@inproceedings{ZeheBronstertItzerottetal.2006, author = {Zehe, Erwin and Bronstert, Axel and Itzerott, Sibylle and B{\´a}rdossy, Andr{\´a}s and Ihringer, J{\"u}rgen}, title = {Hochwasservorhersage, Großhangbewegungen, Schadstofftransport}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7128}, year = {2006}, abstract = {Interdisziplin{\"a}res Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006}, language = {de} } @inproceedings{ItzerottKaden2006, author = {Itzerott, Sibylle and Kaden, Klaus}, title = {Zur G{\"u}te der automatisierten Erkennung von Ackerkulturen in Abh{\"a}ngigkeit vom Bodenmuster : Projektergebnisse und weiterf{\"u}hrende Ans{\"a}tze}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7031}, year = {2006}, abstract = {Problemstellung • Geo{\"o}kologische Prozessforschung versucht f{\"u}r große Landschaftsausschnitte, die in der Natur ablaufenden und vom Menschen beeinflussten Prozesse mit Hilfe von Modellen nachzuvollziehen • exakte Erfassung der Ausstattung des Untersuchungsraumes ist wesentliche Voraussetzung f{\"u}r eine wirklichkeitsnahe Abbildung • Modelle derzeit weder in der Lage, alle ablaufenden Prozesse in die Betrachtung einzubeziehen, noch pr{\"a}zise Eingangsdaten bei der Beschreibung des Ausgangszustandes zu verarbeiten • h{\"a}ufig liegen Modelleingangsdaten nicht in der notwendigen Pr{\"a}zision vor • In Modellen wird Ausstattung eines Untersuchungsgebietes {\"u}ber den Boden, den Grundwassereinfluss und die Fl{\"a}chennutzung beschrieben • Fl{\"a}chennutzung besitzt weitgehend statische Elemente (Nutzungstypen Wald, Gew{\"a}sser, Siedlung) und hochdynamische Elemente (j{\"a}hrlicher Wechsel der Fruchtart auf jedem Acker) • Bedarf nach detaillierter (lage- und zeitkonkreter) Eingabe der Verteilung der Ackerfr{\"u}chte im Modellzeitraum, da Landwirtschaft als eine der bedeutenden Quellen f{\"u}r diffusen N{\"a}hrstoffeintrag ins {\"O}kosystem angesehen wird Stand der Forschung • bei Erfassung von Kulturen der Landwirtschaft aus Fernerkundungsdaten hat sich multitemporale Klassifizierung als sinnvoll erwiesen, weil sich anhand einer Einzelaufnahme die verschiedenen Kulturen nicht sicher trennen lassen • Klassifizierung erfolgt mit {\"u}berwachten Methoden unter Verwendung von Trainingsfl{\"a}chen im Datensatz, von denen die dort angebaute Frucht bekannt ist • in die Klassifizierung werden zus{\"a}tzliche Informationen einbezogen (Fuzzy), die Auskunft {\"u}ber die Wahrscheinlichkeit des Auftretens der Frucht geben (Anbaueignung in Abh{\"a}ngigkeit von Hangneigung, Niederschlag, H{\"o}henlage, Boden) Die Ergebnisse dieser Klassifikationen sind meist nicht auf andere Landschaftsausschnitte und Anbaujahre {\"u}bertragbar, weil die Auspr{\"a}gung der Spektralsignatur einer Kultur durch ver{\"a}nderte Boden- und Witterungsbedingungen variiert. L{\"o}sungsansatz • auf Basis von Satellitendaten und Anbauinformationen aus 15 aufeinander folgenden Jahren (35 Aufnahmetermine) sollten von Witterung und Boden unabh{\"a}ngige Jahreskurven der spektralen Charakteristik wichtiger Ackerkulturen gewonnen werden, die den Wachstumsverlauf der Pflanzen beschreiben • diese Kurven sollen anstelle von Trainingsgebieten zur multitemporalen Klassifizierung von Daten eines Anbaujahres herangezogen werden Schlussfolgerungen und Ausblick • Prinzipiell erscheint Vorgehen erfolgreich, jedoch in Abh{\"a}ngigkeit von der Brauchbarkeit der herangezogenen Szenen schwankt G{\"u}te des Ergebnisses noch • Verfahren stellt wesentlichen Fortschritt zu bisherigem Vorgehen auf Trainingsfl{\"a}chenbasis dar • ist zumindest im Untersuchungsgebiet immer wieder ohne weitere Kenntnis von Anbauinformationen anwendbar, lediglich exakte ph{\"a}nologische Datierung der dann verwendeten Aufnahmen erforderlich • f{\"u}r andere Gebiete (Variation in Niederschlag und Boden) ist Anpassung der ph{\"a}nologischen Datierung der Kurven erforderlich (Form ist weiter verwendbar) • optimale Bildkombination zur Trennung aller Kulturen ist: Anfang/Mitte April - Mitte Mai - Anfang Juli - Mitte August - Mitte September • Kombination sollte bei verbesserter Verf{\"u}gbarkeit von Daten beschaffbar sein • problematisch scheinen Trockensituationen im Mai und Juni zu sein, so dass zu schnell reifende Wintergetreide nicht richtig erkannt werden, Bedarf Bodeninformationen einzubeziehen • Trennung von Hackfr{\"u}chten weiterhin problematisch (wie schon in bisherigen Verfahren), f{\"u}hrt zu {\"u}berm{\"a}ßigen Anteilen im Ergebnis, in Abh{\"a}ngigkeit vom Anbauanteil besser vernachl{\"a}ssigen • Einbeziehung von Fuzzyinformationen erscheint sinnvoll • Zusammenhang von Bodeng{\"u}te und Frucht (Anbaueignung eines Bodens f{\"u}r eine Frucht) • Wasserverf{\"u}gbarkeit am Standort (in Abh{\"a}ngigkeit von Speicherverm{\"o}gen des Bodens, Grundwasseranschluss und Niederschlag) • Summe der Niederschl{\"a}ge bis zum Aufnahmezeitpunkt (Trockenheitsindex)
