Proceedings zur 6. Fachtagung BIOMET - Deutsche ...

2.2 Messsysteme
Der Messturm befindet sich im Zentrum des Weizenfeldes mit der hier dargestellten Anordnung
von Messgeräten (Abb. 1). Der CR5000 dient der Speicherung der hochfrequenten Daten.
Hierzu gehören Windrichtung und die drei Windgeschwindigkeitskomponenten, gemessen
durch das CSAT3, CO2/H2O Konzentration gemessen durch das LICOR 7500, die Strahlungsflüsse,
gemessen durch je ein dem Erdboden zu- und abgewandtes CM21 und CG4 sowie
der Bodenwärmestrom, gemessen durch drei Bodenwärmestromplatten. Der CR10X, erweitert
mit einem Multiplexer, dient der Speicherung der niederfrequenten Daten. Windrichtung
und horizontale Windgeschwindigkeit werden durch ein YOUNG Anemometer gemessen,
relative Luftfeuchte und Lufttemperatur durch ein HUMICAP HMP45, die Bodenfeuchte
durch sieben horizontal angeordnete
CS616 Sensoren und einen vertikal angeordneten
CS616 Sensor (Abb. 2), die Bodentemperatur
durch sieben T107 Temperatur
Sensoren (Abb. 2) sowie der Niederschlag
durch ein automatisches OTT Pluvio.
Die Bodenfeuchtespannung wird außerdem
manuell durch sieben Tensiometer
(Abb. 2) und der Niederschlag durch ein
Pluviometer erfasst.
Abb. 2: Bodensensorik im Profil
Fig. 2: Soil sensors technology in cross section
3. Methodik
3.1 Datenmanagement und Qualitätskontrolle
Strukturiertes Datenmanagement ermöglicht nicht nur zum aktuellen Zeitpunkt, sondern auch
bei späterem Bedarf eine schnelle zielgerichtete Selektion der Daten. Die Datenausgabe des
CR10X ist leicht zu handhaben. Der CR5000 speichert Informationen inklusive Diagnosegrößen
in drei Dateien ab (10 min Mittelwerte der unkorrigierten turbulenten CO2- und H2O-
Flüsse, 1 min Mittelwerte der Strahlungsflüsse, 20 Hz Daten zur Flussberechnung). Alle Dateien
werden im binären und ASCII Format abgespeichert. Die Dateien sind in einer entsprechenden
Verzeichnisstruktur in BIN und ASC Nomenklatur sowie mit Zeitmarkern abgelegt.
Alle ASCII Dateien werden auf 30 min Dateien zurechtgeschnitten. Diese Dateien benötigen
im Gegenteil zur Ausgangsdatei mit einer Größe von ca. 1GB nur noch eine Speicherbelastung
von ca. 4 MB und ermöglichen schnellere Berechnungen.
Ausgangspunkt für alle weiteren Berechnungen sind die 30 Minuten Dateien. Enthält eine
Datei weniger als 36000 Werte, so wird sie verworfen. In allen folgenden Tests und Korrekturen
führen Fehlschläge zur Belegung mit einem definierten Fehlwert. Zunächst erfolgt ein
Output-Range-Test für das CSAT3. Der David-Test auf Normalverteilung wird bei einer Irrtumswahrscheinlichkeit
von 0 % auf ein Intervall von 30 Werten angewendet (SACHS,
1997). Die Normalverteilung einer Datenreihe ist die Voraussetzung für den Grubbs-
Ausreißer-Test (GRUBBS, 1969). Er wurde für ein Konfidenzniveau von 99 % angewendet.
Im Anschluss erfolgten einige Plausibilitätstests. Für die Windgeschwindigkeitskomponenten
wurden Werte größer 60 m/s als Fehlwerte interpretiert (VDI, 2000 und DEGAETANO,
1997). Für den Luftdruck wurde der niedrigste und höchste jemals in Deutschland gemessene
Luftdruck als untere und obere Grenze gewählt. Für die Massen- und Molarkonzentration des
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