@phdthesis{Wijnen2002,
  author    = {Wijnen, Jeroen Johan Andreas},
  title     = {A groundwater flow and particle tracking model of the Ira{\´i}-basin, Paran{\´a}, Brazil},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-531},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2002},
  abstract  = {Die Bev{\"o}lkerungsexplosion in der Region von Curitiba w{\"a}hrend der letzten Jahre verursachte eine große Zunahme des Wasserbedarfs; die zunehmend unkontrollierte Besiedlung stellt dabei ein großes Problem f{\"u}r die Umwelt dar. Die gr{\"o}ßte Bedrohung f{\"u}r die Wasserversorgung dieser Region ist die urbane Invasion in Gebiete, wo die Herkunft der Wasserressourcen liegen. Diese Invasion geht langsam aber stetig voran und bedroht kostbare und nicht ersetzbare Ressourcen. Vor diesem Hintergrund wurde ein Gebiet in der direkten N{\"a}he der Großstadt Curitiba als Studienobjekt ausgew{\"a}hlt. In diesem Gebiet, dem Ira{\´i}-Becken, wurde w{\"a}hrend der Untersuchungszeit ein Trinkwasserspeicher geplant und gebaut. Es besteht die große Gefahr, dass das Ira{\´i}-Reservoir kontaminiert wird, obwohl das engere Gebiet rundum den See gesch{\"u}tzt werden soll. Die Verschmutzungsgefahr geht haupts{\"a}chlich von zwei Nebenfl{\"u}ssen aus, die durch mehr oder weniger besiedeltes Gebiet str{\"o}men. Im Arbeitsgebiet befinden sich Brunnen, die der Trinkwasserversorgung dienen. Um die negativen Folgen einer m{\"o}glichen Verschmutzung des Reservoirs absch{\"a}tzen zu k{\"o}nnen, wurde ein Grundwasserfließmodell erstellt. Die erforderliche Wasserbilanz und die r{\"a}umliche Verteilung der Verschmutzungsempfindlichkeit wurde mit dem hydrologischen Modell "MODBIL" abgesch{\"a}tzt. Weitere Methoden zur Absch{\"a}tzung der Verschmutzungs-empfindlichkeit wurden angewandt, um die differierenden Ergebnisse der angewendeten unterschiedlichen Methoden mit einander vergleichen und bewerten zu k{\"o}nnen. Mit dem kalibrierten Grundwasserfließmodell ist mit der gegebenen hydraulischen Situation vor und nach der Konstruktion des Reservoirs, ein einfaches Particle Tracking Transport Modell eingesetzt worden, um mit unterschiedlichen Szenarien die Beeinflussung vom Reservoirwasser auf das Grundwasser zu simulieren.},
  subject      = {Curitiba <Region>},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Kukulus2004,
  author    = {Kukulus, Matthias},
  title     = {A quantitative approach to the evolution of the central Walvis Basin offshore NW-Namibia : structure, mass balancing, and hydrocarbon potential},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-11075},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Rifting and breakup of Westgondwana in the Late Jurassic/ Early Cretaceous initiated the formation of the South Atlantic and its conjugated pair of passive continental margins. The Walvis Basin offshore NW-Namibia is an Early Cretaceous to recent depositional centre with a typically wedge-shaped postrift sedimentary succession covering an area of 105000km2. A 2D model transect across the central Walvis Basin and adjacent onshore areas is used as a case study to investigate quantitatively the denudational history of the evolving passive margin and the related contemporaneous depositional postrift evolution offshore. The database for both the onshore and offshore part of the model traverse is well constrained by own field work, published data as well as by seismic and well data supported by samples. The ultimate goal of this project is to present an integrated approach towards a quantitative link between surface processes and internal processes in terms of a mass and process balance.},
  subject      = {Namibia <Nordwest>},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Allgaier2004,
  author    = {Allgaier, Axel},
  title     = {Aeolian sand movement in an arid linear dune ecosystem, Nizzana, Western Negev, Israel},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-14727},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {In a three-year study the current aeolian transportation processes were examined in a linear dune area previously used for grazing near Nizzana at the Israeli-Egyptian border. The research area was subject to heavy grazing across the border, which led to the total destruction of the natural vegetation in the period of 1967 to 1982. As a consequence, intensified aeolian activity and significant changes of the morphology of the dunes were observed. After the end of the grazingg on the Israeli side, a rapid return of the vegetation in the interdune corridors and on the footslopes of the dunes took place. In addition also a reduction of obviously active areas on the dune crests was observed. The situation on Egyptian territory west the border remained unchanged until today. This study is aimed at understanding the changed aeolian morphodynamics east the border. The emphasis was placed on the investigation of the spatial and temporal distribution of aeolian sand transport as well as on the influencing factors morphology, surface condition and vegetation.},
  subject      = {Negev},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Kraff2023,
  author    = {Kraff, Nicolas Johannes},
  title     = {Analyse raumzeitlicher Ver{\"a}nderungen und ontologische Kategorisierung morphologischer Armutserscheinungen - Eine globale Betrachtung mithilfe von Satellitenbildern und manueller Bildinterpretation},
  doi       = {10.25972/OPUS-32026},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-320264},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Die st{\"a}dtische Umwelt ist in steter Ver{\"a}nderung, vor allem durch den Bau, aber auch durch die Zerst{\"o}rung von st{\"a}dtischen Elementen. Die formelle Entwicklung ist ein Prozess mit langen Planungszeitr{\"a}umen und die bebaute Landschaft wirkt daher statisch. Dagegen unterliegen informelle oder spontane Siedlungen aufgrund ihrer stets unvollendeten st{\"a}dtischen Form einer hohen Dynamik - so wird in der Literatur berichtet. Allerdings sind Dynamik und die morphologischen Merkmale der physischen Transformation in solchen Siedlungen, die st{\"a}dtische Armut morphologisch repr{\"a}sentieren, auf globaler Ebene bisher kaum mit einer konsistenten Datengrundlage empirisch untersucht worden. Hier setzt die vorliegende Arbeit an. Unter der Annahme, dass die erforschte zeitliche Dynamik in Europa geringer ausf{\"a}llt, stellt sich die generelle Frage nach einer katalogisierten Erfassung physischer Wohnformen von Armut speziell in Europa. Denn Wohnformen der Armut werden oft ausschließlich mit dem ‚Globalen S{\"u}den' assoziiert, insbesondere durch die Darstellung von Slums. Tats{\"a}chlich ist Europa sogar die Wiege der Begriffe ‚Slum' und ‚Ghetto', die vor Jahrhunderten zur Beschreibung von Missst{\"a}nden und