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Interdisziplin{\"a}res Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006}, language = {de} } @inproceedings{Bronstert2006, author = {Bronstert, Axel}, title = {Interdisziplin{\"a}res Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und angewandte Fernerkundung (IMAF) an der Universit{\"a}t Potsdam : Gegenwart und Zukunft}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7021}, year = {2006}, abstract = {Stand des IMAF zu Beginn des Jahres 2006 Zum 1. April 2005 wurde per Beschluss des Rektorats der Universit{\"a}t Potsdam das Interdisziplin{\"a}re Zentrum f{\"u}r Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung (IMAF) an der Universit{\"a}t Potsdam eingerichtet. Diesem Beschluss gingen knapp zwei Jahre konzeptionelle, organisatorische und administrative Vorarbeiten voraus. Inzwischen ist das IMAF also offiziell gegr{\"u}ndet, der Vorstand wurde „bestellt" (Prof. M. Mutti. Prof. E. Zehe, Prof. A. Bronstert), der Gesch{\"a}ftsf{\"u}hrer bzw. wissenschaftliche Koordinator Dr. M. K{\"u}hling arbeitet in dieser Funktion seit Sommer 2005 und seit kurzem ist auch die 1. Version der Homepage des IMAF (http://www.uni-potsdam.de/imaf/) frei geschaltet. Auch die Infrastruktur des IMAF ist in der Entstehungsphase: B{\"u}ror{\"a}ume sind versprochen (wenn auch noch nicht bezugsfertig) im Haus 13 auf dem Campus Golm der Universit{\"a}t Potsdam und der 1. erfolgreiche Drittmittelantrag erbrachte 8 leistungsf{\"a}hige Tischrechner und einen Server f{\"u}r das IMAF aus EU-Mitteln. Wichtiger als die administrativen und organisatorischen Arbeiten sind aber die inhaltlichen Forstschritte. Hier ist die große Resonanz, die die Gr{\"u}ndung des IMAF sowohl innerhalb als auch außerhalb der Universit{\"a}t gefunden hat, besonders erfreulich. {\"U}ber 30 Angeh{\"o}rige des Zentrums sind inzwischen zu verzeichnen und es gibt bereits eine Reihe von wissenschaftlichen Projektinitiativen und Ideen f{\"u}r dieses Zentrum. Neben den wissenschaftlichen Arbeiten am IMAF ist ein zweites Hauptziel f{\"u}r dieses Zentrum die Entwicklung und der Ausbau eines strukturierten Ausbildungsangebotes f{\"u}r Musterdynamik und angewandte Fernerkundung. Dies sollen gleichermaßen Masterstudenten als auch Doktoranden der Universit{\"a}t Potsdam und der mit ihr assoziierten außeruniversit{\"a}ren Institute nutzen. Zudem werden Kurse und Weiterbildungsveranstaltungen mit nationalen und internationalen Experten angestrebt. Neben diesen positiven Entwicklungen gibt es auch (noch ??) {\"u}ber einige M{\"a}ngel zu berichten: Das Sekretariat ist nach wie vor unbesetzt, die Finanzausstattung des Zentrums ist v{\"o}llig ungen{\"u}gend und die im Konzept f{\"u}r das Zentrum beantragte Wissenschaftlerstelle f{\"u}r Softwareanwendung ist nicht in Sicht. F{\"u}r einen Erfolg des Zentrums ist es unbedingt notwendig, dass sich diese Situation deutlich verbessert!! Forschungsschwerpunkte des IMAF R{\"a}umliche Muster und deren Struktur in der Umwelt R{\"a}umliche Muster sind in vielen naturwissenschaftlichen Disziplinen (Hydrologie, {\"O}kologie, Geologie, Biologie, Chemie, Physik) von zentraler Bedeutung. Z.B. bestimmen die r{\"a}umlichen (und zeitlichen) Muster von Bodeneigenschaften und Vegetation in ihrem Zusammenspiel mit den Mustern von Niederschlag und Strahlungsinput maßgeblich den Wasser- und Stoffhaushalt auf unterschiedlichsten Skalen und f{\"u}hren {\"u}ber R{\"u}ckkopplung wiederum zu Ver{\"a}nderungen in Klima, Vegetation und {\"O}kosystemen. Vom kleinr{\"a}umigen Transport von Schadstoffen und von der Hochwasserentstehung bis zur Frage nach den regionalen und globalen Ver{\"a}nderungen von Klima, Vegetation und Landnutzung seien hier nur einige Problemkreise genannt, in denen Muster und Musterdynamik eine zentrale Stellung einnehmen. Dar{\"u}ber hinaus liefert die Betrachtung der zeitlichen Ver{\"a}nderung von r{\"a}umlichen Mustern, in Erg{\"a}nzung zur klassischen Erfassung dynamischer Prozesse in Form von Messungen lokaler zeitlicher {\"A}nderungen, eine