Umweltpässe und der digitale Zwilling von DREVO
Einheitliches System zur Erfassung, Überwachung und Verwaltung von Wohnbereichen
Die ökologische Wiederherstellung lässt sich nicht allein anhand von Fotografien, einzelnen Labortests oder einem allgemeinen Eindruck des Standorts zuverlässig beurteilen. Für ein langfristiges Management sind Kenntnisse über den Ausgangszustand des Standorts, die Geschichte früherer Eingriffe, die Herkunft der Pflanzen, Bodenveränderungen, den Wasserhaushalt, den Zustand der Biodiversität und die Ursachen potenzieller Misserfolge erforderlich.
Ein Umweltpass erfasst verlässliche Informationen über ein Objekt.
Der digitale Zwilling kombiniert diese Pässe zu einem dynamischen Modell, das nicht nur den aktuellen Zustand des Gebiets, sondern auch seine Entwicklung im Laufe der Zeit aufzeigt.
Das Hauptprinzip von DREVO:
Jedes Gebiet muss ein ökologisches Gedächtnis besitzen, und jede getroffene Entscheidung muss eine nachvollziehbare Geschichte und messbare Ergebnisse haben.
1. Was ist ein Umweltpass?
Ein Öko-Pass ist eine strukturierte Sammlung von Informationen über ein natürliches oder künstliches Objekt.
Ein solches Objekt könnte beispielsweise Folgendes sein:
Grundstück;
Wald;
lecken;
Wasser;
Fluss;
Sumpf;
Bodenprofil;
separaten Baum;
Pflanzengemeinschaft;
Kindergarten;
Bauernhof;
kontaminiertes Gebiet;
Restaurierungsprojekt;
städtische Grünflächen;
Industriegebiet;
Küsten- oder Gebirgsökosystem.
Der Pass enthält Ausgangsdaten, Änderungshistorie, Überwachungsergebnisse, Informationen zu Risiken und ergriffenen Maßnahmen.
2. Was ist ein digitaler Zwilling?
Ein digitaler Zwilling ist eine kontinuierlich aktualisierte digitale Repräsentation eines realen Objekts.
Es verbindet:
Karte;
Objektpässe;
Testergebnisse;
Sensordaten;
Fotografien;
Satelliten- und Luftbildmaterial;
Arbeitsgeschichte;
Entwicklungsmodelle;
Prognosen;
Managemententscheidungen.
Ein digitaler Zwilling ist nicht nur ein 3D-Bild.
Sein Hauptwert liegt in seiner Fähigkeit, den realen Zustand des Gebiets widerzuspiegeln und dessen Veränderungen aufzuzeigen.
3. Der Unterschied zwischen einer digitalen Karte und einem digitalen Zwilling
Digitale Karte
Zeigt die Position von Objekten an.
Zum Beispiel:
Bäume;
Stauseen;
Straßen;
Bodenzonen;
Grundstücksgrenzen.
Datenbank
Speichert Informationen über Objekte.
Zum Beispiel:
Baumart;
Pflanztermin;
Analyseergebnisse;
verantwortlicher Spezialist.
Digitaler Zwilling
Kombiniert Karte und Datenbank durch Hinzufügen von:
zeitliche Dynamik;
Beziehungen;
sensorische Daten;
Modellieren;
Prognosen;
Szenariomanagement;
automatische Warnungen.
4. Ebenen des digitalen Zwillings von DREVO
Das System basiert auf dem Prinzip verschachtelter Ebenen.
Stufe 1. Einzelner Organismus
Baum;
Busch;
seltene Pflanze;
Mutterpflanze;
Tier;
Pilzkolonie.
Ebene 2. Lokales Objekt
Pflanzloch;
Blumenbeet;
Bett;
Container;
Baumschulbereich;
separater Sensor;
Probenahmepunkt.
Stufe 3. Pflanzengemeinschaft
lecken;
Hecke;
Windschutzstreifen;
Wiese;
Küstengemeinde;
Erosionsschutzpflanzungen.
Ebene 4. Handlung
Bauernhof;
Park;
Kindergarten;
Schulgelände;
Industriegebiet;
Phytosanierungszone.
Ebene 5. Landschaft
Schlucht;
Wasserscheide;
Küste;
Berghang;
Waldgebiet;
Landwirtschaftliches Gebiet.
Ebene 6. Regionales Netzwerk
Netzwerk von Baumschulen;
System ökologischer Korridore;
regionaler Genetikfonds;
Wassersystem;
Nationales Wiederaufbauprogramm.
Jede untere Ebene ist mit der darüberliegenden verbunden.
5. Hauptarten von Umweltpässen
Das DREVO-System sieht separate, aber miteinander verbundene Reisepässe vor:
Gebietspass.
Bodenpass.
Wasserpass.
Luft- und Mikroklimapass.
Pflanzenpass.
Baumpass.
Pflanzengemeinschaftspass.
Genetischer Materialpass.
Saatgutpartienpass.
Kindergartenpass.
Pass des kontaminierten Geländes.
Restaurierungsprojektpass.
Biodiversitätspass.
Infrastrukturpass.
Umweltrisikopass.
Kontrollpunktpass.
Veranstaltungs- oder Interventionspass.
6. Struktur eines universellen Reisepasses
Jeder Umweltpass enthält mehrere Pflichtfelder.
Identifikation
eindeutige Nummer;
Name;
Objekttyp;
Kategorie;
Eigentümer oder Verwalter;
verantwortlicher Spezialist;
Ausstellungsdatum des Reisepasses.
Standort
Seite;
Region;
Gemeinde;
Koordinaten;
Höhe;
Grenzen;
Quadrat;
Verbindung mit Katasterdaten.
Herkunft
natürlich;
künstlich erzeugt;
restauriert;
verdrängt;
unbekannt;
gemischt.
