@phdthesis{Uereyen2022, author = {{\"U}reyen, Soner}, title = {Multivariate Time Series for the Analysis of Land Surface Dynamics - Evaluating Trends and Drivers of Land Surface Variables for the Indo-Gangetic River Basins}, doi = {10.25972/OPUS-29194}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-291941}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {The investigation of the Earth system and interplays between its components is of utmost importance to enhance the understanding of the impacts of global climate change on the Earth's land surface. In this context, Earth observation (EO) provides valuable long-term records covering an abundance of land surface variables and, thus, allowing for large-scale analyses to quantify and analyze land surface dynamics across various Earth system components. In view of this, the geographical entity of river basins was identified as particularly suitable for multivariate time series analyses of the land surface, as they naturally cover diverse spheres of the Earth. Many remote sensing missions with different characteristics are available to monitor and characterize the land surface. Yet, only a few spaceborne remote sensing missions enable the generation of spatio-temporally consistent time series with equidistant observations over large areas, such as the MODIS instrument. In order to summarize available remote sensing-based analyses of land surface dynamics in large river basins, a detailed literature review of 287 studies was performed and several research gaps were identified. In this regard, it was found that studies rarely analyzed an entire river basin, but rather focused on study areas at subbasin or regional scale. In addition, it was found that transboundary river basins remained understudied and that studies largely focused on selected riparian countries. Moreover, the analysis of environmental change was generally conducted using a single EO-based land surface variable, whereas a joint exploration of multivariate land surface variables across spheres was found to be rarely performed. To address these research gaps, a methodological framework enabling (1) the preprocessing and harmonization of multi-source time series as well as (2) the statistical analysis of a multivariate feature space was required. For development and testing of a methodological framework that is transferable in space and time, the transboundary river basins Indus, Ganges, Brahmaputra, and Meghna (IGBM) in South Asia were selected as study area, having a size equivalent to around eight times the size of Germany. These basins largely depend on water resources from monsoon rainfall and High Mountain Asia which holds the largest ice mass outside the polar regions. In total, over 1.1 billion people live in this region and in parts largely depend on these water resources which are indispensable for the world's largest connected irrigated croplands and further domestic needs as well. With highly heterogeneous geographical settings, these river basins allow for a detailed analysis of the interplays between multiple spheres, including the anthroposphere, biosphere, cryosphere, hydrosphere, lithosphere, and atmosphere. In this thesis, land surface dynamics over the last two decades (December 2002 - November 2020) were analyzed using EO time series on vegetation condition, surface water area, and snow cover area being based on MODIS imagery, the DLR Global WaterPack and JRC Global Surface Water Layer, as well as the DLR Global SnowPack, respectively. These data were evaluated in combination with further climatic, hydrological, and anthropogenic variables to estimate their influence on the three EO land surface variables. The preprocessing and harmonization of the time series was conducted using the implemented framework. The resulting harmonized feature space was used to quantify and analyze land surface dynamics by means of several statistical time series analysis techniques which were integrated into the framework. In detail, these methods involved (1) the calculation of trends using the Mann-Kendall test in association with the Theil-Sen slope estimator, (2) the estimation of changes in phenological metrics using the Timesat tool, (3) the evaluation of driving variables using the causal discovery approach Peter and Clark Momentary Conditional Independence (PCMCI), and (4) additional correlation tests to analyze the human influence on