v{\"o}llig neue Perspektive auf Dynamik und er{\"o}ffnet damit v{\"o}llig neue wissenschaftliche M{\"o}glichkeiten. Aktuelle und sehr dr{\"a}ngende Fragen innerhalb dieses Forschungsschwerpunktes sind unter anderem: • Analyse der generelle Raumstruktur von Geodaten (Variabilit{\"a}t, Struktur, Konnektivit{\"a}t); • Thematische Verbindungen verschiedener Datenebenen und M{\"o}glichkeiten f{\"u}r deren Assimilation; • M{\"o}glichkeiten und Grenzen des Skalen{\"u}bergangs zwischen verschiedenen r{\"a}umlichen Aufl{\"o}sungen und Informationsquellen; • Ableitung der zeitlichen Dynamik bzw. Entwicklung von großen fl{\"a}chenhaften Datenfeldern. Angewandte Fernerkundung Wie keine andere Technik bietet die Fernerkundung in jeglicher Form (unter anderem Satelliten, flugzeuggetragene Sensoren, Wetterradar und auch geophysikalische Methoden) umfangreiche M{\"o}glichkeiten, r{\"a}umliche Muster und deren zeitliche Ver{\"a}nderungen zu erfassen. Allen Methoden der Fernerkundung gemein ist, dass sie nur indirekte Ergebnisse liefern. Das heißt, es besteht nur ein mittelbarer Zusammenhang zwischen dem beobachteten Signal, meist der Reflektivit{\"a}t oder Emissivit{\"a}t elektromagnetischer Strahlung in verschiedenen Spektralbereichen (optisch oder Radar), und der eigentlich interessierenden Gr{\"o}ße, wie dem Feuchtezustand der Vegetation, der Bodenfeuchte oder Bodenrauhigkeit, der Niederschlagsintensit{\"a}t, dem Zustand der Schneedecke oder der Ausdehnung eines Oberfl{\"a}chenfilms auf Gew{\"a}ssern. Ein Satellitenbild enth{\"a}lt beispielsweise immer die spektrale Signatur des r{\"a}umlichen Musters mehrerer der oben genannten Einflussgr{\"o}ßen, was die Extraktion oder Diskriminierung der eigentlich interessierenden Gr{\"o}ße erschwert. Dieser „vermischte" Charakter der Fernerkundungsdaten bietet aber auch immense Chancen. So lassen sich durch geeignete Interpretationsverfahren aus jedem mit hohem finanziellem und technischem Aufwand erstellten Satellitenbild zahlreiche und im Detail v{\"o}llig unterschiedliche Fragestellungen bearbeiten. Die Extraktion der gew{\"u}nschten Information aus dem Fernerkundungssignal f{\"u}hrt mathematisch gesehen meist auf die L{\"o}sung so genannter inverser, schlecht gestellter Probleme. Somit beinhaltet die interdisziplin{\"a}re Nutzung von Fernerkundung auch ein hohes methodisches Synergiepotential. Durch die heutigen technischen M{\"o}glichkeiten zur Archivierung auch sehr umfangreicher raumbezogener Informationen ist die Bearbeitung zu jedem beliebigen Zeitpunkt nach der Aufnahme m{\"o}glich - zum Beispiel bis entsprechend lange Zeitreihen und/oder geeignete Interpretationsverfahren zur Verf{\"u}gung stehen. Tats{\"a}chlich d{\"u}rfte der weitaus gr{\"o}ßte Teil der raumbezogenen Informationen, die in den bisher erhobenen Fernerkundungsdaten stecken, nur in Ans{\"a}tzen ausgewertet sein. Einer bereits sehr hoch entwickelten technischen Dimension der Fernerkundung steht ein gewisses Defizit im Umfang ihrer Anwendung in den verschiedenen naturwissenschaftlichen Disziplinen gegen{\"u}ber. Aktuelle und sehr dr{\"a}ngende Fragen innerhalb dieses Forschungsschwerpunktes sind unter anderem: • Nutzung der r{\"a}umlichen und inhaltlichen Breite von Fernerkundungsinformationen; • Verbindung mit automatisierten, u.a. geophysikalischen Methoden des „ground-truthings"; • Identifizierung der Grenzen bzgl. Repr{\"a}sentanz der Daten (spektral, raum-zeitliche Aufl{\"o}sung); • Verbindung unterschiedlicher Methoden der Fernerkundung und der Geophysik. Dieser Beitrag illustriert die o.g. Fragestellungen anhand einiger Darstellungen aus verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen und erl{\"a}utert 2 Beispiele zu beabsichtigten Forschungsprojekten: • Erfassung und Bedeutung von Boden-Oberfl{\"a}cheneigenschaften auf die Abflussbildung von Landschaften; • Ph{\"a}nomene des Stofftransportes in homogenen vs. heterogenen B{\"o}den.