Please activate JavaScript!
Please install Adobe Flash Player, click here for download

UFZ-Newsletter Oktober 2014

Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ UFZ-Newsletter | Oktober 2014 7 Nachwuchswissenschaftlerin: Carolin Helbig Dept. Umweltinformatik e-mail: carolin.helbig@ufz.de Ihre Daten bekommt sie von den Meteoro- logen der Universität Stuttgart-Hohenheim, die wiederum ihre Visualisierung nutzen, um Klimamodelle zu entwickeln, zu validieren und zu vergleichen. Daneben interessieren sich Entscheidungsträger, Kommunen und Gremien zunehmend für visuell anschauliche Präsentationen. Carolin Helbig verweist exemplarisch auf UFZ-Studien, in denen visualisiert wurde, wie sich Windparks auf Landschaft, Natur und Umwelt auswirken. Dabei wurden Windradbewegungen, Vogel- flugrouten und Verschattungen sichtbar und konnten mit diversen Nutzern diskutiert wer- den. Diese Interaktion brachte, zusätzlich zu den Informationen aus der Visualisierung, zumeist einen weiteren Erkenntnisgewinn hervor – die Perspektiven verschiedener Akteure wurden sichtbar, erklärbar, ver- ständlich. Die Visualisierung selbst erfolgt klassisch am Computer und bedeutet vor allem Programmieren und Rechnen. Im Falle der Wetter- und Klimadaten greift Carolin Helbig sowohl auf gemessene Daten von meteorologischen Stationen als auch auf simulierte Daten aus mathematischen Modellen zurück. Da diese zumeist nach Quelle, Format und Auflösung sowie nach Erhebungszeitraum und Forschungsgebiet unterschiedlich sind, werden die Daten mithilfe spezieller Software konvertiert und für die Visualisierung kompatibel gemacht. Danach ist zu überlegen, welche Form, Far- be und Größe die gewählten Variablen und ihre Werte eindeutig repräsentieren. „Wind ist am spannendsten“, findet Carolin Helbig. Über den Gesichtssinn erhalten Menschen nahezu vier Fünftel der Informationen; die Augen erkennen Formen, Farben und Größen, nehmen Bewegungen und Entfernungen wahr, erfassen Gegenstände in Breite, Länge und Höhe. „Auf einen Blick“ kann man sich in einer komplexen Umwelt orientieren. Diese Fähigkeit, schnell einen Einblick in eine Situation zu gewinnen, aus bekannten Daten neue Erkenntnisse zu lesen, ist die Grundidee der wissenschaft- lichen Visualisierung. „Wir stellen Daten aus der Wissenschaft so dar, dass neue Zu- sammenhänge aufscheinen, die sonst nicht zu sehen wären“, erläutert Carolin Helbig. Seit 2011 forscht die Medieninformatikerin am Visualisierungszentrum (VISLab) des UFZ. Ein Stipendium des Europäischen Sozialfonds sowie die Betreuung durch zwei Professoren von UFZ und der Leipziger Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur (HTWK) machen ihre kumulative Promotion möglich. Anderthalb Jahre hatte Carolin Helbig auf ihr Promotionsstipendium gewartet, das ihr den Wechsel aus der Wirtschaft in die Wissenschaft ermöglichte. Verantwortung, Entscheidung, Freiraum, sich mit einem Thema länger beschäftigen zu können – das ist ihre Motivation. Ihr Spezialgebiet ist die dreidimensionale Visualisierung von Wetter- und Klimadaten. Windströmungen, Tempe- ratur, Wolkenfelder, Wärmeflüsse, Nieder- schläge gehören zu rund hundert Variablen, die in eine Visualisierung einfließen können. Es gilt auszuwählen – je nachdem, welches Anliegen die 3D-Darstellung verfolgt. Der kommt als Punkt mit Richtungspfeil daher. Schlussendlich sind die visualisierten Daten – die Carolin Helbig bis zu diesem Moment zwar dreidimensional programmiert, aber am PC-Monitor nur zweidimensional gesehen hat – in einer virtuellen Umgebung zu sehen. 13 stereoskopische Projektoren übertragen die Daten auf einen Bildschirm mit 18 Quadratmetern Fläche. Mittels einer Spezialbrille taucht der Nutzer schließlich in die dreidimensionale Welt ein. Ihre Promotion wird die 29jährige zum Ende des Jahres abschließen, und so sind die ers- ten Anträge für künftige Projekte bereits in der Schleife. Unter anderem in Zusammen- arbeit mit der britischen Universität von St. Andrews. Zu dieser gehört die Sea Mammal Research Unit, weltweit eine der wichtigsten Forschungsinstitutionen für Meeressäu- ger. Seit kurzem gibt es dort das Zentrum für Geoinformatik, an dem zu Themen der Visualisierung sowie der Entwicklung statis- tischer Methoden geforscht wird. Im Fokus des angestrebten Projekts: Die Bewegung von Seehunden im Nordatlantik. „Das ist der dreidimensionalen Darstellung von Wetter und Klima ziemlich ähnlich“, sagt Carolin Helbig. „Letztlich sind es immer wieder Zah- len, die dahinter stehen.“ Daniela Weber wind, wolken, Luftströmungen – Doktorandin carolin Helbig beschäftigt sich mit der dreidimensionalen Visualisierung von wetter- und Klimadaten im virtuellen Raum. (Foto: André Künzelmann, UFZ) Die AUgeN Der wiSSeNSCHAFt U F Z - N A C H w U C H S w i S S e N S C H A F t l e r i N

Übersicht