vegetation condition and surface water area. These analyses were performed at annual and seasonal temporal scale and for diverse spatial units, including grids, river basins and subbasins, land cover and land use classes, as well as elevation-dependent zones. The trend analyses of vegetation condition mostly revealed significant positive trends. Irrigated and rainfed croplands were found to contribute most to these trends. The trend magnitudes were particularly high in arid and semi-arid regions. Considering surface water area, significant positive trends were obtained at annual scale. At grid scale, regional and seasonal clusters with significant negative trends were found as well. Trends for snow cover area mostly remained stable at annual scale, but significant negative trends were observed in parts of the river basins during distinct seasons. Negative trends were also found for the elevation-dependent zones, particularly at high altitudes. Also, retreats in the seasonal duration of snow cover area were found in parts of the river basins. Furthermore, for the first time, the application of the causal discovery algorithm on a multivariate feature space at seasonal temporal scale revealed direct and indirect links between EO land surface variables and respective drivers. In general, vegetation was constrained by water availability, surface water area was largely influenced by river discharge and indirectly by precipitation, and snow cover area was largely controlled by precipitation and temperature with spatial and temporal variations. Additional analyses pointed towards positive human influences on increasing trends in vegetation greenness. The investigation of trends and interplays across spheres provided new and valuable insights into the past state and the evolution of the land surface as well as on relevant climatic and hydrological driving variables. Besides the investigated river basins in South Asia, these findings are of great value also for other river basins and geographical regions.}, subject = {Multivariate Analyse}, language = {en} } @phdthesis{Ziliotto2011, author = {Ziliotto, Sonia}, title = {Geographiedidaktische Analyse zum Thema "Bildung f{\"u}r nachhaltige Entwicklung". Ein Vergleich zwischen Venetien und Bayern aufgezeigt an Kinderg{\"a}rten und Grundschulen in Padua und W{\"u}rzburg}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-69380}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Bildung f{\"u}r nachhaltige Entwicklung setzt einen systematischen Ansatz voraus, der sozio{\"o}konomische Umweltaspekte in enge Beziehung zueinander setzt. Bildung f{\"u}r nachhaltige Entwicklung bedeutet also, die Komplexit{\"a}t von Ph{\"a}nomenen und deren Beziehung zueinander zu begreifen lernen und Schl{\"u}sselkompetenzen zu entwickeln, um aktiv, bewusst, verantwortungsvoll und kritisch an der Gestaltung der Gegenwart und der Zukunft teilzuhaben. Gegenstand vorliegender Forschungsarbeit ist die Bildung f{\"u}r nachhaltige Entwicklung (BNE) aus Sicht der Geographie und im internationalen Vergleich zwischen der italienischen Stadt Padua in der Region Venetien und W{\"u}rzburg in Bayern. Im Mittelpunkt stehen Aktivit{\"a}ten und Projekte, die im formalen Bereich, d.h. in Kinderg{\"a}rten und Grundschulen, und im non-formalen Bereich, wie in Vereinen, Einrichtungen, lokale K{\"o}rperschaften, durchgef{\"u}hrt wurden. Damit war die Voraussetzung geschaffen, das gesamte Spektrum an Angeboten und M{\"o}glichkeiten der Zusammenarbeit im Bereich BNE in den f{\"u}r die Fallstudie gew{\"a}hlten St{\"a}dten zu erfassen, also einschließlich der Angebote von und der Angebote an die Schulen. Dem Forschungsverfahren liegt ein Fragebogen {\"u}ber die Wertesysteme und Wertvorstellungen von Erziehern und Lehrern in Bezug auf geographische Bildung zugrunde. Dabei stellt sich unter anderem heraus, dass der Zusammenhang zwischen BNE und geographischer Bildung kaum wahrgenommen wird. Diese Feststellung best{\"a}tigt sich im weiteren Verlauf des Untersuchungsverfahrens, das sich auf die Auswertung von dreizehn, aus der Fachliteratur und aus internationalen Dokumenten ausgew{\"a}hlten und behandelten BNE-Themen konzentriert. Die Ergebnisse zeigen, dass es in beiden St{\"a}dten und in beiden Bereichen, im formalen wie im non-formalen, " BNE-Best Practice" gibt und dass Themen mit Bezug zu Bildung zu Nachhaltigkeit gegen{\"u}ber Themen mit Bezug zu entwicklungsbezogener