}, language = {de} } @phdthesis{Voss2005, author = {Voß, Frank}, title = {Integrierte Modellierung von Durchflussdynamik und salinarer Stofftransportprozesse unter Ber{\"u}cksichtigung anthropogener Steuerungen am Beispiel der Unstrut}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-6403}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2005}, abstract = {Durch die Stilllegung der Kali-Gewinnung und -Produktion zwischen 1990 und 1993 sowie die begonnene Rekultivierung der Kali-R{\"u}ckstandshalden haben sich die Salzfrachteintragsbedingungen f{\"u}r die Fließgwew{\"a}sser im "S{\"u}dharz-Kalirevier" in Th{\"u}ringen zum Teil deutlich ver{\"a}ndert. Aufgrund erheblich geringerer Salzeintr{\"a}ge in die Vorfluter Wipper und Bode ist es m{\"o}glich geworden, zu einer {\"o}kologisch vertr{\"a}glichen Salzfrachtsteuerung {\"u}berzugehen. Die Komplexit{\"a}t der zugrunde liegenden Stofftransportprozesse im Einzugsgebiet der Wipper macht es jedoch unumg{\"a}nglich, den Steuerungsvorgang nicht nur durch reine Bilanzierungsvorg{\"a}nge auf der betrachteten Steuerstrecke zu erfassen (so wie bisher praktiziert), sondern auch die Abflussdynamik im Fließgew{\"a}sser und den Wasserhaushalt im Gebiet mit einzubeziehen. Die Ergebnisse dieser Arbeit dienen zum einen einer Vertiefung der Prozessverst{\"a}ndnisse und der Interaktion von Wasserhaushalt, Abflussbildung sowie Stofftransport in bergbaubeeinflussten Einzugsgebieten am Beispiel der Unstrut bzw. ihrer relevanten Nebenfl{\"u}sse. Zum anderen sollen sie zur Analyse und Bewertung eines Bewirtschaftungsplanes f{\"u}r die genannten Fließgew{\"a}sser herangezogen werden k{\"o}nnen. Ziel dieser Arbeit ist die Erstellung eines prognosetauglichen Steuerungsinstrumentes, das f{\"u}r die Bewirtschaftung von Flusseinzugsgebieten unterschiedlicher Gr{\"o}ße genutzt und unter den Rahmenbedingungen der bergbaubedingten salinaren Eintr{\"a}ge effektiv zur Steuerung der anthropogenen Frachten eingesetzt werden kann. Die Quellen der anthropogen eingeleiteten Salzfracht sind vor allem die R{\"u}ckstandshalden der stillgelegten Kaliwerke. Durch Niederschl{\"a}ge entstehen salzhaltige Haldenabw{\"a}sser, die zum Teil ungesteuert {\"u}ber oberfl{\"a}chennahe Ausbreitungsvorg{\"a}nge direkt in die Vorfluter gelangen, ein anderer Teil wird {\"u}ber die Speichereinrichtungen gefasst und gezielt abgestoßen. Durch Undichtigkeiten des Laugenstapelbeckens in Wipperdorf gelangen ebenfalls ungesteuerte Frachteintr{\"a}ge in die Wipper. Ein weiterer Eintragspfad ist zudem die geogene Belastung. Mit Hilfe detaillierter Angaben zu den oben genannten Eintragspfaden konnten Modellrechnungen im Zeitraum von 1992 bis 2003 durchgef{\"u}hrt werden. Durch die Ausarbeitung eines neuartigen Steuerungskonzeptes f{\"u}r das Laugenstapelbecken Wipperdorf, war es nun m{\"o}glich, die gefasste Haldenlauge entsprechend der aktuellen Abflusssituation gezielt abstoßen zu k{\"o}nnen. Neben der modelltechnischen Erfassung der aktuellen hydrologischen Situation und der Vorgabe eines Chlorid-Konzentrationssteuerzieles f{\"u}r den Pegel Hachelbich, mussten dabei weitere Randbedingungen (Beckenkapazit{\"a}t, Beckenf{\"u}llstand, Mindestf{\"u}llstand, Kapazit{\"a}t des Ableitungskanals, usw.) ber{\"u}cksichtigt werden. Es zeigte sich, dass unter Anwendung des Steuerungskonzeptes die Schwankungsbreite der Chloridkonzentration insgesamt gesehen deutlich verringert werden konnte. Die {\"U}berschreitungsh{\"a}ufigkeiten bez{\"u}glich eines Grenzwertes von 2 g Chlorid/l am Pegel Hachelbich fielen deutlich, und auch die maximale Dauer einer solchen Periode konnte stark verk{\"u}rzt werden. Kritische Situationen bei der modelltechnischen Frachtzusteuerung traten nur dann auf, wenn Niedrigwasserverh{\"a}ltnisse durch die Simulationsberechnungen noch untersch{\"a}tzt wurden. Dies hatte deutliche {\"U}berschreitungen der Zielvorgaben f{\"u}r den Pegel Hachelbich zur Folge. Mit Hilfe des Steuerungsalgorithmus konnten desweiteren auch Szenarienberechnungen durchgef{\"u}hrt werden, um die Auswirkungen zuk{\"u}nftig zu erwartender Salzfrachten n{\"a}her spezifizieren zu k{\"o}nnen. Dabei konnte festgestellt werden, dass Abdichtungsmaßnahmen der Haldenk{\"o}rper sich direkt positiv auf die Entwicklung der Konzentration in Hachelbich auswirkten. Durch zus{\"a}tzlich durchgef{\"u}hrte Langzeitszenarien konnte dar{\"u}ber hinaus nachgewiesen werden, dass langfristig eine Grenzwertfestlegung auf 1,5 g Chlorid/l in Hachelbich m{\"o}glich ist, und die Stapelkapazit{\"a}ten dazu ausreichend bemessen sind.