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Multi-proxy dating of Holocene maar lakes and Pleistocene dry maar sediments in the Eifel, Germany
(2013)
During the last twelve years the ELSA Project (Eifel Laminated Sediment Archive) at Mainz University has drilled a total of about 52 cores from 27 maar lakes and filled-in maar basins in the Eifel/Germany. Dating has been completed for the Holocene cores using 6 different methods (Pb-210 and Cs-137 activities, palynostratigraphy, event markers, varve counting, C-14) In general, the different methods consistently complement one another within error margins. Event correlation was used for relating typical lithological changes with historically known events such as the two major Holocene flood events at 1342 AD and ca 800 BC. Dating of MIS2-MIS3 core sections is based on greyscale tuning, radiocarbon and OSL dating, magnetostratigraphy and tephrochronology. The lithological changes in the sediment cores demonstrate a sequence of events similar to the North Atlantic rapid climate variability of the Last Glacial Cycle. The warmest of the MIS3 interstadials was GI14, when a forest with abundant spruce covered the Eifel area from 55 to 48 ka BP, i.e. during a time when also other climate archives in Europe suggested very warm conditions. The forest of this "Early Stage 3 warm phase" developed subsequently into a steppe with scattered birch and pine, and finally into a glacial desert at around 25 ka BP. Evidence for Mono Lake and Laschamp geomagnetic excursions is found in two long cores. Several large eruptions during Middle and Late Pleistocene (Ulmener Maar - 11,000 varve years BP, Laacher See - 12,900 varve years BP, Mosenberg volcanoes/Meerfelder Maar 41-45 cal ka BP, Dumpel Maar 116 ka BP, Glees Maar - 151 ka BP) produced distinct ash-layers crucial for inter-core and inter-site correlations. The oldest investigated maar of the Eifel is Ar-40/Ar-39 dated to the time older than 520 ka BP.
Die automatisierte Objektidentifikation stellt ein modernes Werkzeug in den Geoinformationswissenschaften dar (BLASCHKE et al., 2012). Um bei thematischen Kartierungen untereinander vergleichbare Ergebnisse zu erzielen, sollen aus Sicht der Geoinformatik Mittel für die Objektidentifikation eingesetzt werden. Anstelle von Feldarbeit werden deshalb in der vorliegenden Arbeit multispektrale Fernerkundungsdaten als Primärdaten verwendet. Konkrete natürliche Objekte werden GIS-gestützt und automatisiert über große Flächen und Objektdichten aus Primärdaten identifiziert und charakterisiert. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird eine automatisierte Prozesskette zur Objektidentifikation konzipiert. Es werden neue Ansätze und Konzepte der objektbasierten Identifikation von natürlichen isolierten terrestrischen Oberflächenformen entwickelt und implementiert. Die Prozesskette basiert auf einem Konzept, das auf einem generischen Ansatz für automatisierte Objektidentifikation aufgebaut ist. Die Prozesskette kann anhand charakteristischer quantitativer Parameter angepasst und so umgesetzt werden, womit das Konzept der Objektidentifikation modular und skalierbar wird. Die modulbasierte Architektur ermöglicht den Einsatz sowohl einzelner Module als auch ihrer Kombination und möglicher Erweiterungen. Die eingesetzte Methodik der Objektidentifikation und die daran anschließende Charakteristik der (geo)morphometrischen und morphologischen Parameter wird durch statistische Verfahren gestützt. Diese ermöglichen die Vergleichbarkeit von Objektparametern aus unterschiedlichen Stichproben. Mit Hilfe der Regressionsund Varianzanalyse werden Verhältnisse zwischen Objektparametern untersucht. Es werden funktionale Abhängigkeiten der Parameter analysiert, um die Objekte qualitativ zu beschreiben. Damit ist es möglich, automatisiert berechnete Maße und Indizes der Objekte als quantitative Daten und Informationen zu erfassen und unterschiedliche Stichproben anzuwenden. Im Rahmen dieser Arbeit bilden Thermokarstseen die Grundlage für die Entwicklungen und als Beispiel sowie Datengrundlage für den Aufbau des Algorithmus und die Analyse. Die Geovisualisierung der multivariaten natürlichen Objekte wird für die Entwicklung eines besseren Verständnisses der räumlichen Relationen der Objekte eingesetzt. Kern der Geovisualisierung ist das Verknüpfen von Visualisierungsmethoden mit kartenähnlichen Darstellungen.
Die Kartierung planetarer Körper stellt ein wesentliches Mittel der raumfahrtgestützten Exploration der Himmelskörper dar. Aktuell kommen zur Erstellung der planetaren Karten Geo-Informationssysteme (GIS) zum Einsatz. Ziel dieser Arbeit ist es, eine GIS-orientierte Prozesskette (Planetary Mapping System (PMS)) zu konzipieren, mit dem Schwerpunkt geologische und geomorphologische Karten planetarer Oberflächen einheitlich durchführen zu können und nachhaltig zugänglich zu machen.