Bildung der Vorzug gegeben wird. Weiter geht daraus hervor, dass in erster Linie Umweltaspekte behandelt werden, gefolgt von sozialen, w{\"a}hrend {\"o}konomische Aspekte das Schlusslicht bilden. In Bezug auf das, was nachhaltige Entwicklung und BNE bedeuten, herrscht bei den Interviewpartnern ziemliche Unklarheit und ein geringes Bewusstsein. Im non-formalen Bereich T{\"a}tige wissen {\"u}ber die Grundlagen nachhaltiger Entwicklung Bescheid, bevorzugen jedoch die Bezeichnung "Umwelterziehung", weil dieser Begriff f{\"u}r die Allgemeinheit angeblich besser verst{\"a}ndlich ist. Die Mehrheit der Erzieher und Lehrer hingegen erkennt keinen Unterschied zwischen BNE und Umwelterziehung. Auch die staatlichen Lehrpl{\"a}ne und Richtlinien geben kaum Aufschluss dar{\"u}ber, was BNE ist. Manchmal wird BNE mit Umwelterziehung gleichgesetzt, dann ist sie wieder Teil davon, andere Male wird sie als Orientierungshilfe f{\"u}r Umwelterziehung empfohlen. Jedenfalls wird darin nichts anderes als Umwelterziehung damit in Verbindung gebracht. Die befragten Personen sind wesentlich mehr auf die " Praxis" als auf die " Theorie" bedacht. Sie f{\"u}hren interessante Projekte und Aktivit{\"a}ten durch, sind sich aber des theoretischen Ansatzes, der BNE zugrunde liegt und der mit dem der Geographie in gar einigen Punkten konvergent ist, nicht wirklich bewusst. In diesem Sinne erschließt vorliegende Forschungsarbeit das Potential an Synergien von BNE und geographischer Bildung. Denn einerseits k{\"o}nnte die Geographie aufschlussreiche theoretische {\"U}berlegungen und Impulse liefern, andererseits k{\"o}nnte BNE den Anstoß zur Erneuerung geographischer Bildung geben und sie damit aus der gesellschaftlichen Isolation f{\"u}hren. Solche Grund{\"u}berlegungen sollten selbstverst{\"a}ndlich auch in den Curricula - in Form der zur Verf{\"u}gung stehenden Stundenzahl - ihren Niederschlag finden.}, subject = {nachhaltige entwicklung}, language = {de} } @article{Sponholz1988, author = {Sponholz, Barbara}, title = {Beobachtungen zur Morphodynamik an Koris des s{\"u}dlichen Air-Vorlandes (Niger)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-53579}, year = {1988}, abstract = {Am Beispiel von vier Koris l) (T{\´e}loua, Barghot, Tazol{\´e}, Oufagu{\´e}dout) des s{\"u}dlichen Air-Vorlandes werden Beobachtungen zum aktuellen morphodynamischen Geschehen dieser Region vorgestellt. Durch die regionalen Unterschiede der durchschnittlichen j{\"a}hrlichen Niederschlagsh{\"o}hen und durch unterschiedliche Charakteristika ihrer Einzugsgebiete k{\"o}nnen diese vier Koris als typische Vertreter verschiedener fluviatil/{\"a}olischer Formungsgruppen angesehen werden. Der {\"U}bergang von vorherrschend fluviatiler zu vorherrschend {\"a}olischer Formung liegt dabei im Bereich des Kori Oufagu{\´e}dout, im {\"o}stlichen Teil des Untersuchungsraumes. Hier konnte durch mehrere Sch{\"u}rfe auch der zeitliche {\"U}bergang zwischen beiden Formungskreisen in der j{\"u}ngeren Reliefgeschichte nachgewiesen werden.}, subject = {Geographie}, language = {de} } @article{Sponholz1990, author = {Sponholz, Barbara}, title = {Sedimentologische Untersuchungen an Verf{\"u}llungen von Silikatkarstformen im Djado und an der Stufe von Bilma (NE-Niger)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-56650}, year = {1990}, abstract = {Vorstellung eines durch die Jubil{\"a}umsstiftung der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg gef{\"o}rderten Forschungsvorhabens}, subject = {Geographie}, language = {de} } @inproceedings{Sponholz1993, author = {Sponholz, Barbara}, title = {Holocene fulgurite formation in the southern Central Sahara (Niger)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-56584}, year = {1993}, abstract = {Fulgurites (= natural glasses formed by lightning strikes to the ground) are indicators of thunderstorms (e.g. Julien 1901). The distribution pattern of fulgurites in the study area (Grand Erg de Bilma and Erg de Tenere between 11.5°E and 16.5° and 18.5°N) shows decreasing fulgurite concentration from south to north. The fulgurite sites are concentrated in the area of fossil dune complexes, where they occur topographically above palaeolimnic deposits in mid-slope position of interdune depressions.