}, subject = {Hydrologie}, language = {de} } @phdthesis{Hattermann2005, author = {Hattermann, Fred Fokko}, title = {Integrated modelling of Global Change impacts in the German Elbe River Basin}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-6052}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2005}, abstract = {The scope of this study is to investigate the environmental change in the German part of the Elbe river basin, whereby the focus is on two water related problems: having too little water and having water of poor quality. The Elbe region is representative of humid to semi-humid landscapes in central Europe, where water availability during the summer season is the limiting factor for plant growth and crop yields, especially in the loess areas, where the annual precipitation is lower than 500 mm. It is most likely that water quantity problems will accelerate in future, because both the observed and the projected climate trend show an increase in temperature and a decrease in annual precipitation, especially in the summer. Another problem is nutrient pollution of rivers and lakes. In the early 1990s, the Elbe was one of the most heavily polluted rivers in Europe. Even though nutrient emissions from point sources have notably decreased in the basin due to reduction of industrial sources and introduction of new and improved sewage treatment facilities, the diffuse sources of pollution are still not sufficiently controlled. The investigations have been done using the eco-hydrological model SWIM (Soil and Water Integrated Model), which has been embedded in a model framework of climate and agro-economic models. A global scenario of climate and agro-economic change has been regionalized to generate transient climate forcing data and land use boundary conditions for the model. The model was used to transform the climate and land use changes into altered evapotranspiration, groundwater recharge, crop yields and river discharge, and to investigate the development of water quality in the river basin. Particular emphasis was given to assessing the significance of the impacts on the hydrology, taking into account in the analysis the inherent uncertainty of the regional climate change as well as the uncertainty in the results of the model. The average trend of the regional climate change scenario indicates a decrease in mean annual precipitation up to 2055 of about 1.5 \%, but with high uncertainty (covering the range from -15.3 \% to +14.8 \%), and a less uncertain increase in temperature of approximately 1.4 K. The relatively small change in precipitation in conjunction with the change in temperature leads to severe impacts on groundwater recharge and river flow. Increasing temperature induces longer vegetation periods, and the seasonality of the flow regime changes towards longer low flow spells in summer. As a results the water availability will decrease on average of the scenario simulations by approximately 15 \%. The increase in temperatures will improve the growth conditions for temperature limited crops like maize. The uncertainty of the climate trend is particularly high in regions where the change is the highest. The simulation results for the Nuthe subbasin of the Elbe indicate that retention processes in groundwater, wetlands and riparian zones have a high potential to reduce the nitrate concentrations of rivers and lakes in the basin, because they are located at the interface between catchment area and surface water bodies, where they are controlling the diffuse nutrient inputs. The relatively high retention of nitrate in the Nuthe basin is due to the long residence time of water in the subsurface (about 40 years), with good conditions for denitrification, and due to nitrate retention and plant uptake in wetlands and riparian zones. The concluding result of the study is that the natural environment and communities in parts of Central Europe will have considerably lower water resources under scenario conditions. The water quality will improve, but due to the long residence time of water and nutrients in the subsurface, this improvement will be slower in areas where the conditions for nutrient turn-over in the subsurface are poor.}, subject = {Hydrologie}, language = {en} } @phdthesis{Schwarz2005, author = {Schwarz, Jan-Arne}, title = {Kommunikation von Geoinformation}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-6018}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2005}, abstract = {Die effektive Erzeugung von Wissen ist eine der zentralen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts. Informations- und Kommunikationstechnologien, wie die Neuen Medien, durchdringen alle Bereiche des t{\"a}glichen Lebens. Sie erm{\"o}glichen den Zugriff auf gigantische Datenmengen, die die Grundvoraussetzung f{\"u}r die Generierung von Wissen darstellen, aber gleichzeitig eine Datenflut bedeuten, der wir ohnm{\"a}chtig