Unterdr{\"u}ckung auftauchten. Bis heute weist dieser facettenreiche Kontinent eine enorme Vielfalt an physischen Wohnformen der Armut auf, die ihre Wurzeln in unterschiedlichen Politiken, Kulturen, Geschichten und Lebensstilen haben. Um {\"u}ber diese genannten Aspekte Aufschluss zu erlangen, bedarf es u.a. der Bildanalyse durch Satellitenbilder. Diese Arbeit wird daher mittels Fernerkundung bzw. Erdbeobachtung (EO) sowie zus{\"a}tzlicher Literaturrecherchen und einer empirischen Erhebung erstellt. Um Unsicherheiten konzeptionell und in der Erfassung offenzulegen, ist die Methode der manuellen Bildinterpretation von Armutsgebieten kritisch zu hinterfragen. Das {\"u}bergeordnete Ziel dieser Arbeit ist eine bessere Wissensbasis {\"u}ber Armut zu schaffen, um Maßnahmen zur Reduzierung von Armut entwickeln zu k{\"o}nnen. Die Arbeit dient dabei als eine Antwort auf die Nachhaltigkeitsziele der Vereinten Nationen. Es wird Grundlagenforschung betrieben, indem Wissensl{\"u}cken in der Erdbeobachtung zu physisch-baulichen bzw. morphologischen Erscheinungen von Armut auf Geb{\"a}ude-Ebene explorativ analysiert werden. Die Arbeit wird in drei Forschungsthemen bzw. Studienteile untergliedert: Ziel des ersten Studienteils ist die globale raumzeitliche Erfassung von Dynamiken durch Ankn{\"u}pfung an bisherige Kategorisierungen von Armutsgebieten. Die bisherige Wissensl{\"u}cke soll gef{\"u}llt werden, indem {\"u}ber einen Zeitraum von etwa sieben Jahren in 16 dokumentierten Manifestationen st{\"a}dtischer Armut anhand von Erdbeobachtungsdaten eine zeitliche Analyse der bebauten Umwelt durchgef{\"u}hrt wird. Neben einer global verteilten Gebietsauswahl wird die visuelle Bildinterpretation (MVII) unter Verwendung von hochaufl{\"o}senden optischen Satellitendaten genutzt. Dies geschieht in Kombination mit in-situ- und Google Street View-Bildern zur Ableitung von 3D-Stadtmodellen. Es werden physische Raumstrukturen anhand von sechs r{\"a}umlichen morphologischen Variablen gemessen: Anzahl, Gr{\"o}ße, H{\"o}he, Ausrichtung und Dichte der Geb{\"a}ude sowie Heterogenit{\"a}t der Bebauung. Diese ‚temporale Analyse' zeigt zun{\"a}chst sowohl inter- als auch intra-urbane Unterschiede. Es lassen sich unterschiedliche, aber generell hohe morphologische Dynamiken zwischen den Untersuchungsgebieten finden. Dies dr{\"u}ckt sich in vielf{\"a}ltiger Weise aus: von abgerissenen und rekonstruierten Gebieten bis hin zu solchen, wo Ver{\"a}nderungen innerhalb der gegebenen Strukturen auftreten. Geographisch gesehen resultiert in der Stichprobe eine fortgeschrittene Dynamik, insbesondere in Gebieten des Globalen S{\"u}dens. Gleichzeitig l{\"a}sst sich eine hohe r{\"a}umliche Variabilit{\"a}t der morphologischen Transformationen innerhalb der untersuchten Gebiete beobachten. Trotz dieser teilweise hohen morphologischen Dynamik sind die r{\"a}umlichen Muster von Geb{\"a}udefluchten, Straßen und Freifl{\"a}chen {\"u}berwiegend konstant. Diese ersten Ergebnisse deuten auf einen geringen Wandel in Europa hin, weshalb diese europ{\"a}ischen Armutsgebiete im folgenden Studienteil von Grund auf erhoben und kategorisiert werden. Ziel des zweiten Studienteils ist die Erschaffung einer neuen Kategorisierung, speziell f{\"u}r das in der Wissenschaft unterrepr{\"a}sentierte Europa. Die verschiedenen Formen nicht indizierter Wohnungsmorphologien werden erforscht und kategorisiert, um das bisherige globale wissenschaftliche ontologische Portfolio f{\"u}r Europa zu erweitern. Hinsichtlich dieses zweiten Studienteils bietet eine Literaturrecherche mit mehr als 1.000 gesichteten Artikeln die weitere Grundlage f{\"u}r den folgenden Fokus auf Europa. Auf der Recherche basierend werden mittels der manuellen visuellen Bildinterpretation (engl.: MVII) erneut Satellitendaten zur Erfassung der physischen Morphologien von Wohnformen genutzt. Weiterhin kommen selbst definierte geographische Indikatoren zu Lage, Struktur und formellem Status zum Einsatz. Dar{\"u}ber hinaus werden gesellschaftliche Hintergr{\"u}nde, die durch Begriffe wie ‚Ghetto', ‚Wohnwagenpark', ‚ethnische Enklave' oder ‚Fl{\"u}chtlingslager' beschrieben werden, recherchiert und implementiert. Sie sollen als Erkl{\"a}rungsansatz f{\"u}r Armutsviertel in Europa dienen. Die Stichprobe der europ{\"a}ischen, insgesamt aber unbekannten Grundgesamtheit verdeutlicht eine große Vielfalt an physischen Formen: Es wird f{\"u}r Europa eine neue Kategorisierung von sechs Hauptklassen entwickelt, die von ‚einfachsten Wohnst{\"a}tten' (z. B. Zelten) {\"u}ber ‚behelfsm{\"a}ßige Unterk{\"u}nfte ' (z. B. Baracken, Container) bis hin zu ‚mehrst{\"o}ckigen Bauten' - als allgemeine Taxonomie der Wohnungsnot in Europa - reicht. Die Untersuchung zeigt verschiedene Wohnformen wie z. B. unterirdische oder mobile Typen, verfallene Wohnungen oder große Wohnsiedlungen, die die Armut im Europa des 21. Jahrhunderts widerspiegeln. {\"U}ber die Wohnungsmorphologie hinaus werden diese Klassen durch die Struktur und ihren rechtlichen Status beschrieben - entweder als geplante oder als organisch-gewachsene bzw. weiterhin als formelle, informelle oder hybride (halblegale) Formen. Geographisch lassen sich diese {\"a}rmlichen Wohnformen sowohl in st{\"a}dtischen als auch in l{\"a}ndlichen Gebieten finden, mit einer Konzentration in S{\"u}deuropa. Der Hintergrund bei der Mehrheit der Morphologien betrifft Fl{\"u}chtlinge, ethnische Minderheiten und sozio{\"o}konomisch benachteiligte Menschen - die ‚Unterprivilegierten'. Ziel des dritten Studienteils ist eine kritische Analyse der Methode. Zur Erfassung all dieser Siedlungen werden heutzutage Satellitenbilder aufgrund der Fortschritte bei den Bildklassifizierungsmethoden meist automatisch ausgewertet. Dennoch spielt die MVII noch immer eine wichtige Rolle, z.B. um Trainingsdaten f{\"u}r Machine-Learning-Algorithmen zu generieren oder f{\"u}r Validierungszwecke. In bestimmten st{\"a}dtischen Umgebungen jedoch, z.B. solchen mit h{\"o}chster Dichte und struktureller Komplexit{\"a}t, fordern spektrale und textur-basierte Verflechtungen von {\"u}berlappenden Dachstrukturen den menschlichen Interpreten immer noch heraus, wenn es darum geht einzelne Geb{\"a}udestrukturen zu erfassen. Die kognitive Wahrnehmung und die Erfahrung aus der realen Welt sind nach wie vor unumg{\"a}nglich. Vor diesem Hintergrund zielt die Arbeit methodisch darauf ab, Unsicherheiten speziell bei der Kartierung zu quantifizieren und zu interpretieren. Kartiert werden Dachfl{\"a}chen als ‚Fußabdr{\"u}cke' solcher Gebiete. Der Fokus liegt dabei auf der {\"U}bereinstimmung zwischen mehreren Bildinterpreten und welche Aspekte der Wahrnehmung und Elemente der Bildinterpretation die Kartierung beeinflussen. Um letztlich die Methode der MVII als drittes Ziel selbstkritisch zu reflektieren, werden Experimente als