Ausgangszustand
Datum der Erstuntersuchung;
Fotografien;
Laborparameter;
ökologische Beschreibung;
identifizierte Probleme;
Grad der Datenzuverlässigkeit.
Aktueller Status
Gesundheit;
Funktionalität;
ökologischer Wert;
Risiken;
neueste Messwerte;
aktuelle Beschränkungen.
Geschichte
Prüfungen;
Landungen;
Stecklinge;
Verarbeitung;
Bewässerung;
Unfälle;
Verschmutzung;
Wiederherstellungsmaßnahmen;
Wechsel des Eigentümers oder der verantwortlichen Person.
Überwachung
Indikatoren;
Methoden;
Periodizität;
Beobachtungspunkte;
Ergebnisse;
Abweichungen.
Unterlagen
Laborprotokolle;
Berechtigungen;
Verträge;
Karten;
Fotografien;
Berichte;
Zertifikate.
7. Eindeutige Identifizierung von Objekten
Jedem Objekt wird ein permanenter Code zugewiesen.
Beispiel:
DREVO-CH-ZH-WTZ-SITE-2026-0001
Wo:
DREVO — System;
CH — Land;
ZH — Region;
WTZ – Gebiet;
SITE — Objekttyp;
2026 — Jahr der Registrierung;
0001 ist die Seriennummer.
Objekttypen können durch Codes gekennzeichnet werden:
BAUM — Baum;
PFLANZE — Pflanze;
BODEN — Bodenpunkt;
WASSER — ein Gewässer;
SAMEN — eine Charge Samen;
NURS – Kinderkrippe;
COMM — Pflanzengemeinschaft;
REM – Gegenstand der Sanierung;
SENSOR — Sensor;
VERANSTALTUNG — Veranstaltung.
Der Code darf auch nach der Zerstörung, Löschung oder Konvertierung des Objekts nicht mehr geändert werden.
8. Gebietspass
Der Gebietspass ist die unterste Ebene des Systems.
Es enthält:
Grenzen;
Quadrat;
Erleichterung;
Höhen;
Hänge;
Hangexposition;
geologisch;
Bodentypen;
Oberflächengewässer;
Grundwasser;
Klima;
vorhandene Vegetation;
Landnutzung;
Infrastruktur;
Geschichte des Gebiets;
Verschmutzung;
Erhaltungszustand;
Einschränkungen.
Alle auf dem Gebiet befindlichen Gegenstände sind im Reisepass vermerkt.
9. Geschichte der Landnutzung
Die Geschichte des Ortes trägt dazu bei, seinen heutigen Zustand zu erklären.
Folgendes wurde aufgezeichnet:
ehemals landwirtschaftliche Nutzung;
industrielle Tätigkeit;
Gewinnung von Rohstoffen;
Abfallentsorgung;
Konstruktion;
Brände;
Stecklinge;
Landgewinnung;
Trocknung;
Bewässerung;
militärische Nutzung;
Naturkatastrophen.
Auch der Mangel an Informationen wird als ein weiterer Unsicherheitsfaktor genannt.
10. Bodenpass
Ein Bodenpass beschreibt nicht nur die chemische Zusammensetzung des Bodens, sondern auch seine Fähigkeit, Leben zu erhalten.
Hauptabschnitte:
Bodenart;
Profiltiefe;
Horizonte;
Struktur;
Korngrößenzusammensetzung;
Dichte;
Porosität;
Wasserdurchlässigkeit;
Feuchtigkeitsaufnahmekapazität;
Säure;
elektrische Leitfähigkeit;
organische Substanz;
Nährstoffgehalt;
biologische Aktivität;
Verschmutzung;
Erosion;
Verdichtung;
Versalzung.
11. Bodenüberwachungspunkt
Jeder permanente Probenahmepunkt erhält:
Koordinaten;
Nummer;
Selektionstiefe;
Beschreibung des Reliefs;
Fotografien;
Vegetationstyp;
Geschichte der Proben;
Analysemethodik.
Wiederholte Untersuchungen sollten vorzugsweise unter vergleichbaren Bedingungen und in der gleichen Tiefe durchgeführt werden.
12. Bodenprofil
Für wichtige Bereiche wird eine Beschreibung des vertikalen Schnitts erstellt.
Folgendes wurde aufgezeichnet:
Horizonttiefe;
Farbe;
Struktur;
Dichte;
Vorhandensein von Wurzeln;
Steinigkeit;
Anzeichen von Überwässerung;
Karbonat;
Jahr;
künstliche Einschlüsse;
Duft;
biologische Aktivität.
Das Bodenprofil kann in Form eines Fotos, eines Diagramms oder eines 3D-Modells dargestellt werden.
13. Wasserpass
Ein Reisepass wird ausgestellt für:
Flüsse;
Strom;
Teich;
Seen;
Also;
Brunnen;
Reservoir;
Bewässerungswasser;
gereinigtes Abwasser;
Abfluss.
Es beinhaltet:
Quelle;
Volumen;
Saisonalität;
Temperatur;
Säure;
elektrische Leitfähigkeit;
Mineralisierung;
Gehalt an gelöstem Sauerstoff;
Nährstoffe;
organische Verunreinigungen;
Schwermetalle;
mikrobiologische Indikatoren;
Eignung für einen bestimmten Verwendungszweck.
14. Wasserhaushalt des Gebiets
Ein digitaler Zwilling kann Folgendes berücksichtigen:
Fällung;
Oberflächenabfluss;
Infiltration;
Verdunstung;
Transpiration der Pflanze;
Bewässerungsmenge;
Wasseransammlung;
Verluste;
Grundwasserspiegel.
Dies ermöglicht es Ihnen festzustellen, wo sich das Wasser befindet:
kommt an;
ist verzögert;
wird verwendet;
verdunstet;
wird schmutzig;
verlässt das Gebiet.