gegen{\"u}berstehen. Innerhalb der raumwissenschaftlichen Fachdisziplinen spielen die Neuen Medien f{\"u}r die Kommunikation von Sachinformation eine wichtige Rolle. Die internetbasierte Distribution von Karten, angereichert mit zus{\"a}tzlichen Informationen in Form von Audiosequenzen oder Filmausschnitten, spiegelt diese Entwicklung wieder. Vor diesem Hintergrund erfolgt die Untersuchung der Frage, ob Neue Medien dazu genutzt werden k{\"o}nnen, raumwissenschaftliche Fachinhalte zu vermitteln. Von besonderem Interesse ist dabei die Frage, ob durch den Einsatz Neuer Medien in der Lehre ein Mehrwert f{\"u}r die Benutzer entsteht. Der Ausgangspunkt dieser Forschungsfrage besteht in der herausragenden Bedeutung von Visualisierung zur leicht verst{\"a}ndlichen Darstellung komplexer Sachverhalte, sowie der entsprechenden Werkzeug- und Methodenkompetenz f{\"u}r die Nutzung Neuer Medien in den raumwissen-schaftlichen Disziplinen. Die Grundlage f{\"u}r die Entwicklung von mehrwertigen Lernangeboten ist die Betrachtung von Lernen als Kommunikationsprozess zur Konstruktion von Wissen, was bedeutet, dass der Entwickler derartiger Angebote {\"u}ber M{\"o}glichkeiten zur Optimierung dieses Kommunikationsprozesses verf{\"u}gt. Auf dieser Basis erfolgt eine Erweiterung des in den raumwissenschaftlichen Disziplinen verwendeten Kommunikationsbegriffs um den Aspekt der Lehre von Fachinhalten. Als relevante Ansatzpunkte f{\"u}r die Optimierung der Kommunikation von Fachinhalten werden die didaktische und die mediale Aufbereitung identifiziert. Diese k{\"o}nnen zum einen die Motivation der Lernenden positiv beeinflussen und zum anderen durch Wirkung auf die Wahrnehmung der Lernenden zu einem vereinfachten Verst{\"a}ndnis beitragen. Im Mittelpunkt der didaktischen Aufbereitung steht die problemorientierte Vermittlung der Inhalte, d.h. sie werden anhand konkreter Problemsituationen aus der Praxis vermittelt und gelten deshalb als besonders anschaulich und anwendungsorientiert. Bei der medialen Aufbereitung steht die Verwendung einer Kombination aus Text und Graphik/Animation im Mittelpunkt, die darauf abzielt, das Verstehen komplexer Sachverhalte zu erleichtern. Zur {\"U}berpr{\"u}fung der Forschungsfrage haben Studierende raumwissenschaftlicher Studieng{\"a}nge der Universit{\"a}t Potsdam das Lernangebot ausprobiert und anhand eines Fragebogens verschiedene Aspekte bewertet. Themenschwerpunkt dieser Evaluation waren die Akzeptanz, die Bedienbarkeit, die didak-tische und mediale Aufbereitung der Inhalte, die Auswahl und Verst{\"a}ndlichkeit der Inhalte sowie die Praxistauglichkeit. Ein Großteil der Befragten hat dem Lernangebot einen Mehrwert gegen{\"u}ber konventionellen Bildungsangeboten bescheinigt. Als Aspekte dieses Mehrwertes haben sich vor allem die Praxisn{\"a}he, die Unabh{\"a}ngigkeit von Zeit und Ort bei der Nutzung und die Vermittlung der Inhalte auf der Grundlage einer Kombination aus Text und interaktiven Animationen herauskristallisiert.}, subject = {Geoinformation}, language = {de} } @book{Weisse2003, author = {Weiße, Roland}, title = {Beitr{\"a}ge zur weichselkaltzeitlichen Morphogenese des Elbhavelwinkels}, number = {14}, publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam}, address = {Potsdam}, isbn = {978-3-935024-73-0}, issn = {1434-2375}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-5958}, publisher = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {112}, year = {2003}, abstract = {Der anfangs geschlossene weichselkaltzeitliche Eisk{\"o}rper gliederte sich durch in der allgemeinen R{\"u}ckschmelzphase gebildetes Relief zunehmend in (lokale) Gletscherstr{\"o}me, Gletscherloben und Gletscherzungen, insbesondere durch Eisvorst{\"o}ße. Gletschervorst{\"o}ße unterbrachen immer wieder die Deglaziationsphase.br> Aus diesem Grunde sind hier die meisten bogen- oder halbmondf{\"o}rmigen oder gewinkelten schmalen R{\"u}ckengrundrisse mit Gletschzungenbecken verbunden. Diese Oberl{\"a}chenformen werden 6-7 Eisrandlagen zugeordnet. Wie sicher ist jedoch der bisher beschriebene Verlauf der weichselkaltzeitlichen Maximalrandlage des Brandenburger Stadiums in diesem Gebiet? Einige Befunde (Relief, Sand, Kiese, Steine, Lehme) weisen auf eine m{\"o}gliche Existenz einer {\"a}ußersten Eisrandlage in der Urstromtalniederung noch vor der Brandenburger Haupteisrandlage hin. Die marginalen Oberfl{\"a}chenformen des Gebietes beschreibt der Autor durch Lage, Position, Relief, Gesteine, Lagerungsweisen und