sogenannte ‚Unsicherheitsanalyse' geschaffen. Dabei digitalisieren zehn Testpersonen bzw. Probanden/Interpreten sechs komplexe Gebiete. Hierdurch werden quantitative Informationen {\"u}ber r{\"a}umliche Variablen von Geb{\"a}uden erzielt, um systematisch die Konsistenz und Kongruenz der Ergebnisse zu {\"u}berpr{\"u}fen. Ein zus{\"a}tzlicher Fragebogen liefert subjektive qualitative Informationen {\"u}ber weitere Schwierigkeiten. Da die Grundlage der hierf{\"u}r bisher genutzten Kategorisierungen auf der subjektiven Bildinterpretation durch den Menschen beruht, m{\"u}ssen etwaige Unsicherheiten und damit Fehleranf{\"a}lligkeiten offengelegt werden. Die Experimente zu dieser Unsicherheitsanalyse erfolgen quantifiziert und qualifiziert. Es lassen sich generell große Unterschiede zwischen den Kartierungsergebnissen der Probanden, aber eine hohe Konsistenz der Ergebnisse bei ein und demselben Probanden feststellen. Steigende Abweichungen korrelieren mit einer steigenden baustrukturellen (morphologischen) Komplexit{\"a}t. Ein hoher Grad an Individualit{\"a}t bei den Probanden {\"a}ußert sich in Aspekten wie z.B. Zeitaufwand beim Kartieren, in-situ Vorkenntnissen oder Vorkenntnissen beim Umgang mit Geographischen Informationssystemen (GIS). Nennenswert ist hierbei, dass die jeweilige Datenquelle das Kartierungsverfahren meist beeinflusst. Mit dieser Studie soll also auch an der Stelle der angewandten Methodik eine weitere Wissensl{\"u}cke gef{\"u}llt werden. Die bisherige Forschung komplexer urbaner Areale unter Nutzung der manuellen Bildinterpretation implementiert oftmals keine Unsicherheitsanalyse oder Quantifizierung von Kartierungsfehlern. Fernerkundungsstudien sollten k{\"u}nftig zur Validierung nicht nur zweifelsfrei auf MVII zur{\"u}ckgreifen k{\"o}nnen, sondern vielmehr sind Daten und Methoden notwendig, um Unsicherheiten auszuschließen. Zusammenfassend tr{\"a}gt diese Arbeit zur bisher wenig erforschten morphologischen Dynamik von Armutsgebieten bei. Es werden inter- wie auch intra-urbane Unterschiede auf globaler Ebene pr{\"a}sentiert. Dabei sind allgemein hohe morphologische Transformationen zwischen den selektierten Gebieten festzustellen. Die Ergebnisse deuten auf einen grundlegenden Kenntnismangel in Europa hin, weshalb an dieser Stelle angekn{\"u}pft wird. Eine {\"u}ber Europa verteilte Stichprobe erlaubt eine neue morphologische Kategorisierung der großen Vielfalt an gefundenen physischen Formen. Die Menge an Gebieten erschließt sich in einer unbekannten Grundgesamtheit. Zur Datenaufbereitung bisheriger Analysen m{\"u}ssen Satellitenbilder manuell interpretiert werden. Das Verfahren birgt Unsicherheiten. Als kritische Selbstreflexion zeigt eine Reihe von Experimenten signifikante Unterschiede zwischen den Ergebnissen der Probanden auf, verdeutlicht jedoch bei ein und derselben Person Best{\"a}ndigkeit.},
  subject      = {Slum},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Wegmann2009,
  author    = {Wegmann, Martin},
  title     = {Analyse von r{\"a}umlichen Landschaftsmustern und deren Determinanten mittels Fernerkundungsdaten : am Beispiel von Regenwaldfragmenten in Westafrika},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-36532},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {In den letzten Jahrzehnten ist eine verst{\"a}rkte Ver{\"a}nderung der Landoberfl{\"a}che beobachtet worden. Diese Prozesse sind direkten und indirekten anthropogenen Einfl{\"u}ssen zuzuschreiben, wie Deforestation oder Klimawandel. Mit dieser Entwicklung geht der Verlust und die Fragmentation von naturnahen Fl{\"a}chen einher. F{\"u}r das Fortbestehen von Populationen verschiedenster Organismen in einer derartig geformten Landschaft ist entscheidend, inwieweit die Migration zwischen bestehenden Fragmenten gew{\"a}hrleistet ist. Diese wird von der Eignung der umgebenden Landschaft beeinflusst. Im Kontext einer klimatischen Ver{\"a}nderung und verst{\"a}rkter anthropogener Landnutzung ist die Analyse der r{\"a}umlichen Anordnung von Habitatfragmenten und der Qualit{\"a}t der umgebenden Landschaft besonders f{\"u}r die globale Aufrechterhaltung der Biodiversit{\"a}t wichtig. Großr{\"a}umige Muster der Landschaftsver{\"a}nderung k{\"o}nnen mit Hilfe von Satellitendaten analysiert werden, da es nur diese erm{\"o}glichen die Landbedeckung fl{\"a}chendeckend, reproduzierbar und auf einer ad{\"a}quaten r{\"a}umlichen Aufl{\"o}sung zu kartieren. Besonders zeitlich hochaufgel{\"o}ste Daten liefern wertvolle Informationen bez{\"u}glich der Dynamik der Landbedeckung. Diese Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Analyse der Fragmentation in Westafrika und der potentiellen Bedeutung von singul{\"a}ren Fragmenten und deren potentiellen Auswirkungen auf die Biodiversit{\"a}t. Daf{\"u}r wurden zeitlich hoch- und r{\"a}umlich mittelaufgel{\"o}ste Daten des Aufnahmesystems MODIS verwendet, mit denen f{\"u}r das Untersuchungsgebiet Westafrika die Landbedeckung klassifziert wurde. F{\"u}r die darauf folgenden Analysen der r{\"a}umlichen Konfiguration der Fragmente wurde der Fokus auf Regenwaldgebiete gelegt. Die Analyse von r{\"a}umlichen Mustern der Regenwaldfragmente liefert weiterf{\"u}hrende qualitative Informationen der individuellen Teilbereiche. Die r{\"a}umliche Anordnung wurde sowohl mit etablierten Maßen als auch mittels in dieser Arbeit erstellter robuster und {\"u}bertragbarer Indizes quantifiziert. Es konnte gezeigt werden, dass die Verwendung von aussagekr{\"a}ftigen Indizes, besonders, wenn sie alle benachbarten Fragmente und die Qualit{\"a}t der umgebenden Matrix ber{\"u}cksichtigen, die r{\"a}umliche Differenzierung von Fragmenten verbessert. Jedoch ist die Anwendung dieser Maße abh{\"a}ngig von den Anspr{\"u}chen einer Art. Daher muss die artspezifische Perzeptionen der Landschaft auf der Basis der Indizes implementiert werden, da die {\"U}bertragung der Ergebnisse einzelner Indizes auf andere r{\"a}umliche Aufl{\"o}sungen und andere Regionen nur begrenzt m{\"o}glich war. Des Weiteren wurden potentielle Einflussfaktoren auf die r{\"a}umlichen Muster mittels Neutraler Landschaftsmodelle untersucht. Hierbei ergaben sich je nach Region und Index unterschiedliche Ergebnisse, allerdings konnte der Einfluss anthropogen induzierter Ver{\"a}nderungen auf die Landbedeckung postuliert werden. Die große Bedeutung der r{\"a}umlichen Attribution von Landbedeckungsklassen konnte in dieser Arbeit aufgezeigt werden. Der alleinige Fokus auf die Kartierung von z. B. Waldfragmenten ohne deren r{\"a}umliche Anordnung zu ber{\"u}cksichtigen, kann zu falschen Schl{\"u}ssen bez{\"u}glich deren {\"o}kologischen, hydrologischen und klimatologischen Bedeutung f{\"u}hren.},
  subject      = {Fragmentierung},
  language  = {de}
}
@phdthesis{DjoukaFonkwe2005,
  author    = {Djouka-Fonkw{\´e}, Merline Laure},