15. Luft- und Mikroklimapass
Der Reisepass kann Folgendes enthalten:
Temperatur;
Luftfeuchtigkeit;
Windgeschwindigkeit und -richtung;
Niederschlagsmenge;
Sonnenstrahlung;
Staub;
Aerosole;
einzelne Schadstoffe;
Temperaturminima und -maxima;
Dauer der Fröste;
Hitzeperioden;
lokale Mikroklimazonen.
Für ein großes Gebiet wird ein Netz von Messpunkten erstellt.
16. Pflanzenpass
Der Pass einer einzelnen Pflanze enthält:
botanischer Name;
lokaler Name;
Vielfalt;
Ökotyp;
Herkunft;
Reproduktionsmethode;
genetische Linie;
Alter;
Landedatum;
Koordinaten;
Zustand;
Abmessungen;
Phänologie;
Ereignisse;
Fotografien;
Nachwuchs;
ökologische Funktionen.
17. Baumpass
Für den Baum sind zusätzlich folgende Punkte festgelegt:
Höhe;
Laufdurchmesser;
Kreis;
Kronengröße;
Kronenform;
Zustand der Rinde;
Wurzelzone;
Strukturelle Mängel;
Vorhandensein von Hohlräumen;
trockene Äste;
Stabilität;
Wert für Tiere;
kulturelle und historische Bedeutung.
Der Baum erhält seinen „Pass“ auch nach seinem Tod, da er als Totholz weiterhin eine ökologische Funktion erfüllen kann.
18. Pflanzengemeinschaftspass
Es beschreibt das Pflanzensystem als ein einziges Ganzes.
Grundlegende Informationen:
Gemeinschaftstyp;
Quadrat;
Stufensystem;
dominante Arten;
Begleitarten;
Bodenbedeckungsschicht;
Pilze;
Altersstruktur;
Herkunft;
Sukzessionsstadium;
ökologische Funktionen;
Selbstheilungsgrad;
Risiken;
die Notwendigkeit des Managements.
19. Biodiversitätspass
Der Reisepass enthält Informationen über:
Pflanzen;
Pilze;
Insekten;
Vögel;
Säugetiere;
Amphibien;
Reptilien;
Bodenorganismen;
Wasserorganismen.
Für jede Beobachtung wird Folgendes protokolliert:
Sicht;
Datum;
Ort;
Verfahren;
Beobachter;
Foto oder Tonaufnahme;
Vertrauensniveau.
20. Seltene und geschützte Arten
Genaue Koordinaten seltener Arten sind möglicherweise nur begrenzt verfügbar.
Dies ist notwendig, um Folgendes zu verhindern:
illegale Sammlung;
Schaden;
Wilderei;
versehentliche Zerstörung;
übermäßiger Touristendruck.
Die öffentliche Version des Reisepasses kann nur den allgemeinen Aufenthaltsort anzeigen.
21. Pass des kontaminierten Gebiets
Es beinhaltet:
Verschmutzungsquelle;
Schadstoffart;
Konzentrationen;
Tiefe;
Quadrat;
Migrationsrouten;
Nähe zum Wasser;
Risiko für den Menschen;
Gefahr für Tiere;
Landnutzungsbeschränkungen;
Ergriffene Maßnahmen;
Überwachungsergebnisse;
Umgang mit kontaminierter Biomasse.
Dieser Pass ist mit der Phytosanierungskarte verknüpft.
22. Restaurierungsprojektpass
Es vereint den Ausgangszustand und alle Projektaktivitäten.
Abschnitte:
Ziel;
Gebiet;
Probleme;
Ausgangsindikatoren;
gewählte Strategie;
Verwendete Typen;
Quellen für Pflanzmaterial;
Ingenieurtätigkeiten;
Budget;
Fristen;
verantwortliche Personen;
Risiken;
Überwachung;
Ergebnisse;
Korrekturmaßnahmen.
23. Umweltinterventionspass
Jede bedeutende Aktion wird als separates Ereignis protokolliert.
Zum Beispiel:
Landung;
Aussaat;
Bewässerung;
Beschneidung;
Kompostanwendung;
Grabenbau;
Beseitigung kontaminierter Böden;
Verarbeitung;
Sensorinstallation;
Feuer;
Flut;
Tod der Pflanzen.
Die Veranstaltung beinhaltet:
Datum;
Ort;
Künstler;
Beschreibung;
verwendete Materialien;
Fotografien;
verwandte Objekte;
erwartetes Ergebnis.
24. Ökologische Ausgangslinie
Vor Beginn eines Projekts ist es notwendig, den Ausgangszustand zu erfassen.
Ohne dies ist es unmöglich, objektiv festzustellen, was genau sich verändert hat.
Die Basislinie umfasst:
Fotografien;
Karten;
Bodenindikatoren;
Wasserqualität;
Vegetation;
Biodiversität;
Mikroklima;
Verschmutzung;
Erosion;
wirtschaftliche Nutzung.
25. Zeitliche Schichten des digitalen Zwillings
Das System sollte die Anzeige des Gebiets ermöglichen:
vor Beginn des Projekts;
nach jeder Phase;
in verschiedenen Jahreszeiten;
nach Jahr;
nach extremen Ereignissen;
in der vorhergesagten Zukunft.
Auf diese Weise wird der digitale Zwilling zu einem ökologischen Archiv.
26. Dreidimensionales Modell
Die dreidimensionale Darstellung kann Folgendes umfassen:
Erleichterung;
Gebäude;
Bäume;
Stauseen;
Straßen;
Bodenschichten;
unterirdische Kommunikationsverbindungen;
Drainage;
Wurzelzonen;
Grundwasserstände.
Für jedes Objekt wird ein zugehöriger Pass geöffnet.
27. Unterirdischer Teil des digitalen Zwillings
Die meisten ökologischen Prozesse finden unter der Erde statt.