Deformationen (Strukturbilder). Auch periglaziale Trockent{\"a}ler sind f{\"u}r die Rekonstruktion von Art und Lagerung der Gesteine geeignet. Die sichere und umfassende Kenntnis von Glazialstrukturen hat Bedeutung f{\"u}r die L{\"o}sung von Fragen der Lagerst{\"a}tten, Hydrologie und {\"O}kologie. Erforscht wurden typische lokale Glazialformen: Endmor{\"a}nen, akkumulative Endmor{\"a}nen, Stauch(end)mor{\"a}nen (die meisten gestauchten R{\"u}cken bestehen aus rolligen Sedimenten), {\"u}berfahrene Endmor{\"a}nen, Kombinations- bzw. zusammengesetzte Endmor{\"a}nen (gestauchten Sockeln sind ungestauchte Sedimente aufgesetzt und angelagert), Sander, Grundmor{\"a}nen mit gepressten Sedimenten unter d{\"u}nnen weichselkaltzeitlichen Tillen, Gletscherzungenbecken, Drumlins, subglaziale Rinnen, Kames, Kamesfelder und Talsandniederungen mit alten Elbl{\"a}ufen. Diskutiert wird auch die glaziale und holoz{\"a}ne Genese der Unteren Havel und der Elbe zwischen Burg und Havelberg. Am Ende der Arbeit demonstriert eine {\"U}berblickskarte die m{\"o}glichen weichselkaltzeitlichen Eisrandlagen zwischen Elbe und Nuthe (Potsdam). Folgende Probleme werden behandelt: 1. Gliedert sich das weichselkaltzeitliche Inlandeis in Eisstr{\"o}me, Eisloben sowie Eiszungen, und wie ist deren morphologisch-strukturelle Pr{\"a}gekraft im Elbhavelwinkel? 2. Endmor{\"a}nentypen: Satzendmor{\"a}nen - Ablationsendmor{\"a}nen, kombinierte Endmor{\"a}nen 3. Vorstellung regionaltypischer glazialgenetischer Oberfl{\"a}chenformen: End- und Grundmor{\"a}nen sowie Kames - einschließlich Relief, Sedimentart, Lagerungsweise / Struktur 4. Vergleich glazialer Oberfl{\"a}chenformen von Elbhavelwinkel mit Grund- und Endmor{\"a}nen des Potsdamer Raumes 5. Da Eisrandlagenverl{\"a}ufe auch Hinweise auf Lagerungsweisen oberfl{\"a}chennaher, verdeckter Schichten geben sollten, die f{\"u}r die L{\"o}sung praktischer geologischer und hydrologischer Fragestellungen relevant sind, m{\"u}ssen Rekonstruktionsversuche von Eisrandlagen u.a. geomorphologische und besonders strukturelle sowie lithologische Befunde ber{\"u}cksichtigen. 6. Gibt es eine {\"a}ußerste Randlage noch vor der Brandenburger Haupteisrandlage? 7. Wie vollzogen sich Glazial- und Holoz{\"a}nentwicklung von Elbe und unterer Havel im {\"a}ußersten jungglazialen Gebiet? 8. Verallgemeinernde Zusammenfassung zur strukturell-lithologischen und morphogenetischen Ausstattung der Eisrandlagen des Elbhavelwinkels}, subject = {Elbe-Havel-Gebiet}, language = {de} } @phdthesis{Zaehle2005, author = {Zaehle, S{\"o}nke}, title = {Process-based simulation of the terrestrial biosphere : an evaluation of present-day and future terrestrial carbon balance estimates and their uncertainty}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-5263}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2005}, abstract = {At present, carbon sequestration in terrestrial ecosystems slows the growth rate of atmospheric CO2 concentrations, and thereby reduces the impact of anthropogenic fossil fuel emissions on the climate system. Changes in climate and land use affect terrestrial biosphere structure and functioning at present, and will likely impact on the terrestrial carbon balance during the coming decades - potentially providing a positive feedback to the climate system due to soil carbon releases under a warmer climate. Quantifying changes, and the associated uncertainties, in regional terrestrial carbon budgets resulting from these effects is relevant for the scientific understanding of the Earth system and for long-term climate mitigation strategies. A model describing the relevant processes that govern the terrestrial carbon cycle is a necessary tool to project regional carbon budgets into the future. This study (1) provides an extensive evaluation of the parameter-based uncertainty in model results of a leading terrestrial biosphere model, the Lund-Potsdam-Jena Dynamic Global Vegetation Model (LPJ-DGVM), against a range of observations and under climate change, thereby complementing existing studies on other aspects of model uncertainty; (2) evaluates different hypotheses to explain the age-related decline in forest growth, both from theoretical and experimental evidence, and introduces the most promising hypothesis into the model; (3) demonstrates how forest statistics can be successfully integrated with process-based modelling to provide long-term constraints on regional-scale forest carbon budget estimates for