  title     = {Association of S-type and I-type granitoids in the Neoproterozoic Cameroon orogenic belt, Bafoussam area, West Cameroon : geology, geochemistry and petrogenesis},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-14526},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {The Bafoussam area in west Cameroon is located within the Cameroon Neoproterozoic orogenic belt (north of the Congo craton) which is part of the Central African Fold Belt (CAFB).The evolution of the CAFB is related to the collision between the convergent West African craton, the S{\~a}o Francisco - Congo cratons and the Sahara Metacraton. The outcrop area stretches over a surface of ~1000 km2 and dominantly consists of granitoids which intruded wall-rocks of gneiss and migmatite during the Pan-African orogeny. The Bafoussam granitoid emplacement was influenced by the N 30 °E strike-slip shear zone in the prolongation of the Cameroon Volcanic Line, but also by the N 70 °E Central Cameroon Shear Zone. In the field, these two shear directions are expressed in the schistosity and foliation trajectories, fault orientation and the alignment of the volcanic cones as well. In the Bafoussam area, four types of granitoids can be distinguished, including: (i) the biotite granitoid, (ii) the deformed biotite granitoid, (iii) the mega feldspar granitoid, and (iv) the two-mica granitoid. These granitoids occur as elongated plutons hosting irregular mafic enclaves (amphibole-bearing, biotite-rich, and metagabbroic types) and are frequently cut by late pegmatites, aplite dykes and quartz veins. Petrographically, they range in composition from syenogranite (major), alkali-feldspar granite, granodiorite, monzogranite, quartz-syenite, quartzmonzonite to quartz-monzodiorite. Potassium feldspar, quartz, plagioclase and biotite are the principal phases, in cases accompanied by amphibole and accessory minerals such as apatite,zircon, monazite, titanite, allanite, ilmenite and magnetite. Sericite, epidote and chlorite are secondary minerals. In addition, the two-mica granitoid contains primary muscovite and sometimes igneous garnet. In the granitoids, potassium feldspar is orthoclase (microcline and orthoclase: Or81-97Ab19-3), and plagioclase is mainly oligoclase with some albite and andesine (An3-35Ab96-64).Biotite is Fe-rich (meroxene and lepidomelane, with some siderophyllite), having high Fe2+/(Fe2+ + Mg) ratios of 0.40-0.80. It is a re-equilibrated primary biotite and suggests calc-alkaline and peraluminous nature of the host granitoids. Amphibole is edenitic and magnesian hastingsitic hornblende, with high Mg/(Mg + Fe2+) ratios of 0.50-0.62. The evolution of the hornblende was dominated by the edenitic, tschermakitic, pargasitic and hastingsitic substitution types. Primary muscovite is iron-rich [Fe2+/(Fe2+ + Mg) = 0.52-0.82] and has experienced celadonite and paragonite substitutions. Igneous garnet is almandine-spessartine (XFe = 0.99 and XMn = 0.46-0.56). The euhedral grain shapes of garnet crystals and the absence of inclusions coupled with the high Mn and Fe2+contents (2.609-3.317 a.p.f.u and 2.646-3.277 a.p.f.u,respectively) and low Mg contents (0.012-0.038 a.p.f.u) clearly point to its plutonic origin. The Mn-depletion crystallization model is suggested for the origin of the analyzed garnet, i.e. initial crystallization of garnet inducing early decrease of Mn in the original melt. Aluminum-in-hornblende and phengite barometric estimates show that the granitoids crystallized at 4.2 ± 1.1 to 6.6 ± 1.0 kbar, corresponding to emplacement depths of 15-24 km.Zircon and apatite saturation temperature calibrations and hornblende-plagioclase thermometry yielded emplacement temperatures between 772 ± 41 and 808 ± 34 °C. Except the two-mica granitoid, the titanite-magnetite-quartz assemblage gives oxygen fugacities ranging from 10-17 to 10-13, suggesting that the granitoids were produced by an oxidized magma. Since the twomica granitoid lacks magnetite, it was originated from a magma under reducing conditions, below the quartz-fayalite-magnetite buffer. Fluid inclusions in quartz from hydrothermal veins are secondary in nature and are found in trails along healed microcracks or in clusters. Two types of fluid inclusion have been recognized, mixed aqueous-non-aqueous volatile fluid inclusions subdivided into aqueous-rich mixed and non-aqueous volatile-rich mixed fluid inclusions, and pure aqueous fluid inclusions.The non-aqueous volatile-rich mixed fluid inclusions are one-, two-, or three-phase inclusions, whereas the aqueous-rich mixed fluid inclusions are exclusively three-phase inclusions. Both have similar low to moderate salinities (1 to 10 equiv. wt. \%). The total homogenization temperatures of the aqueous-rich mixed fluid inclusions are slightly lower than those of the nonaqueous volatile-rich mixed fluid inclusions, ranging from 150 to 250 °C and 170 to 300 °C,respectively. They contain nearly pure CO2, or CO2 with addition of 4.1-13.5 mole \% CH4 as volatile constituents. Pure aqueous fluid inclusions are two-phase with lower total homogenization temperatures (130-150 °C) and salinities ranging from 3 to 8 equiv. wt. \%. They display mixing salt system characteristics, having NaCl as the dominant salt and considerable amounts of other divalent cations. Aqueous-rich mixed fluid inclusions and pure aqueous fluid inclusions exhibit a low geothermal gradient value of 18 °C/km, whereas the non-aqueous volatiles-rich mixed fluid inclusions have a high density which correspond to high geothermal gradient of 68 °C/km. The studied granitoids are intermediate to felsic in compositions (56.9-74.6 wt. \% SiO2)and have high contents of alkalis K2O (1.73-7.32 wt. \%) and Na2O (1.25-5.13 wt. \%) but low abundances in MnO (0.01-0.20 wt. \%), MgO (0.10-3.97 wt. \%), CaO (0.37-4.85 wt. \%), P2O5(up to 0.90 wt. \%). They display variable contents in TiO2 (0.07-0.91 wt. \%), Fe2O3* (total Fe = 0.96-7.79 wt. \%) and Al2O3 (12.0-17.6 wt. \%) contents. The granitoids show a wide range of high-field-strength elements (HFSE) and large ion lithophile elements (LILE) contents, with felsic granitoids being enriched in HFSE and the intermediate granitoids displaying in contrast high LILE concentrations. They exhibit chemical characteristics of non-alkaline to mid-alkaline, alkali-calcic, calc-alkaline, K-rich to shoshonitic, ferriferous affinities. Chondrite-normalized rare earth element (REE) patterns are characterized by a strong enrichment in light compared to heavy REEs [(La/Sm)N = 3.23-9.65 and (Ga/Lu)N = 1.45-5.54, respectively], with small to significant negative Eu anomalies (Eu/Eu* = 0.28-1.08). Ocean ridge granites (ORG)normalized multi-elements spidergrams display typical collision-related granites pattern, with characteristic