}, subject = {Geographie}, language = {en} } @article{Sponholz1994, author = {Sponholz, Barbara}, title = {Silicate karst associated with lateritic formations (examples from eastern Niger)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-53852}, year = {1994}, abstract = {Silicate and iron crust karst pits and sinkholes in eastern Niger are filled with reworked lateritic sediments or with unconsolidated palaeosoils and aeolian deposits. The fillings facies depend on the environmental conditions during deposition. Geomorphological and sedimentological studies on the karst fillings and the interpretation of various karst/filling associations allow an approach to the chronology of landscape development in eastern Niger plateaus.}, subject = {Geographie}, language = {en} } @article{SchuesslerTalarico1991, author = {Sch{\"u}ssler, Ulrich and Talarico, F.}, title = {Granulite facies rocks from the Ross orogenic belt, Northern-Victoria-Land, Antarctica}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-81889}, year = {1991}, abstract = {no abstract available}, subject = {Geographie}, language = {en} } @phdthesis{Klawitter2006, author = {Klawitter, Ruth}, title = {Theoriegeleitete praxisorientierte Lehrerausbildung im Fach Geographie. Eine wissenschaftliche Untersuchung am Standort Studienhaus Geographie im Schullandheim Bauersberg in der Rh{\"o}n}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-20075}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {Diese Studie entwickelt und testet ein Ausbildungskonzept f{\"u}r die Lehrerausbildung im Fach Geographie am Beispiel der Bildungseinrichtung Studienhaus Geographie des Schullandheims Bauersberg bei Bischofsheim a.d. Rh{\"o}n. Die theoretischen {\"U}berlegungen beinhalten einen {\"U}berblick {\"u}ber die bestehenden p{\"a}dagogischen Zielsetzungen, die administrativen Grundlagen, die aufgezeigten Defizite der universit{\"a}ren Lehrerausbildung wie die daraus resultierenden Reformans{\"a}tze und Forderungen an eine qualifizierte Lehrerausbildung. F{\"u}r das fallbeispielhaft entwickelte Konzept einer Lehrerausbildung im Fach Geographie stellen die professionstheoretischen Ans{\"a}tze zu einer kompetenzorientierte Lehrerausbildung die Basis dar, auf der die p{\"a}dagogischen Zielsetzungen einer auf Professionalit{\"a}t ausgerichteten Lehrerausbildung formuliert werden. Schwerpunktm{\"a}ßig basiert das Ausbildungskonzept auf dem bildungstheoretischen Dreieck zur Neustrukturierung der Lehrerbildung von BAYER/CARLE/WILDT, welches die Vernetzungsm{\"o}glichkeiten der die Lehrerausbildung kennzeichnenden Bezugssysteme Wissenschaft (im Sinne von Theorie), Praxis (im Sinne von Berufsfeldbezug) und Person (im Sinne von Professionalit{\"a}t) beschreibt. Grundlage des Ausbildungskonzeptes stellen ebenfalls die administrativen Vorgaben der bayerischen Lehrerausbildung dar. Eine wesentliche Rolle f{\"u}r die Konzeption dieser Form der Ausbildung am Standort Studienhaus Geographie spielen neben den strukturellen Voraussetzungen dieser Einrichtung die ge{\"a}ußerten Defizite der universit{\"a}ren Lehrerausbildung, die jeweils in der Aussage einer zu wenig an der Praxis orientierten Ausbildung gipfeln. Untersuchungen zur Qualit{\"a}t der universit{\"a}ren Geographielehrerausbildung geben Hinweise zu einer intensiveren Vermittlung von Methodenkompetenz bez{\"u}glich des Unterrichtsprinzips Handlungsorientierung und des Einsatz von geographischen Arbeitstechniken wie Experimente, Exkursionen/Arbeiten im Gel{\"a}nde etc.. Unterst{\"u}tzt werden die sich daraus ableitenden Optimierungsvorschl{\"a}ge durch die Realisierung verschiedener Reformans{\"a}tze im Fach Geographie wie f{\"a}cher{\"u}bergreifendes, projektorientiertes, in der Zusammenarbeit mit der Schulpraxis stattfindendes Arbeiten an außerschulischen Lernorten und durch die von den jeweiligen Fachvertretern formulierten Richtlinien zur Optimierung der Lehrerausbildung. Das Ausbildungskonzept basiert auf interdisziplin{\"a}r angelegten Lehrveranstaltungen, die in Kooperation der Geographiedidaktik mit der Physischen Geographie, der Humangeographie, der Geologie, der Mineralogie und der Schulpraxis und zur Erarbeitung unterrichtsrelevanter geographischer Ausbildungsinhalte stattfinden. Kennzeichnend ist die Veranstaltungsstruktur Blockveranstaltung, welche handlungs- und projektorientierte, auf Teamarbeit ausgerichtete Arbeitsformen f{\"o}rdert und die gemeinsame Erarbeitung von Ausbildungsinhalten aus fachdidaktischer und fachwissenschaftlicher Perspektive in der Theorie mit anschließender Anwendung bei Gel{\"a}ndearbeiten. Eine Umsetzung der theoretischen