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Raum-Zeitliche Modellierung und Messung von Umweltfaktoren

Das Wissen über die Umwelt und die Möglichkeiten es zu erweitern haben sich in den letzten Jahrzehnten vervielfacht: Qualität und Menge der Daten, Analysemethoden, Modelle und Rechenleistung. Rationale Entscheidungen, wie auf Umweltprobleme reagiert werden sollte sind trotzdem nicht einfacher geworden. Ursprünglich betrachtete man nur einzelne Faktoren wie Außenluft, Boden oder Oberflächengewässer. Heute werden politische Entscheidungen fächerübergreifend unter gesundheitlichen, ökonomischen oder ökologischen Gesichtspunkten beurteilt. Wie kann die Gesellschaft entscheiden, welche Maßnahmen wichtiger sind: bessere Partikelfilter für Autos um die Feinstaubbelastung zu vermindern oder strengere Bauvorschriften um die Belastung mit Radon in Innenräumen zu senken? Und wie sollen wir als Individuen uns zwischen Rad und Auto oder zwischen verschiedenen Heizmaterialien entscheiden?

Diesen Fragen gemeinsam ist die Analyse von Werten die mit Sensoren erfasst werden und ihre Modellierung in Raum und Zeit. Die Wahl der Methode hängt wesentlich von der gewünschten Auflösung ab: Europäischer Durchschnitt, Daten für einzelne Länder oder Städte, Tagesmittelwerte, die von Jahren oder die Entwicklung über Jahrzehnte, Durchschnitt oder Überschreitung von Grenzwerten? Je einfacher die Fragen, desto sicherer lassen sie sich aus einer gegebenen Datenmenge beantworten. Bei komplexen Fragen sind sinnvolle Antworten oft nur für gröbere Zeit- und Raumeinheiten möglich. Die Unsicherheit der Prognosen zu quantifizieren hilft, nicht nur Vorhersagen zu machen, sondern auch zu wissen wie sehr man sich darauf verlassen kann und abzugrenzen, welche weiteren Daten für eine sichere Entscheidung nötig sind.

Die Schwerpunkte unserer Arbeit sind

• Analyse räumlicher und raum-zeitlicher Daten
• Fehlerfortpflanzung, Monte Carlo Sampling
• Statistische Analyse und Modellierung in Echtzeit für Notfälle
• Beurteilungen und Entscheidungshilfen in der Umweltmedizin
• Wahl und Optimierung von Sensor-Standorten
• Entwicklung von open-source Software
• Entwicklung und Umsetzung von offenen Standards in der Software-Entwicklung

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