negative anomalies of Ba, Nb and Y, and positive anomalies in Rb, Th and Sm. The granitoids under study are genetically I-type granitoids (biotite granitoid, deformed biotite granitoid and mega feldspar granitoid) and one S-type granitoid (two-mica granitoid). The I-type granitoids are metaluminous (ASI: 0.70-1.00) or moderately peraluminous if highly fractionated (ASI: 1.01-1.06). The geochemistry and petrological features of these I-type granitoids argue for close genetic relationships and it is suggest that they originated from a single parent magma. The observed variability in mineralogy and major and trace element compositions in these granitoids are then the reflection of the fractional crystallization that evolved separation of plagioclase, biotite, K-feldspar and accessory minerals at the level of emplacement. The two mica S-type granitoid is exclusively peraluminous (ASI: 1.07-1.25) and classified as a peraluminous leucocratic granitoid or leucogranite. It is marked in its CIPW normative composition by the permanent presence of corundum, ranging between 0.12 and 3.03. The Bafoussam granitoids were emplaced in a syn- to post-collisional tectonic environment. The observed deformational features and the concentrations in Y, less than 40 ppm, confirm that they are related to an orogenesis. Whole-rock Rb-Sr isochrons defines an igneous crystallization ages of 540 ± 27 Ma for the biotite granitoid and 587 ± 41 Ma for the mega feldspar granitoid. These ages fit with the range of Pan-African granitoid ages (650-530 Ma) in West Cameroon and correspond to the Pan-African D2 deformation event in the Neoproterozoic Cameroon orogenic belt. The two-mica granitoid yields an older Rb-Sr isochron age of 663 ± 62 Ma which is considered to be probably a mixing age. The Nd-Sr isotopic compositions indicate that the I-type granitoids have been produced by partial melting of a tonalite-granodiorite source in the lower crust. This is supported by their initial 87Sr/86Sr(600 Ma) ratios (0.705-0.709) and by their WNd(600 Ma) values (0.2 to -6.3, mainly < 0). The two-mica granitoid was generated by partial melting of a greywacke-dominated source involving biotite-limited, biotite dehydration melting. Chemical data of the two-mica granitoid that support this hypothesis are low CaO/Na2O (0.11-0.38) and Sr/Ba (0.20-0.30), the high Rb/Sr (2.26-7.00), the high initial 87Sr/86Sr(600 Ma) ratios ranging from 0.708 to 0.720, the large range in Al2O3/TiO2 (47-204) and the negative WNd(600 Ma) values (-9.9 to -14.0). Moreover,the higher initial 87Sr/86Sr(600 Ma) ratios of the two-mica granitoid are consistent with an upper crust origin. The depleted mantle Nd model ages (TDM) of 1.3-2.3 Ga indicate that the studied granitoids originated by partial melting of Paleoproterozoic and Mesoproterozoic crust, with limited mantle-derived magma contribution. The high initial 87Sr/86Sr(600 Ma) ratios of these granitoids coupled with the wide negative WNd(600 Ma) values strongly suggest a very long residence time in the crust of their protoliths before the melting event. The petrologic signatures of the Bafoussam granitoids are similar to those described in other Pan-African belts of western Gondwanaland such as the neighbouring provinces of Nigeria and the Central African Republic, as well as in the Borborema Province of northeastern Brazil. This supports the previous hypothesis that the Central African fold Belt including Cameroon, Nigeria and the Central African Republic provinces has a continuation in Brazil.},
  subject      = {Kamerun <West>},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Krause2024,
  author    = {Krause, Julian},
  title     = {Auswirkungen des Klimawandels auf charakteristische B{\"o}den in Unterfranken unter Ber{\"u}cksichtigung bodenhydrologischer Monitoringdaten (2018 bis 2022)},
  doi       = {10.25972/OPUS-36066},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-360668},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2024},
  abstract  = {Die mit dem Klimawandel einhergehenden Umweltver{\"a}nderungen, wie steigende Temperaturen, Abnahme der Sommer- und Zunahme der Winterniederschl{\"a}ge, h{\"a}ufigere und l{\"a}ngere Trockenperioden, zunehmende Starkniederschl{\"a}ge, St{\"u}rme und Hitzewellen betreffen besonders den Bodenwasserhaushalt in seiner zentralen Regelungsfunktion f{\"u}r den Landschaftswasserhaushalt. Von der Wasserverf{\"u}gbarkeit im Boden h{\"a}ngen zu einem sehr hohen Grad auch die Ertr{\"a}ge der Land- und Forstwirtschaft ab. Eine besonders große Bedeutung kommt dabei der Wasserspeicherkapazit{\"a}t der B{\"o}den zu, da w{\"a}hrend einer Trockenphase die effektiven Niederschl{\"a}ge den Wasserbedarf der Pflanzen nicht decken k{\"o}nnen und das bereits gespeicherte Bodenwasser das {\"U}berleben der Pflanzen sicherstellen kann. F{\"u}r die land- und forstwirtschaftlichen Akteure sind in diesem Kontext quantitative und qualitative Aussagen zu den Auswirkungen des Klimawandels auf den Boden essenziell, um die notwendigen Anpassungsmaßnahmen f{\"u}r ihre Betriebe treffen zu k{\"o}nnen. Zielsetzungen der vorliegenden Arbeit bestehen darin, die Dynamik der Bodenfeuchte in unterfr{\"a}nkischen B{\"o}den besser zu verstehen, die Datenlage zum Verlauf der Bodenfeuchte zu verbessern und die Auswirkungen von prognostizierten klimatischen Parametern absch{\"a}tzen zu k{\"o}nnen. Hierzu wurden an sechs f{\"u}r ihre jeweiligen Naturr{\"a}ume und hinsichtlich ihrer anthropogenen Nutzung charakteristischen Standorten meteorologisch-bodenhydrologische Messstationen installiert. Die Messstationen befinden sich in einem Rigosol auf Buntsandstein in einem Weinberg bei B{\"u}rgstadt sowie auf einer Parabraunerde im L{\"o}ssgebiet bei Herchsheim unter Ackernutzung. Am {\"U}bergang von Muschelkalk in Keuper befinden sich die Stationen in Obbach, wo eine Braunerde unter Ackernutzung vorliegt und im Forst des Universit{\"a}tswalds Sailershausen werden die Untersuchungen in einer Braunerde-Terra fusca durchgef{\"u}hrt. Im Forst befinden sich auch die Stationen in Oberrimbach mit Braunerden aus Sandsteinkeuper und in Willmars mit Braunerden aus Buntsandstein. Der Beobachtungszeitraum dieser Arbeit reicht von Juli 2018 bis November 2022. In diesen Zeitraum fiel die dreij{\"a}hrige D{\"u}rre von 2018 bis 2020, das Jahr 2021 mit einem durchschnittlichen Witterungsverlauf und das D{\"u}rrejahr 2022. Das Langzeitmonitoring wurde von umfangreichen Gel{\"a}nde- und Laboranalysen der grundlegenden bodenkundlichen Parameter der Bodenprofile und der Standorte begleitet. Die bodengeographischen-geomorphologischen Standortanalysen bilden zusammen mit den qualitativen Auswertungen der Bodenfeuchtezeitreihen die Grundlage f{\"u}r Einsch{\"a}tzungen zu den Auswirkungen des Klimawandels auf den Bodenwasserhaushalt. Verl{\"a}ssliche Aussagen zum Bodenwasserhaushalt k{\"o}nnen nur auf Grundlage von zeitlich und r{\"a}umlich hoch aufgel{\"o}sten Daten getroffen werden. Bodenfeuchtezeitreihen zusammen mit den bodenphysikalischen Daten lagen in dieser Datenqualit{\"a}t f{\"u}r Unterfranken bisher nur sehr vereinzelt vor. Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass die untersuchten B{\"o}den entsprechend den jeweiligen naturr{\"a}umlichen Gegebenheiten sehr unterschiedliche bodenhydrologische Eigenschaften aufweisen. W{\"a}hrend langer Trockenphasen k{\"o}nnen beispielsweise die Parabraunerden am Standort Herchsheim wegen ihrer h{\"o}heren Wasserspeicherkapazit{\"a}t die Pflanzen l{\"a}nger mit Wasser versorgen als die sandigen Braunerden am Standort Oberrimbach. Die Bodenfeuchteregime im Beobachtungszeitraum waren sehr stark vom Witterungsverlauf einzelner Jahre abh{\"a}ngig. Das Bodenfeuchteregime bei einem durchschnittlichen Witterungsverlauf wie in 2021 zeichnet sich durch eine langsame Abnahme der Bodenfeuchte ab Beginn der Vegetationsperiode im Fr{\"u}hjahr aus. Regelm{\"a}ßige Niederschl{\"a}ge im Fr{\"u}hjahr f{\"u}llen den oberfl{\"a}chennahen Bodenwasserspeicher immer wieder auf und sichern den Bodenwasservorrat in der Tiefe bis in den Hochsommer. Im Hochsommer k{\"o}nnen Pflanzen dann w{\"a}hrend der Trockenphasen ihren Wasserbedarf aus den tieferen Horizonten decken. Im Gegensatz dazu nimmt die Bodenfeuchte in D{\"u}rrejahren wie 2018 bis 2020 oder 2022 bereits im Fr{\"u}hjahr bis in die untersten Horizonte stark ab. Die nutzbare Feldkapazit{\"a}t ist zum Teil schon im Juni weitgehend ausgesch{\"o}pft, womit f{\"u}r sp{\"a}tere Trockenphasen kein Bodenwasser mehr zur Verf{\"u}gung steht. Die Herbst- und Winterniederschl{\"a}ge s{\"a}ttigen den Bodenwasservorrat wieder bis zur Feldkapazit{\"a}t auf. Bei tiefreichender Ersch{\"o}pfung des Bodenwassers wurde die Feldkapazit{\"a}t erst im Januar oder Februar erreicht. Im Zuge der land- und forstwirtschaftlichen Nutzung ist eine gute Datenlage zu den bodenkundlichen und stand{\"o}rtlichen Gegebenheiten f{\"u}r klimaadaptierte Anpassungsstrategien essentiell. Wichtige Zielsetzungen bestehen grunds{\"a}tzlich in der Erhaltung der Bodenfunktionen, in der Verbesserung der Infiltrationskapazit{\"a}t und Wasserspeicherkapazit{\"a}t. Hier kommt dem Boden als interaktive Austauschfl{\"a}che zwischen den Sph{\"a}ren und damit dem Bodenschutz eine zentrale Bedeutung zu. Die in Zukunft erwarteten klimatischen Bedingungen stellen an jeden Boden andere Herausforderungen, welchen mit stand{\"o}rtlich abgestimmten Bodenschutzmaßnahmen begegnet werden kann.},
  subject      = {Bodengeografie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Bachmann2007,
  author    = {Bachmann, Martin U. R.},
  title     = {Automatisierte Ableitung von Bodenbedeckungsgraden durch MESMA-Entmischung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-26337},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Weltweit sind Trockengebiete in st{\"a}ndiger Ver{\"a}nderung, verursacht durch nat{\"u}rliche klimatische Schwankungen und oftmals durch Prozesse der Landdegradation. Auch weisen die meisten semi-ariden Naturr{\"a}ume eine große r{\"a}umliche Heterogenit{\"a}t auf, hervorgerufen durch ein kleinr{\"a}umiges Mosaik aus Gr{\"a}sern, kleineren Str{\"a}uchern und Bereichen offenliegenden Bodens. Die Dichte der Vegetation wird prim{\"a}r vom pflanzenverf{\"u}gbaren Wasser bestimmt, aber auch der Entwicklungs- und Degradationszustand der B{\"o}den sowie anthropogen bedingte Faktoren spielen hierbei eine Rolle. Zur Charakterisierung und Kartierung der Vegetation sowie zur Bewertung des Bodenerosionsrisikos und des Degradationszustands hat sich die Erhebung der Bedeckungsgrade von vitaler, photosynthetisch aktiver Vegetation (PV), von abgestorbener oder zeitweise vertrockneter und somit nicht photosynthetisch aktiver Vegetation (NPV) sowie von offenliegendem Boden als zweckm{\"a}ßig herausgestellt. Die Nutzung der Fernerkundung f{\"u}r diese Aufgabe erfolgt zumeist nur f{\"u}r kleinmaßst{\"a}bige Kartierungen und - im Falle von Multispektralsensoren - unter Vernachl{\"a}ssigung nicht-photosynthetisch aktiver Vegetation. Die r{\"a}umliche Variabilit{\"a}t der Vegetation-Boden-Mosaike liegt oftmals in der Gr{\"o}ßenordnung von wenigen Metern und somit unterhalb des r{\"a}umlichen Aufl{\"o}sungsverm{\"o}gens von Fernerkundungssystemen. Um dennoch die verschiedenen Anteile innerhalb eines Pixels identifizieren und quantifizieren zu k{\"o}nnen, sind Methoden der Subpixel-Klassifikation notwendig. In dieser Arbeit wird eine Methodik zur verbesserten und automatisierbaren Ableitung von Bodenbedeckungsgraden in semi-ariden Naturr{\"a}umen vorgestellt. Hierzu wurde ein Verfahren zur linearen spektralen Entmischung in Form einer Multiple Endmember Spectral Mixture Analysis (MESMA) entwickelt und umgesetzt. Durch diese Methodik kann explizit die spektrale Variabilit{\"a}t von Vegetation und Boden in das Mischungsmodellmiteinbezogen werden, und quantitative Anteile f{\"u}r die funktionalen Klassen PV, NPV und Boden innerhalb eines Pixels erfasst werden. Durch die r{\"a}umliche Kartierung der verwendeten EM wird weiterhin eine thematische Klassifikation erreicht. Die hierf{\"u}r ben{\"o}tigten Informationen k{\"o}nnen - wie im Falle der Spektren reiner Materialien (EM-Spektren) - aus den Bilddaten selbst abgeleitet werden, oder k{\"o}nnen - wie ein Gel{\"a}ndemodell und die Information {\"u}ber den Scanwinkel - im Zuge der Vorprozessierung aus weiteren Datenquellen erzeugt werden. Hinsichtlich der automatisierten EM-Ableitung wird eine zweistufige Methodik eingesetzt, welche auf einer angepassten Version des Sequential Maximum Angle Convex Cone (SMACC)-Verfahrens sowie der Analyse einer ersten Entmischungsiteration basiert. Die Klassifikation der gefundenen potentiellen EM erfolgt durch ein merkmalsbasiertes Verfahren. Weiterhin weisen nicht-photosynthetisch aktive Vegetation und Boden eine hohe spektrale {\"A}hnlichkeit auf. Zur sicheren Trennung kann die Identifikation schmaler Absorptionsbanden dienen. Zu diesen z{\"a}hlen beispielsweise die Absorptionsbanden von Holozellulose und - je nach Bodentyp - Absorptionsbanden von Bodenmineralen. Auch die spektrale Variabilit{\"a}t der Klassen PV und NPV erfordert zur sicheren Unterscheidung die Verwendung biophysikalisch erkl{\"a}rbarer Merkmale im Spektrum. Hierzu z{\"a}hlen unter anderem die St{\"a}rke der Chlorophyll-Absorption, die Form und Lage der 'RedEdge' und das Auftreten von Holozellulosebanden. Da diese spektrale Information bei herk{\"o}mmlichen Entmischungsans{\"a}tzen nicht ber{\"u}cksichtigt wird, erfolgt {\"u}berwiegend eine Optimierung der Gesamtalbedo, was zu einer schlechten Trennung der Klassen