TY - THES A1 - Bamberg, Marlene T1 - Planetary mapping tools applied to floor-fractured craters on Mars T1 - Planetare Analysewerkzeuge am Anwendungsgebiet von Kratern mit zerbrochenen Boeden auf dem Mars N2 - Planetary research is often user-based and requires considerable skill, time, and effort. Unfortunately, self-defined boundary conditions, definitions, and rules are often not documented or not easy to comprehend due to the complexity of research. This makes a comparison to other studies, or an extension of the already existing research, complicated. Comparisons are often distorted, because results rely on different, not well defined, or even unknown boundary conditions. The purpose of this research is to develop a standardized analysis method for planetary surfaces, which is adaptable to several research topics. The method provides a consistent quality of results. This also includes achieving reliable and comparable results and reducing the time and effort of conducting such studies. A standardized analysis method is provided by automated analysis tools that focus on statistical parameters. Specific key parameters and boundary conditions are defined for the tool application. The analysis relies on a database in which all key parameters are stored. These databases can be easily updated and adapted to various research questions. This increases the flexibility, reproducibility, and comparability of the research. However, the quality of the database and reliability of definitions directly influence the results. To ensure a high quality of results, the rules and definitions need to be well defined and based on previously conducted case studies. The tools then produce parameters, which are obtained by defined geostatistical techniques (measurements, calculations, classifications). The idea of an automated statistical analysis is tested to proof benefits but also potential problems of this method. In this study, I adapt automated tools for floor-fractured craters (FFCs) on Mars. These impact craters show a variety of surface features, occurring in different Martian environments, and having different fracturing origins. They provide a complex morphological and geological field of application. 433 FFCs are classified by the analysis tools due to their fracturing process. Spatial data, environmental context, and crater interior data are analyzed to distinguish between the processes involved in floor fracturing. Related geologic processes, such as glacial and fluvial activity, are too similar to be separately classified by the automated tools. Glacial and fluvial fracturing processes are merged together for the classification. The automated tools provide probability values for each origin model. To guarantee the quality and reliability of the results, classification tools need to achieve an origin probability above 50 %. This analysis method shows that 15 % of the FFCs are fractured by intrusive volcanism, 20 % by tectonic activity, and 43 % by water & ice related processes. In total, 75 % of the FFCs are classified to an origin type. This can be explained by a combination of origin models, superposition or erosion of key parameters, or an unknown fracturing model. Those features have to be manually analyzed in detail. Another possibility would be the improvement of key parameters and rules for the classification. This research shows that it is possible to conduct an automated statistical analysis of morphologic and geologic features based on analysis tools. Analysis tools provide additional information to the user and are therefore considered assistance systems. N2 - Planetenforschung umfasst oft zeitintensive Projekte, bei denen Expertise und Erfahrung eine wesentliche Rolle spielen. Auf Grund äusserst komplexer und sich selten wiederholender Forschungsfragen sind Annahmen, Definitionen und Regeln zur Lösung dieser Fragen nicht leicht nachvollziehbar oder aber nicht eindeutig dokumentiert. Ein Vergleich der Ergebnisse unterschiedlicher Forscher zum selben Thema oder eine Erweiterung der Forschungsfrage macht dies somit nur schwer möglich. Vergleiche liefern oftmals verzerrte Ergebnisse, da die Ausgangslage und Randbedingungen unterschiedlich definiert worden sind. Das Ziel dieser Arbeit ist es eine Standardmethode zur Oberflächenanalyse zu entwickeln, die auf zahlreiche Untersuchungsfragen angewandt werden kann. Eine gleichbleibende Qualität der Ergebnisse muss durch diese Methode gewährleistet sein. Ein weiteres Ziel ist es, dass diese Methode ohne Vorwissen und Expertise angewandt werden kann und die Ergebnisse in kurzer Zeit vorliegen. Ausserdem müssen die Ergebnisse vergleichbar und nachvollziehbar sein. Automatisch operierende Analysewerkzeuge können die zahlreichen Anforderungen erfüllen und als Standardmethode dienen. Statistische Ergebnisse werden durch diese Methode erzielt. Die Werkzeuge basieren auf vordefinierten, geowissenschaftlichen Techniken und umfassen Messungen, Berechnungen und Klassifikationen der zu untersuchenden Oberflächenstrukturen. Für die Anwendung dieser Werkzeuge müssen Schlüsselstrukturen und Randbedingungen definiert werden. Des Weiteren benötigen die Werkzeuge eine Datenbank, in der alle Oberflächenstrukturen, aber auch Informationen zu den Randbedingungen gespeichert sind. Es ist mit geringem Aufwand möglich, Datenbanken zu aktualisieren und sie auf verschiedenste Fragestellungen zu adaptieren. Diese Tatsache steigert die Flexibilität, Reproduzierbarkeit und auch Vergleichbarkeit der Untersuchung. Die vordefinierten Randbedingungen und die Qualität der Datenbank haben jedoch auch direkten Einfluss auf die Qualität der Ergebnisse. Um eine gleichbleibend hohe Qualität der Untersuchung zu gewährleisten muss sichergestellt werden, dass alle vordefinierten Bedingungen eindeutig sind und auf vorheriger Forschung basieren. Die automatisch operierenden Analysewerkzeuge müssen als mögliche Standardmethode getestet werden. Hierbei geht es darum Vorteile, aber auch Nachteile zu identifizieren und zu bewerten. In dieser Arbeit werden die Analysewerkzeuge auf einen bestimmten Einschlagskratertyp auf dem Mars angewandt. Krater mit zerbrochenen Kraterböden (Floor-Fractured Craters) sind in verschiedensten Regionen auf dem Mars zu finden, sie zeigen zahlreiche Oberflächenstrukturen und wurden durch unterschiedliche Prozesse geformt. All diese Fakten machen diesen Kratertyp zu einem interessanten und im geologischen und morphologischen Sinne sehr komplexen Anwendungsgebiet. 