Daher ist es wünschenswert, Folgendes zu modellieren:
Bodenhorizonte;
Wurzelsysteme;
Grundwasser;
Drainage;
kontaminierte Schichten;
unterirdische Kommunikationsverbindungen;
Verdichtungszonen;
durchlässige und undurchlässige Schichten.
Das Untergrundmodell birgt stets eine gewisse Unsicherheit, die explizit berücksichtigt werden muss.
28. Datenquellen
Ein digitaler Zwilling kann Informationen empfangen von:
Felduntersuchungen;
Laboratorien;
Sensoren;
Wetterstationen;
Satelliten;
Drohnen;
geodätische Vermessung;
Lidar;
Spektralkammern;
Kamerafalle;
zivile Beobachtungen;
Archivkarten;
staatliche Register.
Jede Quelle erhält eine Zuverlässigkeitsbewertung.
29. Sensordaten
Die Sensoren können Folgendes messen:
Bodenfeuchtigkeit;
Bodentemperatur;
Lufttemperatur;
Luftfeuchtigkeit;
Beleuchtung;
Wasserstand;
Wasserverbrauch;
elektrische Leitfähigkeit;
Säure;
Luftverschmutzung;
Tierbewegungen.
Messung ist immer verbunden mit:
Sensor;
Ort;
Zeit;
Maßeinheit;
Kalibrierung;
Qualitätsstatus.
30. Sensorpass
Jeder Sensor empfängt:
eindeutige Nummer;
Typ;
der Hersteller;
Modell;
gemessener Parameter;
Genauigkeit;
Reichweite;
Koordinaten;
Installationsdatum;
Kalibrierungsdatum;
Stromversorgung;
Datenübertragungsmethode;
Servicehistorie.
Daten von einem fehlerhaften oder nicht kalibrierten Sensor sollten nicht automatisch als gültig angesehen werden.
31. Drohnen und Fernüberwachung
Drohnen können eingesetzt werden für:
Abbildung;
Vegetationsbewertung;
Trockenheitserkennung;
Erosionsschutz;
Suche nach invasiven Arten;
Pflanzenzählung;
Beobachtung von Gewässern;
Die Folgen von Bränden und Überschwemmungen dokumentieren.
Fernerkundungsdaten müssen durch bodengestützte Beobachtungen bestätigt werden.
32. Spektraler Pass des Territoriums
Die Spektralbildgebung ermöglicht es uns, die Lichtreflexion von Pflanzen, Wasser und Boden in verschiedenen Spektralbereichen aufzuzeichnen.
Der Spektralpass kann Folgendes beinhalten:
Zustand der Vegetation;
Wasserstress;
Bodenheterogenität;
Schadenszonen;
Biomassedynamik;
Anzeichen einer individuellen Kontamination;
Jahreszeitliche Veränderungen.
Das Spektralsignal stellt keine endgültige Diagnose dar und muss vor Ort überprüft werden.
33. Fotografische Überwachung
Zur Vergleichbarkeit ist es notwendig, Folgendes zu verwenden:
feste Schießstände;
gleiche Richtung;
bekannte Höhe der Kammer;
Datum und Uhrzeit;
Skala;
Koordinaten;
Beschreibung der Wetterbedingungen.
Ein Foto sollte einen Bezug zum Objekt und Ereignis haben und nicht ohne Kontext gespeichert werden.
34. Datenzuverlässigkeitsgrade
Stufe A – Bestätigte Daten
Ermittelt durch ein akkreditiertes Labor, geprüftes Gerät oder einen Spezialisten.
Stufe B – Dokumentierte Beobachtungen
Sie enthalten Koordinaten, Datum, Autor und Begleitmaterialien.
Stufe C – wahrscheinliche Daten
Basierend auf indirekten Beweisen oder unvollständiger Untersuchung.
Stufe D – Vorläufige Mitteilung
Erfordert eine Überprüfung.
Stufe E – Historische oder mündliche Belege
Als wichtige Information beibehalten, aber nicht als bestätigte Messung betrachtet.
35. Trennung von Tatsachen und Interpretationen
Folgende Daten werden im System separat gespeichert:
gemessene Tatsache;
Experteninterpretation;
automatische Abbuchung;
Vorhersage;
Annahme;
Die Entscheidung ist gefallen.
Zum Beispiel:
Tatsache:Die Bodenfeuchte in 30 Zentimetern Tiefe hat einen bestimmten Wert.
Interpretation:Die Pflanzen leiden unter Wasserstress.
Lösung:Die Wassermenge erhöhen.
Diese Trennung verringert das Fehlerrisiko.
36. Datenqualitätskontrolle
Folgende Punkte werden überprüft:
Fülle;
Format;
Maßeinheiten;
Koordinaten;
Zeit;
Kalibrierung;
Duplikate;
Abnormale Werte;
Einhaltung der Methodik.
Falsche Daten werden nicht unbedingt gelöscht. Sie können mit einem Hinweis auf ihre Ungenauigkeit beibehalten werden.
37. Versionsverwaltung
Alle Passänderungen werden protokolliert.
Das System speichert:
wer die Änderung vorgenommen hat;
Wann;
Welche Daten wurden geändert?
vorherige Version;
Grund für die Änderung.
Dadurch werden unbemerkte Änderungen oder der Verlust des Verlaufs verhindert.
38. Zugriffsrechte
Der Zugang kann in Stufen unterteilt werden.
Öffentlicher Zugang
allgemeine Informationen;
Bildungsdaten;
Umweltindikatoren ohne sensible Informationen;
Projektkarten öffnen.
Professioneller Zugang
Überwachungsergebnisse;
Arbeitskarten;
Produktionsinformationen;
technische Dokumente.
Beschränkter Zugang
genaue Koordinaten seltener Arten;
personenbezogene Daten;
kommerzielle Informationen;
potenziell gefährliche Gegenstände.
Administrativer Zugriff
Änderung der Reisepässe;
Datenbestätigung;
Rechteverwaltung;
Registrierung von Entscheidungen.