f{\"u}hren kann. Aus diesem Grund wird in der vorliegenden Arbeit der MESMA-Ansatz dahingehend erweitert, dass spektrale Information in Form von identifizierten und parametrisierten Absorptionsbanden in den Entmischungsprozess mit einfließt und hierdurch das Potential hyperspektraler Datens{\"a}tze besser genutzt werden kann. Auch wird in einer zus{\"a}tzlichen Entmischungsiteration die r{\"a}umliche Nachbarschaft betrachtet, um insbesondere die Verwendung des sinnvollsten Boden-EMs zu gew{\"a}hrleisten. Ein zus{\"a}tzliches Problemfeld stellt die numerische L{\"o}sung des {\"u}berbestimmten und oftmals schlecht konditionierten linearen Mischungsmodells dar. Hierzu kann durch die Verwendung des BVLS-Algorithmus und des Ausschlusses kritischer EM-Kombinationen eine numerisch stabile L{\"o}sung gefunden werden. Um die oftmals immense Rechenzeit von MESMA-Verfahren zu verk{\"u}rzen, besteht die M{\"o}glichkeit einer iterativen EM-Auswahl und somit die Vermeidung einer L{\"o}sung des Mischungssystems durch Berechnung aller EM-Kombinationen ('Brute-Force'-Ansatz). Ein weiterer wichtiger Punkt ist die explizite pixelweise Angabe zur Zuverl{\"a}ssigkeit der Entmischungsergebnisse. Dies erfolgt auf Basis des Mischungsmodells selbst, durch den Vergleich zu empirischen Regressionsmodellen, durch die Ber{\"u}cksichtigung des lokalen Einfallswinkels sowie durch die Integration von Qualit{\"a}tsangaben der Ausgangsdaten. Um das Verfahren systematisch und unter kontrollierten Bedingungen zu verifizieren und um den Einfluss verschiedener externer Parameter sowie die typischen Genauigkeiten auf einer breiten Datenbasis zu ermitteln, wird eine Simulationskette zur Erzeugung synthetischer Mischungen erstellt. In diese Simulationen fließen Feldspektren von B{\"o}den und Pflanzen verschiedener semi-arider Gebiete mit ein, um m{\"o}glichst viele F{\"a}lle abdecken zu k{\"o}nnen. Die eigentliche Validierung erfolgt auf HyMap-Datens{\"a}tzen des Naturparks 'Cabo de Gata' in der andalusischen Provinz Almer{\´i}a sowie auf Messungen, die begleitend im Feld durchgef{\"u}hrt wurden. Hiermit konnte die Methodik auf ihre Genauigkeit unter den konkreten Anforderungen des Anwendungsbeispiels {\"u}berpr{\"u}ft werden. Die erzielbare Genauigkeit dieser automatisierten Methodik liegt mit einem mittleren Fehler um rund 10\% Abundanz absolut im selben Wertebereich oder nur geringf{\"u}gig h{\"o}her als die Ergebnisse publizierter manueller MESMA-Ans{\"a}tze. Weiterhin konnten die typischen Genauigkeiten der Verifikation im Zuge der Validierung best{\"a}tigt werden. Den limitierenden Faktor des Ansatzes stellen in der Praxis fehlerhafte oder unvollst{\"a}ndige EM-Modelle dar. Mit der vorgestellten Methodik ist somit die M{\"o}glichkeit gegeben, die Bedeckungsgrade quantitativ und automatisiert im Subpixelbereich zu erfassen.},
  subject      = {Optische Fernerkundung},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Esch2006,
  author    = {Esch, Thomas},
  title     = {Automatisierte Analyse von Siedlungsfl{\"a}chen auf der Basis h{\"o}chstaufl{\"o}sender Radardaten},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-18863},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {St{\"a}dtische Agglomerationen zeichnen sich durch eine zunehmende Dynamik {\"o}kologischer, {\"o}konomischer und sozialer Ver{\"a}nderungen aus. Um eine nachhaltige Entwicklung urbaner R{\"a}ume zu gew{\"a}hrleisten, bedarf es verst{\"a}rkt innovativer Methoden zur Erfassung der raumwirksamen Ver{\"a}nderungen. Diesbez{\"u}glich hat sich die satellitengest{\"u}tzte Erdbeobachtung als kosteng{\"u}nstiges Instrumentarium zur Erhebung planungsrelevanter Informationen erwiesen. Dabei wird in naher Zukunft eine neue Generation von Radarsatelliten zur Verf{\"u}gung stehen, deren Leistungsverm{\"o}gen erstmals die operationelle Analyse von Siedlungsfl{\"a}chen auf Grundlage von Radardaten erm{\"o}glicht. Vor diesem Hintergrund ist es das Ziel der Dissertation, auf der Basis einer nutzerorientierten Methodik das Potential hochaufl{\"o}sender SAR-Daten zur automatisierten Erfassung und Analyse von Siedlungsfl{\"a}chen zu untersuchen. Die Methodik setzt auf dem objektorientierten Bildanalysekonzept der Software eCognition auf. Dabei haben sich der SAR-Speckle sowie Schw{\"a}chen hinsichtlich der G{\"u}te der Bildsegmentierung bzw. der Bestimmung geeigneter Segmentierungseinstellungen als Limitierungen erwiesen. Folglich liegt ein erster Schwerpunkt auf der Optimierung und Stabilisierung einer segmentbasierten Auswertung von Radardaten. Hier hat sich gezeigt, dass mit Blick auf Siedlungsareale weiterhin Optimierungsbedarf hinsichtlich einer strukturerhaltenden Bildgl{\"a}ttung besteht. Daher wird zun{\"a}chst ein neuer Filteransatz entwickelt, der gegen{\"u}ber den etablierten Techniken eine konsequentere Reduzierung des Speckle in homogenen Bildarealen gew{\"a}hrleistet und dabei gleichsam die hochfrequente Information in stark strukturierten Aufnahmebereichen bewahrt. Die Schwierigkeiten im Zusammenhang mit der G{\"u}te und {\"U}bertragbarkeit der Bildsegmentierung werden ebenso wie die Schw{\"a}chen im Hinblick auf die zielgerichtete Definition der optimalen Segmentierungsparameter durch die Entwicklung eines klassenbasierten Ansatzes zur Segmentoptimierung in der Software-Umgebung von eCognition reduziert. Der zweite Schwerpunkt dieser Dissertation widmet sich der Entwicklung von Konzepten zur automatisierten Analyse der regionalen und lokalen Siedlungsstruktur. Im regionalen Kontext liegen die Identifizierung von Siedlungsfl{\"a}chen und die Erfassung einfacher Landnutzungsklassen im Fokus der Arbeiten. Dazu wird ein Regelwerk zur Auswertung einfach-polarisierter SAR-Aufnahmen erstellt, das sich maßgeblich auf r{\"a}umlich und zeitlich robuste textur-, kontext- und hierarchiebezogene Merkmale st{\"u}tzt. Diese Wissensbasis wird anschließend so erweitert, dass sie die Analyse dual-polarisierter, bifrequenter oder kombinierter optischer und SAR-basierter Bilddaten erm{\"o}glicht. Wie die Ergebnisse zeigen, k{\"o}nnen Siedlungsfl{\"a}chen und Landnutzungsklassen bereits {\"u}ber einfach-polarisierte SAR-Aufnahmen mit Genauigkeiten von rund 90 Prozent erfasst werden. Durch die Einbindung einer weiteren Polarisation, Frequenz oder optischer Daten l{\"a}sst sich diese G{\"u}te auf Werte von bis zu 95 Prozent steigern. Die lokalen Analysen zielen auf die thematisch und r{\"a}umlich differenzierte Erfassung der Landnutzung innerhalb bebauter Areale ab. Die Untersuchung basiert auf der synergetischen Auswertung einer hochaufl{\"o}senden Radaraufnahme und eines bedeutend geringer aufgel{\"o}sten optischen Datensatzes. Die isolierte Analyse von SAR-Aufnahmen reichte hingegen selbst bei der Kombination verschiedener Frequenzen oder Polarisationen nicht zur