Kenntnisse in fachad{\"a}quates, didaktisch-methodisches Unterrichtsmaterial/-vorhaben wie deren Erprobung mit Sch{\"u}lern schließt sich an. Den Abschluss dieser Ausbildungsform bildet eine gemeinsame Evaluation und Reflexion der gesetzten fachdidaktischen, fachwissenschaftlichen und hochschuldidaktischen Zielsetzungen bez{\"u}glich der Ausbildungsinhalte und -methode. In der qualitativen Studie wurde die Eignung des Standortes Studienhaus Geographie f{\"u}r Lehrveranstaltungen, die gem{\"a}ß dem Konzept der theoriegeleiteten praxisorientierten Lehrerausbildung stattfinden, evaluiert. Lehrende der Geographie/Geologie/Mineralogie, Studierende und Lehrkr{\"a}fte wurden in Leitfadeninterviews befragt. In der quantitativen Studie evaluierten alle teilgenommenen Studierende mittels eines Fragebogens dieses Ausbildungskonzept. Sowohl aus der Perspektive der Lehrenden der Fachwissenschaft als auch aus derjenigen der Geographiedidaktik und der Studierenden stellt diese Einrichtung aufgrund ihrer Lage und r{\"a}umlichen wie materiellen Ausstattung einen geeigneten Ausbildungsort f{\"u}r eine universit{\"a}re Lehrerausbildung, die nach p{\"a}dagogischen, fach- und hochschuldidaktischen Kriterien organisiert ist, dar.}, language = {de} } @incollection{HagedornSponholz1990, author = {Hagedorn, Horst and Sponholz, Barbara}, title = {Silikatkarst in Nord- und Ostniger - Einbindung der Verkarstung in die terti{\"a}re und quart{\"a}re Landschaftsgeschichte}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-56597}, publisher = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {1990}, abstract = {Im Nordosten der Republik Niger sind Karstformen in Sandsteinen, Silcretes, Eisenkrusten und im Kristallin weit verbreitet. Aufgrund geomorphologischer Untersuchungen und mikromorphologischer Analysen l{\"a}ßt sich eine echte Verkarstung im Sinne l{\"o}sungsbedingter Reliefformung nachweisen. Untersuchungen an D{\"u}nnschliffen und rasterelektronenmikroskopische Analysen von Quarzkomoberfl{\"a}chen zeigen extrem starke Kornkorrosion in den {\"a}ußeren Probenbereichen (Wandungen von Karstformen) und allgemein starke Spuren von Kiesels{\"a}uremobilisierung. Die Ausf{\"a}llung von Kiesels{\"a}ure auf den Quarzk{\"o}rnern kann bis zur Neukristallisation von Quarz reichen (Djado, Stufe von Bilma) oder nur als amorpher {\"U}berzug ausgebildet sein (Massive von Tennit und Koutous). Die Gesamtheit der Befunde deutet auf eine Hauptphase der Verkarstung im fr{\"u}hen Terti{\"a}r hin, die von weiteren L{\"o}sungsphasen im j{\"u}ngeren Terti{\"a}r und wahrscheinlich auch im Quart{\"a}r gefolgt wird. Die jeweils {\"u}ber weite R{\"a}ume {\"a}hnlichen Befunde lassen eine Abh{\"a}ngigkeit des Verkarstungsgeschehens von den pal{\"a}oklimatischen Bedingungen vermuten; vor allem durch die Ausbildung eines unterirdischen Entw{\"a}ssernngs- und Hohlraumsystems sind enge Wechselbeziehungen zwischen Karstformenschatz und der Entwicklung der {\"u}brigen Reliefelemente gegeben.}, subject = {Geographie}, language = {de} } @article{GlaserSponholz1993, author = {Glaser, R{\"u}diger and Sponholz, Barbara}, title = {Erste Untersuchungen von Hangrutschungen an der Frankenh{\"o}he}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-53615}, year = {1993}, abstract = {Der vorliegende Beitrag faßt den derzeitigen Stand der Untersuchungen von Hangrutschungen im Bereich der Frankenh{\"o}he, die im Rahmen des EPOCH-Programmes durchgef{\"u}hrt wurden, zusammen. Nach einer Inventarisierung der regionalen Rutschungsereignisse wird die Rutschung bei Obergailnau in einer geomorphologischen Detailkartierung vorgestellt. F{\"u}r die Ausl{\"o}sung der Rutschung kommen mehrere Faktoren in Betracht: neben einer erh{\"o}hten Rutschungsanf{\"a}lligkeit aufgrund der geologisch-tektonischen Verh{\"a}ltnisse muß v.a. auch eine Einflußnahme durch die Landnutzung mit ber{\"u}cksichtigt werden. Dazu z{\"a}hlen Steinbrucharbeiten in unmittelbarer N{\"a}he der Rutschung, aber auch Wasserbaumaßnahmen am Schloßberg. In diesem potentielllabilisierten Gebiet kam es nach {\"u}berdurchschnittlichen Niederschl{\"a}gen Anfang 1958 zu einer {\"U}berschreitung der Belastungsgrenze des Hanges, die sich in einer großfl{\"a}chigen Rutschung {\"a}ußerte. Die weiteren Untersuchungen sollen zeigen, ob sich die f{\"u}r Obergailnau herausgestellten Faktorenkomplexe im regionalen Rahmen verifizieren lassen.}, subject = {Geographie}, language = {de} }