433 Krater sind durch die Werkzeuge analysiert und je nach Entstehungsprozess klassifiziert worden. Für diese Analyse sind Position der Krater, Art des Umfeldes und Strukturen im Kraterinneren ausschlaggebend. Die kombinierten Informationen geben somit Auskunft über die Prozesse, welche zum Zerbrechen des Kraterbodens geführt haben. Die entwickelten Analysewerkzeuge können geologische Prozesse, die sehr ähnlich zueinander sind, von einander abhängig sind und zusätzlich auch dieselben Oberflächenstrukturen formen, nicht eindeutig unterscheiden. Aus diesem Grund sind fluviale und glaziale Entstehungsprozesse für den untersuchten Kratertyp zusammengefasst. Die Analysewerkzeuge liefern Wahrscheinlichkeitswerte für drei mögliche Entstehungsarten. Um die Qualität der Ergebnisse zu verbessern muss eine Wahrscheinlichkeit über 50 % erreicht werden. Die Werkzeuge zeigen, dass 15 % der Krater durch Vulkanismus, 20 % durch Tektonik und 43 % durch Wasser- und Eis-bedingte Prozesse gebildet wurden. Insgesamt kann für 75 % des untersuchten Kratertyps ein potentieller Entstehungsprozess zugeordnet werden. Für 25 % der Krater ist eine Klassifizierung nicht möglich. Dies kann durch eine Kombination von geologischen Prozessen, einer Überprägung von wichtigen Schlüsselstrukturen, oder eines bisher nicht berücksichtigten Prozesses erklärt werden. Zusammenfassend ist zu sagen, dass es möglich ist planetare Oberflächenstrukturen quantitativ durch automatisch operierende Analysewerkzeuge zu erfassen und hinsichtlich einer definierten Fragestellung zu klassifizieren. Zusätzliche Informationen können durch die entwickelten Werkzeuge erhalten werden, daher sind sie als Assistenzsystem zu betrachten. KW - Datenbank KW - Automatisierung KW - Klassifizierung KW - geologische Prozesse KW - Geomorphologie KW - database KW - automation KW - classification KW - geological processes KW - geomorphology Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-72104 ER - TY - CHAP A1 - López-Tarazón, José Andrés A1 - Bronstert, Axel A1 - Thieken, Annegret A1 - Petrow, Theresia ED - López-Tarazón, José Andrés ED - Bronstert, Axel ED - Thieken, Annegret ED - Petrow, Theresia T1 - International symposium on the effects of global change on floods, fluvial geomorphology and related hazards in mountainous rivers T2 - Book of Abstracts N2 - Both Alpine and Mediterranean areas are considered sensitive to so-called global change, considered as the combination of climate and land use changes. All panels on climate evolution predict future scenarios of increasing frequency and magnitude of floods which are likely to lead to huge geomorphic adjustments of river channels so major metamorphosis of fluvial systems is expected as a result of global change. Such pressures are likely to give rise to major ecological and economic changes and challenges that governments need to address as a matter of priority. Changes in river flow regimes associated with global change are therefore ushering in a new era, where there is a critical need to evaluate hydro-geomorphological hazards from headwaters to lowland areas (flooding can be not just a problem related to being under the water). A key question is how our understanding of these hazards associated with global change can be improved; improvement has to come from integrated research which includes the climatological and physical conditions that could influence the hydrology and sediment generation and hence the conveyance of water and sediments (including the river’s capacity, i.e. amount of sediment, and competence, i.e. channel deformation) and the vulnerabilities and economic repercussions of changing hydrological hazards (including the evaluation of the hydro-geomorphological risks too). Within this framework, the purpose of this international symposium is to bring together researchers from several disciplines as hydrology, fluvial geomorphology, hydraulic engineering, environmental science, geography, economy (and any other related discipline) to discuss the effects of global change over the river system in relation with floods. The symposium is organized by means of invited talks given by prominent experts, oral lectures, poster sessions and discussion sessions for each individual topic; it will try to improve our understanding of how rivers are likely to evolve as a result of global change and hence address the associated hazards of that fluvial environmental change concerning flooding. Four main topics are going to be addressed: - Modelling global change (i.e. climate and land-use) at relevant spatial (regional, local) and temporal (from the long-term to the single-event) scales. - Measuring and modelling river floods from the hydrological, sediment transport (both suspended and bedload) and channel morphology points of view at different spatial (from the catchment to the reach) and temporal (from the long-term to the single-event) scales. - Evaluation and assessment of current and future river flooding hazards and risks in a global change perspective. - Catchment management to face river floods in a changing world. We are very pleased to welcome you to Potsdam. We hope you will enjoy your participation at the International Symposium on the Effects of Global Change on Floods, Fluvial Geomorphology and Related Hazards in Mountainous Rivers and have an exciting and profitable experience. Finally, we would like to thank all speakers, participants, supporters, and sponsors for their contributions that for sure will make of this event a very remarkable and fruitful meeting. We acknowledge the valuable support of the European Commission (Marie Curie Intra-European Fellowship, Project ‘‘Floodhazards’’, PIEF-GA-2013-622468, Seventh EU Framework Programme) and the Deutschen Forschungsgemeinschaft (Research Training Group “Natural Hazards and Risks in a Changing World” (NatRiskChange; GRK 2043/1) as the symposium would not have been possible without their help. Without your cooperation, this symposium would not be either possible or successful. KW - natural hazards KW - mountainous rivers KW - floods KW - global change KW - geomorphology Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-396922 ER -