a European forest case-study; and (4) elucidates the combined effects of land-use and climate changes on the present-day and future terrestrial carbon balance over Europe for four illustrative scenarios - implemented by four general circulation models - using a comprehensive description of different land-use types within the framework of LPJ-DGVM. This study presents a way to assess and reduce uncertainty in process-based terrestrial carbon estimates on a regional scale. The results of this study demonstrate that simulated present-day land-atmosphere carbon fluxes are relatively well constrained, despite considerable uncertainty in modelled net primary production. Process-based terrestrial modelling and forest statistics are successfully combined to improve model-based estimates of vegetation carbon stocks and their change over time. Application of the advanced model for 77 European provinces shows that model-based estimates of biomass development with stand age compare favourably with forest inventory-based estimates for different tree species. Driven by historic changes in climate, atmospheric CO2 concentration, forest area and wood demand between 1948 and 2000, the model predicts European-scale, present-day age structure of forests, ratio of biomass removals to increment, and vegetation carbon sequestration rates that are consistent with inventory-based estimates. Alternative scenarios of climate and land-use change in the 21st century suggest carbon sequestration in the European terrestrial biosphere during the coming decades will likely be on magnitudes relevant to climate mitigation strategies. However, the uptake rates are small in comparison to the European emissions from fossil fuel combustion, and will likely decline towards the end of the century. Uncertainty in climate change projections is a key driver for uncertainty in simulated land-atmosphere carbon fluxes and needs to be accounted for in mitigation studies of the terrestrial biosphere.}, subject = {Terrestrische {\"O}kologie}, language = {en} } @book{OPUS4-269, title = {M{\"o}glichkeiten zur Minderung des Hochwasserrisikos durch Nutzung von Flutpoldern an Havel und Oder}, number = {15}, editor = {Bronstert, Axel}, publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam}, address = {Potsdam}, isbn = {3-937786-18-X}, issn = {1434-2375}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-4160}, publisher = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2004}, abstract = {Die extremen Hochwasserereignisse an der Oder (Juli 1997) und Elbe (August 2002) haben erneut gezeigt, welch enorme Risiken f{\"u}r Leben und Sachg{\"u}ter von {\"U}berschwemmungen ausgehen k{\"o}nnen. Eine wichtige Maßnahme im Rahmen eines Hochwasserrisikomanagements stellt die gezielte Flutung von Polderfl{\"a}chen zur Minderung des Hochwasserrisikos von stromab gelegenen Gebieten mit hohem Schadenpotential dar. So wurde durch die Flutung der Polder an der Unteren Havel w{\"a}hrend des Elbhochwassers 2002 der Hochwasserscheitel erfolgreich verringert, wodurch die Verteidigung der stromab gelegenen Deiche unterst{\"u}tzt und die {\"U}berschwemmungsgefahr u. a. f{\"u}r die Stadt Wittenberge reduziert wurde. Dies stellt den Hintergrund des durch das Bundesministerium f{\"u}r Bildung und Forschung (BMBF) gef{\"o}rderten Projektes "M{\"o}glichkeiten zur Minderung des Hochwasserrisikos durch Nutzung von Flutpoldern an Havel und Oder" dar, das in enger Kooperation zwischen Universit{\"a}t, den Landes{\"a}mtern f{\"u}r Landwirtschaft und Umwelt und Ingenieurb{\"u}ros bearbeitet wurde. Untersuchungsgebiete waren die Neuzeller Niederung an der Oder und die Polder an der Unteren Havel, deren Nutzung als Flutpolder gepr{\"u}ft bzw. optimiert werden sollte. Die Ergebnisse des interdisziplin{\"a}ren Forschungsprojektes werden in dem vorliegenden Bericht dargestellt.}, language = {de} } @article{Jeltsch2003, author = {Jeltsch, Florian}, title = {{\"O}kologische Forschungen an der Unteren Havel}, series = {Brandenburgische Umwelt-Berichte : BUB ; Schriftenreihe der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakult{\"a}t der Universit{\"a}t Potsdam}, volume = {13}, journal = {Brandenburgische Umwelt-Berichte : BUB ; Schriftenreihe der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakult{\"a}t der Universit{\"a}t Potsdam}, issn = {1434-2375}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-4100}, pages = {138 -- 139}, year = {2003}, language = {de} }