLab und LIGNUM, mit Anwendung auf die Waldkiefer (Pinus sylvestris L.)

• Antragstellerin: Dr. Katarina Streit
• Fachliche Zuordnung: Forstwissenschaften ; Pflanzenphysiologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 262633512

Funktions-Struktur-Modelle von Pflanzen (FSPM) sind komplexe Simulationsmodelle, die die Interaktion zwischen der Pflanzenstruktur und der Ökophysiologie simulieren. Evaluation und Vergleich dieser Modelle sind aus mehreren Gründen schwierig. Zum einen können die Modelle große Komplexität haben, abhängig von der Komplexität der berücksichtigten physiologischen Prozesse und der räumlichen und zeitlichen Skala, wodurch die richtige Parametrisierung und statistische Analyse kompliziert wird. Zum anderen, eher aus technischem Blickwinkel, sind die Modelle in unterschiedlichen Programmiersprachen und Softwarewerkzeugen implementiert und basieren auf unterschiedlichen theoretischen Formalismen. In dieser Studie wird untersucht, wie Methoden der mathematischen Modellierung auf Vergleich und Benchmarking von komplexen FSPM angewandt werden können. Zwei etablierte Modelle, GreenLab und LIGNUM, werden benutzt und evaluiert für die Waldkiefer (Pinus sylvestris L.). Beide Modelle wurden bereits zum Teil in der gleichen Programmiersprache (XL) und auf der gleichen Plattform (GroIMP) implementiert. Während die Ausführung der beiden Modelle zur Simulation von Wachstum und Struktur in GroIMP durchgeführt wird, wird die Software PYGMALION für die Parametrisierung und Evaluation der Modelle benutzt. Ein neues Interface wird entwickelt, um die beiden Softwares zu verbinden. Standardmethoden und Tools für einen qualitativen und quantitativen Vergleich werden untersucht und bereitgestellt.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Gastgeber: Professor Dr. Paul-Henry Cournède