Extremwetter-Toolbox – Technologien zur Echtzeitanalyse von Agrarwetterindikatoren
摘要
Der exponentielle Anstieg multidimensionaler Geodatenmengen in der Landwirtschaft stellt konventionelle relationale Datenbanksysteme vor erhebliche Herausforderungen, insbesondere bei Echtzeitanalysen. Diese Arbeit demonstriert den Einsatz von Array-Datenbanktechnologien zur effizienten Verarbeitung von Agrarwetterindikatoren (AWI) über lange Zeitreihen in hoher räumlicher Auflösung. Das entwickelte System basiert auf einem Array-Datenbankmanagementsystem, das multidimensionale Geodaten als DataCubes verwaltet und komplexe raum-zeitliche Abfragen mittels Web Coverage Processing Service (WCPS) direkt auf der Serverseite ermöglicht. Die implementierte Client–Server-Architektur kombiniert ein Vue.js-Frontend mit einem Node.js-Backend und integriert meteorologische, phänologische und landwirtschaftliche Daten von 1995 bis 2020 in 1 × 1 km Auflösung. Als Ergebnis wurde eine webbasierte Extremwetter-Toolbox mit drei Hauptkomponenten entwickelt: einem AWI-Atlas zur historischen Datenvisualisierung, einem AWI-Konfigurator für benutzerdefinierte Indikatorerstellung und einem Vorhersagemodell für Ertragsabschätzungen. Das System ermöglicht erstmals die Echtzeitberechnung komplexer Agrarwetterindikatoren und bietet Landwirten sowie Beratern ein praktisches Werkzeug zur klimaangepassten Bewirtschaftung. Die Array-basierte Architektur reduziert Datenübertragungen erheblich und optimiert die Performance gegenüber traditionellen Ansätzen.