39. Datenschutz
Es ist notwendig sicherzustellen:
Backup;
Verschlüsselung;
Zugangskontrolle;
Aktionsprotokollierung;
Schutz vor versehentlichem Löschen;
Speicherung unabhängiger Kopien;
die Möglichkeit der Genesung nach einem Unfall.
Kritische Umweltdaten sollten nicht nur auf einem einzigen Gerät oder Server gespeichert werden.
40. Offene Standards
Das System verwendet nach Möglichkeit Folgendes:
gängige geografische Formate;
offene Austauschschnittstellen;
Exporttabellen;
maschinenlesbare Kennungen;
Standardmaßeinheiten;
internationale botanische Namen;
allgemein anerkannte Koordinatensysteme.
Dies erleichtert die Interaktion mit Universitäten, Regierungsbehörden und Partnern.
41. Integration mit Kataster und GIS
Der digitale Zwilling kann kommunizieren mit:
Katasterparzellen;
Verwaltungsgrenzen;
Naturschutzgebiete;
Wasserschutzzonen;
Ingenieurnetzwerke;
Verkehrsinfrastruktur;
Klimakarten;
Bodenkarten.
Rechtliche und ökologische Grenzen fallen nicht immer zusammen, daher werden sie als separate Ebenen dargestellt.
42. Karte der ökologischen Funktionen
Für ein Gebiet können folgende Zonen angezeigt werden:
Wasserspeicherung;
Windschutz;
Bestäubung;
Bodenbildung;
Nahrungsmittelproduktion;
Erhaltung der biologischen Vielfalt;
Erholung;
Kühlung des Mikroklimas;
Filtration von Verunreinigungen;
Kohlenstoffbindung.
Ein Abschnitt kann mehrere Funktionen gleichzeitig ausführen.
43. Risikokarte
Folgende Elemente werden in separaten Ebenen angezeigt:
Erosion;
Trockenheit;
Feuer;
Flut;
Erdrutsch;
Versalzung;
Verschmutzung;
invasive Arten;
Pflanzenkrankheiten;
anthropogene Belastung;
Verlust der Artenvielfalt.
Das Risiko ist nicht statisch. Es wird neu berechnet, sobald neue Daten verfügbar sind.
44. Umweltindikatoren
Für jedes Projekt werden messbare Indikatoren ausgewählt.
Zum Beispiel:
Überlebensrate der Pflanzen;
Bodenbedeckung;
Gehalt an organischer Substanz;
Infiltrationsrate;
Wasserqualität;
Anzahl der Arten;
Anzahl der Bestäuber;
Erosionsgebiet;
Schadstoffkonzentrationen;
Wasserverbrauch;
Oberflächentemperatur;
natürliche Regeneration.
45. Gesundheitsindex des Territoriums
DREVO kann einen zusammengesetzten Index verwenden, der mehrere Indikatorengruppen kombiniert:
Bodengesundheit;
Wasser;
Vegetation;
Biodiversität;
Klimabeständigkeit;
Verschmutzung;
Fähigkeit zur Selbstheilung.
Der konsolidierte Index sollte einzelne Probleme nicht verschleiern. Der Nutzer sollte jederzeit Zugriff auf die zugrunde liegenden Kennzahlen haben.
46. Erholungsindex
Es zeigt die Veränderung gegenüber dem Ausgangszustand.
Mögliche Kategorien:
Verschlechterung;
keine wesentliche Änderung;
erste Erholung;
nachhaltige Verbesserung;
funktionierendes Ökosystem;
sich selbst erhaltende Gemeinschaft.
Die Beurteilung muss auf vorgegebenen Kriterien basieren.
47. Ziele und Kontrollwerte
Für jeden Indikator werden folgende Werte festgelegt:
ursprünglicher Wert;
Sollwert;
Mindestannehmbarer Wert;
Frist für die Leistungserbringung;
Messmethode;
Verantwortliche Person.
Das Ziel muss realistisch sein und mit der Funktion des Gebiets in Zusammenhang stehen.
48. Szenariomodellierung
Der digitale Zwilling ermöglicht es Ihnen, Optionen zu vergleichen:
keine Intervention;
minimale Erholung;
intensive Erholung;
verschiedene Pflanzenarten;
verschiedene Bewässerungsarten;
Klimawandel;
Feuer;
Trockenheit;
Flut;
Zunahme der anthropogenen Belastung.
Das Modell zeigt wahrscheinliche Konsequenzen auf, garantiert aber nicht die exakte Zukunft.
49. Prognose der Vegetationsentwicklung
Es ist möglich, Folgendes zu simulieren:
Kronenwachstum;
Schattierung;
Wettbewerb;
Wasserbedarf;
Beginn der Fruchtbildung;
natürliche Regeneration;
Änderung der Einstufung;
Verdrängung einzelner Arten.
Tatsächliche Beobachtungen werden regelmäßig zur Anpassung des Modells herangezogen.
50. Modell der ökologischen Sukzession
Das Gebiet wird als ein sich entwickelndes System betrachtet.
Der digitale Zwilling kann den Übergang darstellen:
offener oder gestörter Boden → Pioniervegetation → Kräutergemeinschaft → Strauchstadium → junge Baumgemeinschaft → ausgereiftes, mehrstufiges Ökosystem.
Die Abfolge variiert je nach Klima und Bodentyp.
51. Modell der Wasserbewegung
Der digitale Zwilling kann Folgendes modellieren:
Oberflächenabfluss an Hängen;
Ansammlungen in Senken;
Eindringen in den Boden;
Ausbreitung der Umweltverschmutzung;
Grabeneffizienz;
Arbeit der Wassereinzugsgebiete;
Einfluss der Vegetation;
Erosionsgefahr.
Das Modell wird durch Feldmessungen verfeinert.
52. Verschmutzungsmodell
Für kontaminierte Bereiche werden folgende Informationen angezeigt:
Quelle;
Konzentration;
Tiefe;
Ausbreitungsrichtung;
Verbindung mit Wasser;
sich im Laufe der Zeit verändern;
Sperrgebiet;
Ergebnis der Phytosanierung.
Die Übertragung von Schadstoffen in Biomasse wird separat modelliert.
53. Digitaler Zwilling des Kinderzimmers
Es beinhaltet:
Karte der Produktionszonen;
Pflanzenpartien;
Queen-Kollektionen;
Bewässerung;
Mikroklima;
sanitärer Zustand;
Zusammensetzung;
Produktionsplan;
Pflanzen umsetzen;
Auftragsbereitschaft;
genetische Linien.
Nach der Übergabe der Anlage existiert ihr Pass weiterhin im digitalen Zwilling des endgültigen Bestimmungsortes.
54. Digitaler Zwilling eines Waldgartens
Enthält:
Stufen;
Arten;
Sorten;
Alter;
Entfernungen;
Kronen;
Wurzeln;
Produktivität;
Bestäubung;
Wasserhaushalt;
arbeiten;
natürliche Erneuerung;
Pflanzeninteraktion.
Dadurch ist es möglich, die Entwicklung des Waldgartens über Jahrzehnte hinweg zu planen.
55. Digitaler Zwilling des Wassereinzugsgebiets
Zur Wassergewinnung werden folgende Elemente kombiniert:
Erleichterung;
Fällung;
Wasserläufe;
Böden;
Wälder;
Felder;
besiedelte Gebiete;
Verschmutzungsquellen;
Wasseraufnahme;
Infiltrationszonen;
Wasserrückhalteflächen.
Diese Ebene ist besonders wichtig, da Wasser nicht durch administrative Grenzen beschränkt ist.
56. Digitaler Zwilling des Küstenbereichs
Kann Folgendes umfassen:
Küste;
Dünen;
Windrichtung;
Sandverwehungen;
Meeresaerosol;
Salzgehalt;
Grundwasser;
Schutzpflanzungen;
Erosion;
Touristenaufkommen;
Entsalzungsinfrastruktur.
57. Digitaler Zwilling eines Gebirgsgebiets
Folgende Aspekte werden berücksichtigt:
Höhe;
Neigung;
Belichtung;
Das ist nicht möglich;
Lawinen;
gleiten;
Wasserquellen;
Schnee;
Waldbedeckung;
Weidebelastung;
Erosionsschutzstrukturen;
Barrierefreiheit für Technologie.
58. Digitaler Zwilling eines kontaminierten Bereichs
Es vereint:
Verschmutzungskarte;
Quellen;
Bodenschichten;
Grundwasser;
Pflanzengemeinschaften;
Zugangszonen;
Testergebnisse;
Sammlung kontaminierter Biomasse;
Phasen der Sanierung;
Erholungsprognose.
59. BAUMKI
Künstliche Intelligenz kann helfen:
Anomalien erkennen;
verschiedene Datenquellen vergleichen;
Pflanzenstress vorhersagen;
das Krankheitsrisiko einschätzen;
Veränderungen der Vegetationsbedeckung erkennen;
Planprüfungen;
Gebiete vergleichen;
Wiederherstellungsstrategien auswählen;
Berichte erstellen;
vor Abweichungen warnen.
Alle automatisierten Schlussfolgerungen müssen mit ihrer Herkunft und ihrem Konfidenzniveau gekennzeichnet werden.
60. Automatische Warnungen
Das System meldet möglicherweise Folgendes:
kritische Austrocknung;
eine drastische Veränderung der Wasserqualität;
Fehlfunktionen des Sensors;
Ausbreitung der Umweltverschmutzung;
Massenstress bei Pflanzen;
Brandgefahr;
sinkende Wasserstände;
das Auftreten einer invasiven Art;
Überschreitung der Kontrollwerte;
die Notwendigkeit einer erneuten Analyse.
61. Systemempfehlungen
Die Empfehlung muss Folgendes enthalten:
Problem;
die Daten, auf denen es basiert;
Vertrauensniveau;
vorgeschlagene Maßnahmen;
mögliche Risiken;
die Notwendigkeit der Überprüfung durch einen Spezialisten.
Das System sollte kritische Eingriffe nicht automatisch ohne menschliche Entscheidung durchführen.
62. Ökologische Zeitschrift
Für jedes Objekt wird ein chronologisches Protokoll geführt.
Es zeichnet auf:
Beobachtungen;
Messungen;
arbeiten;
Lösungen;
Wetterereignisse;
Schaden;
Fotografien;
Statusänderungen.
Das Protokoll ermöglicht es Ihnen, die vollständige Historie eines Objekts wiederherzustellen.
63. Verantwortung für Daten
Für jede Art von Information wird eine verantwortliche Person benannt:
Feldbeobachter;
Labor;
Agronom;
Ökologe;
Sensorbediener;
Eigentümer der Website;
Systemadministrator.
Die verantwortliche Person bestätigt nicht die Richtigkeit des gesamten Modells, sondern die Korrektheit der von ihr eingegebenen Daten.
64. Bestätigung durch einen Sachverständigen
Besonders wichtige Statusänderungen bedürfen der Bestätigung durch einen Spezialisten.
Zum Beispiel:
Anerkennung des Gebiets als geräumt;
Änderung der Risikokategorie;
Bestätigung einer seltenen Art;
Ausschluss von Hygienebeschränkungen;
Anerkennung der Pflanze als Mutterpflanze;
Abschluss des Sanierungsprojekts.
65. Bürgerwissenschaft
Bewohner und Freiwillige können Folgendes hinzufügen:
Fotografien;
Beobachtungen zur Blüte;
Informationen über Vögel und Insekten;
Umweltberichte;
Baumzustandsdaten;
Informationen über unautorisierte Müllentsorgung.
Solche Unterlagen haben bis zu ihrer Überprüfung einen vorläufigen Status.
66. Bildungssystem
Für Schulen und Besucher kann der digitale Zwilling Folgendes zeigen:
Pflanzenentwicklung;
Bodenbeschaffenheit;
Wasserbewegung;
Nahrungsketten;
Jahreszeitenwechsel;
ökologische Funktionen;
Geschichte der Wiederherstellung des Gebiets.
Komplexe Fachdaten werden übersichtlich dargestellt.
67. Bedienfeld
Der Projektmanager kann Folgendes sehen:
Zustand des Territoriums;
Leistungskennzahlen;
Warnungen;
unerledigte Aufgaben;
Budget;
Arbeitszeitplan;
Materialbedarf;
Auftragnehmerberichte;
Überwachungsergebnisse;
Risiken.
68. Feldanwendung
Die mobile Anwendung ermöglicht Ihnen Folgendes:
QR-Codes scannen;
einen Reisepass öffnen;
Füge ein Foto hinzu;
Koordinaten festlegen;
Registrierungsarbeiten;
Füllen Sie das Beobachtungsformular aus;
Arbeiten ohne Kommunikation;
Daten später synchronisieren.
69. Arbeiten ohne Internet
Für abgelegene Gebiete ist ein autonomer Modus erforderlich.
Das Feldgerät speichert:
Karten;
Pässe;
Aufgaben;
Formen;
Fotografien;
Messungen.
Sobald die Verbindung wiederhergestellt ist, werden die Daten mit dem zentralen System synchronisiert.
70. Integration mit Laboren
Das Laborergebnis muss zusammen mit Folgendem hochgeladen werden:
Probennummer;
Ort der Auswahl;
Datum;
Tiefe;
Methodik;
Einheiten;
Nachweisgrenze;
Name des Labors;
elektronische Kopie des Protokolls.
Es empfiehlt sich, die manuelle Übermittlung von Ergebnissen auf ein Minimum zu beschränken.
71. Integration mit Regierungsbehörden
Das System kann Folgendes generieren:
Umweltberichte;
Karten;
Grundstückspässe;
Pflanzregister;
Überwachungsergebnisse;
Restaurierungsdokumente;
Bestätigung der pflanzlichen Herkunft;
Berichte über die Verwendung der Mittel.
Die Formate müssen den Anforderungen des jeweiligen Landes und der jeweiligen Region entsprechen.
72. Umweltprüfung
Der Prüfer erhält Zugang zu:
Anfangsdaten;
Änderungshistorie;
Protokolle;
Karten;
Entscheidungen;
Fotografien;
Kosten;
Kontrollindikatoren.
Der digitale Zwilling ermöglicht es Ihnen, nicht nur den Abschlussbericht zu überprüfen, sondern auch den Weg, der zu seiner Erstellung geführt hat.
73. Finanzielle Transparenz
Jedes Ereignis kann verknüpft werden mit:
Budget;
per Vertrag;
Künstler;
verwendete Materialien;
Anzahl der Pflanzen;
tatsächliches Ergebnis.
Dadurch können die Kosten nicht mit der Anzahl der durchgeführten Arbeitsgänge, sondern mit dem Umweltergebnis verglichen werden.
74. Umweltkosten des Ergebnisses
Darauf können Sie sich verlassen:
die Kosten eines ausgewachsenen Baumes;
Kosten pro wiederhergestelltem Hektar;
Kosten der Erhöhung der organischen Substanz;
Kosten des zurückgehaltenen Wasservolumens;
Kosten der Schadstoffminderung;
die Kosten der erhaltenen genetischen Linie;
Kosten der Wiederherstellung der Pflanzengemeinschaft.
75. Projektarchiv
Nach Abschluss der aktiven Phase werden die Daten nicht gelöscht.
Das Archiv enthält:
Ausgangszustand;
Projekt;
Änderungen;
Ergebnisse;
Fehler;
erfolgreiche Methoden;
kosten;
Schlussfolgerungen;
Langzeitbeobachtungen.
Somit wird jedes Projekt zu einer Wissensquelle für nachfolgende Gebiete.
76. Übertragung des digitalen Zwillings
Bei einem Eigentümer- oder Betreiberwechsel werden folgende Rechte übertragen:
Daten;
Zugriffsrechte;
Dokumentation;
Verantwortung;
unerledigte Aufgaben;
Entscheidungsgeschichte;
Sicherungskopien.
Das ökologische Gedächtnis des Gebiets sollte mit dem Machtwechsel nicht verschwinden.
77. Minimaler digitaler Zwilling
Nicht jedes Projekt erfordert ein komplexes 3D-Modell.
Die Mindestversion kann Folgendes umfassen:
Karte der Grenzen.
Eindeutige Gebietsnummer.
Originalfotografien.
Bodenpass.
Wasserpass, falls vorhanden.
Pflanzenregister.
Historie der Ereignisse.
Überwachungsindikatoren.
Verantwortliche Personen.
Dokumentenarchiv.
Selbst ein solches System ist wesentlich zuverlässiger als verstreute Dateien und Papieraufzeichnungen.
78. Erweiterter digitaler Zwilling
Bei größeren Projekten kommen folgende Punkte hinzu:
dreidimensionales Relief;
Sensornetzwerk;
Satellitendaten;
Drohnen;
Spektraluntersuchung;
hydrologisches Modell;
Bodenmodell;
Pflanzenwachstumsmodell;
Klimaszenarien;
automatische Warnungen;
BAUMKI;
Finanzanalysen.
79. Phasen der Erstellung eines digitalen Zwillings
Phase 1. Inventur
Objekte, Daten und verantwortliche Personen werden definiert.
Phase 2. Erstuntersuchung
Es werden Karten und einfache Reisepässe erstellt.
Phase 3. Digitalisierung
Dokumente, Fotografien und Testergebnisse werden mit Objekten verknüpft.
Phase 4. Überwachung
Regelmäßige Überwachung und Sensoren werden eingerichtet.
Schritt 5. Modellierung
Prognosen und Szenarien werden hinzugefügt.
Phase 6. Management
Der digitale Zwilling entwickelt sich zu einem praktischen Werkzeug für die Entscheidungsfindung.
Phase 7. Kontinuierliche Verbesserung
Die Struktur wird auf Grundlage der Ergebnisse der praktischen Anwendung angepasst.
80. Mindeststandard des DREVO-Ökopasses
Jeder Reisepass muss Folgendes enthalten:
Eindeutiger Identifikator.
Objekttyp.
Standort.
Registrierungsdatum.
Datenquelle.
Beschreibung des Zustands.
Ein Foto oder eine Skizze.
Geschichte der Veränderungen.
Verantwortliche Person.
Vertrauensniveau.
Verwandte Dokumente.
Zugriffsregeln.
Termin der nächsten Prüfung.
81. Mindeststandard des digitalen Zwillings von DREVO
Der digitale Zwilling muss Folgendes gewährleisten:
Verknüpfung digitaler Daten mit einem realen Objekt.
Kartografische Darstellung.
Geschichte der Veränderungen.
Datenversionierung.
Trennung von Fakten und Prognosen.
Qualitätskontrolle.
Informationssicherheit.
Backup.
Daten exportieren.
Ernennung von Verantwortlichen.
Möglichkeit zum Hinzufügen neuer Objekte.
Das Archiv wird nach Abschluss des Projekts gespeichert.
82. Beispiel eines Ökostandortpasses
Code:DREVO-CH-ZH-WTZ-SITE-2026-0001 Objekttyp:öffentlicher Waldgarten Quadrat:1,8 Hektar Ursprüngliche Verwendung:Landwirtschaftliche Fläche Hauptprobleme:Bodenverdichtung, geringer Gehalt an organischem Material, geringe Artenvielfalt Ziel:Schaffung einer mehrstufigen, produktiven Gemeinschaft Anzahl der registrierten Pflanzen:624 Bodenüberwachungspunkte:12 Gewässer:ein Speicherteich Überwachungszeitraum:mindestens 15 Jahre Verantwortlich:DREVO-Regionalkoordinator Status:Phase der Gemeinschaftsbildung.
83. Beispiel eines Überwachungspasses
Code:TREE-CH-ZH-WTZ-SOIL-2026-0012 Koordinaten:im GIS angezeigt Typ:konstanter Bodenpunkt Selektionstiefen:0–10, 10–30 und 30–60 Zentimeter Beginn der Beobachtungen:März 2026 Indikatoren:pH-Wert, organische Substanz, Dichte, Leitfähigkeit, essentielle Nährstoffe Periodizität:einmal im Jahr Weitere Abmessungen:nach erheblichen Veränderungen am Standort Vertrauensniveau: A.
84. Beispiel für die Aufzeichnung eines Umweltereignisses
Ereigniscode:DREVO-CH-ZH-WTZ-EVENT-2026-0048 Datum:17. Oktober 2026 Typ:Anpflanzen eines Schutzstreifens Anzahl der Pflanzen:86 Beteiligte Parteien:zwei Partien Sträucher aus einer regionalen Baumschule Künstler:Mitarbeiter und Freiwillige Wetterbedingungen:kühler, feuchter Boden Weitere Schritte:Mulchen und Installation von Schutzmaßnahmen KONTROLLE:nach 30 Tagen und nach dem ersten Winter.
85. Ökopass als Haftungsvereinbarung
Im Reisepass steht:
wer die Entscheidung getroffen hat;
auf welcher Grundlage?
welche Maßnahmen durchgeführt wurden;
welche Ergebnisse erzielt wurden;
Wer ist für die Nachkontrolle zuständig?
Der Reisepass wird somit nicht nur zu einem Informationsdokument, sondern auch zu einer Grundlage für Umweltverantwortung.
86. Digitaler Zwilling als Trainingssystem
Jede Lösung und ihr Ergebnis können zum Lernen genutzt werden.
Das System sammelt Informationen:
welche Pflanzen besser Wurzeln schlagen;
welche Unterlagen widerstandsfähiger sind;
wo Erosion auftritt;
Welche Bewässerungsmethoden sind effektiver?
welche Gemeinden den Boden am schnellsten regenerieren;
Welche Fehler werden wiederholt?
Im Laufe der Zeit entwickelt sich der digitale Zwilling zum kollektiven ökologischen Gedächtnis von DREVO.
87. Vollständige Systemarchitektur
Reales Territorium → Objekte → Umweltpässe → Karte → Überwachungspunkte → Sensoren → Labordaten → Ereignisprotokoll → Zeitschichten → Modelle → Szenarien → BAUMKI → Managemententscheidungen → Feldaktivitäten → neue Dimensionen → aktualisierter digitaler Zwilling.
Das letzte Prinzip
Ein Umweltpass beantwortet die Frage: Was ist ein Objekt und was ist mit ihm geschehen? Ein digitaler Zwilling beantwortet die Frage: Wie funktioniert das gesamte System, wie verändert es sich und wozu könnten unsere Entscheidungen führen?
Der digitale Zwilling von DREVO soll die reale Welt nicht durch ein schönes virtuelles Modell ersetzen. Sein Zweck ist es, Menschen dabei zu helfen, reale Prozesse genauer zu beobachten, ökologisches Gedächtnis zu bewahren, Risiken frühzeitig zu erkennen und verantwortungsvollere Entscheidungen zu treffen.
Je genauer ein digitales Modell Boden, Wasser, Pflanzen, Tiere und menschliche Aktivitäten abbildet, desto nützlicher wird es für die Landwiederherstellung.
Ziel des Systems ist nicht die Digitalisierung der Natur um der Digitalisierung willen, sondern die Schaffung eines Werkzeugs, das der Natur hilft, am Leben zu bleiben.