Charakterisierung der kleinteiligen, heterogenen Stadtlandschaft aus. Im Kontext der synergetischen Auswertung dient die SAR-Aufnahme vornehmlich zur Extraktion der urbanen Topografie, w{\"a}hrend der optische Datensatz wichtige Merkmale zur Differenzierung der erfassten Struktureinheiten in die Kategorien Geb{\"a}ude, versiegelte Freifl{\"a}che, unversiegelte Freifl{\"a}che und Baumbestand beisteuert. Das Resultat zeigt, dass sich trotz des synergetischen Ansatzes lediglich eine Genauigkeit von 65 Prozent erzielen l{\"a}sst. Dennoch k{\"o}nnen Geb{\"a}ude dabei mit einer G{\"u}te von 72 Prozent vergleichsweise akkurat erfasst werden. Im Hinblick auf die Demonstration des siedlungsbezogenen Anwendungspotentials h{\"o}chstaufl{\"o}sender SAR-Daten l{\"a}sst sich res{\"u}mieren, dass eine automatische Ableitung siedlungsstruktureller Merkmale im komplexen st{\"a}dtischen Umfeld aufgrund der eingeschr{\"a}nkten spektralen Aussagekraft und der starken Geometrieabh{\"a}ngigkeit des Signals mit signifikanten Schwierigkeiten verbunden ist. Dennoch hat sich gezeigt, dass diese Limitierungen in gewissem Umfang {\"u}ber den Ansatz der multiskaligen, objektorientierten Klassifizierung kompensiert werden k{\"o}nnen. Dabei lassen sich die regionalen Siedlungs- und Landnutzungsmuster mit {\"u}berzeugenden Genauigkeiten erfassen, w{\"a}hrend die Betrachtung der lokalen Siedlungsstruktur eindeutig die Grenzen der Radartechnik im Hinblick auf die Analyse komplex strukturierter Stadtlandschaften aufzeigt.},
  subject      = {Fernerkundung},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Wehrmann2007,
  author    = {Wehrmann, Thilo},
  title     = {Automatisierte Klassifikation von Landnutzung durch Objekterkennung am Beispiel von CORINE Land Cover},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25260},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Informationen {\"u}ber die Landbedeckung und die mit der anthropogenen Komponente verbundenen Landnutzung sind elementare Bestandteile f{\"u}r viele Bereiche der Politik, Wirtschaft und Wissenschaft. Darunter fallen beispielsweise die Strukurentwicklungsprogramme der EU, die Schadensregulierung im Versicherungswesen und die Modellierung von Stoffkreisl{\"a}ufen. CORINE Land Cover (CLC) wurde infolge eines erweiterten Bedarfs an einem europaweit harmonisierten Datensatz der Landoberfl{\"a}che erstellt. Das CORINE Projekt weist f{\"u}r diese Arbeit eine hohe Relevanz durch die regelm{\"a}ßigen Aktualisierungen von 10 Jahren, dem Einsatz der Daten in vielen europ{\"a}ischen und nationalen Institutionen und der guten Dokumentation der CORINE Nomenklatur auf. Die Erstellung der Daten basiert auf der computergest{\"u}tzten manuellen Interpretation, da automatische Verfahren durch die Komplexit{\"a}t der Aufgabenstellung und Thematik nicht in der Lage waren, den menschlichen Interpreten zu ersetzen. Diese Arbeit stellt eine Methodik vor, um CORINE Land Cover aus optischen Fernerkundungsdaten f{\"u}r eine kommende Aktualisierung abzuleiten. Hierzu dienen die Daten von CLC 1990 und der Fernerkundungsdatensatz Image 2000 als Grundlage, sowie die CLC 2000 Klassifikation als Referenz. Die entwickelte und in dem Softwarepaket gnosis implementierte Methodik wendet die objektorientierte Klassifikation in Kombination mit Theorien aus der menschlichen Bildwahrnehmung an. In diesen Theorien wird die Bildwahrnehmung als informationstechnischer Prozess gesehen, der den Klassifikationsprozess in die drei folgenden Subprozesse unterteilt: Bildsegmentierung, Merkmalsgenerierung und Klassenzuweisung. Die Bildsegmentierung generiert aus den untersten Bildprimitiven (Pixeln) bedeutungsvolle Bildsegmente. Diesen Bildsegmenten wird eine Anzahl von bildinvarianten Merkmalen aus den Fernerkundungsdaten f{\"u}r die Bestimmung der CLC Klasse zugewiesen. Dabei liegt die wichtigste Information in der Ableitung der Landbedeckung durch den {\"u}berwachten St{\"u}tzvektor-Klassifikator. Die Landoberfl{\"a}che wird hierzu in zehn Basisklassen untergliedert, um weiteren Merkmalen einen semantischen Unterbau zu geben. Zur Bestimmung der anthropogenen Komponente von ausgew{\"a}hlten Landnutzungsklassen, wie beispielsweise Ackerland und Gr{\"u}nland, wird der ph{\"a}nologische Verlauf der Vegetation durch die Parameter temporale Variabilit{\"a}t und temporale Intensit{\"a}t beschrieben. Neben dem jahreszeitlichen Verlauf der Vegetation k{\"o}nnen Nachbarschaftsbeziehungen untersucht werden, um weitere anthropogene Klassen und heterogen aufgebaute Sammelklassen beschreiben zu k{\"o}nnen. Der Versiegelungsgrad als Beispiel f{\"u}r eine Reihe von unscharfen Merkmalen dient der weiteren Differenzierung der verschiedenen Siedlungsklassen aus CORINE LC. Mit Hilfe dieser Merkmale werden die CLC Klassen in abstrakter Form im Klassenkatalog (a-priori Wissensbasis) als Protoklassen beschrieben. Die eigentliche Objekterkennung basiert auf der Repr{\"a}sentation der CORINE Objekte durch ihre einzelnen Bestandteile und vergleicht die gefundenen Strukturen mit der Wissensbasis. Semantisch homogen aufgebaute Klassen, wie W{\"a}lder und Siedlungen oder Protoklassen mit eindeutigen Merkmalen, beispielsweise zur Bestimmung von Gr{\"u}nland durch die Ph{\"a}nologie, k{\"o}nnen durch den bottom-up Ansatz identifiziert werden. Das {\"u}bergeordnete CLC Objekt kann direkt aus den Bestandteilen zusammengebaut und einer Klasse zugewiesen werden. Semantisch heterogene Klassen, wie zum Beispiel bestimmte Sammelklassen (Komplexe Parzellenstrukur), k{\"o}nnen durch ihre Bestandteile validiert werden, indem die Bestandteile eines existierenden CLC Objektes mit der Wissensbasis auf Konsistenz untersucht werden (top-down Ansatz). Eine a-priori Datengrundlage ist f{\"u}r die Erkennung dieser Klassen essentiell. Die Untersuchung der drei Testgebiete (Frankfurt, Berlin, Oldenburg) zeigte, dass von der CORINE LC Nomenklatur 13 Klassen identifiziert und weiteren 14 Klassen validiert werden k{\"o}nnen. Zehn Klassen k{\"o}nnen durch diese Methodik aufgrund fehlender Merkmale oder Zusatzdaten nicht klassifiziert werden. Die Gesamtgenauigkeit der automatisierten Klassifikation f{\"u}r die Testgebiete betr{\"a}gt zwischen 70\% und 80\% f{\"u}r die umgesetzten Klassen. Betrachtet man davon einzelne Klassen, wie Siedlungs-, Wald- oder Wasserklassen, wird aufgrund der verwendeten Merkmale eine Klassifikationsgenauigkeit von {\"u}ber 90\% erreicht. Ein m{\"o}glicher Einsatz der entwickelten Software gnosis liegt in der Unterst{\"u}tzung einer kommenden CORINE Aktualisierung durch die Prozessierung der identifizierbaren Klassen. Diese CLC Klassen m{\"u}ssen vom Interpreten nicht mehr {\"u}berpr{\"u}ft werden. F{\"u}r bestimmte CLC Klassen aus dem Top-down Ansatz wird der Interpret die letzte Entscheidung aus einer Auswahl von Klassen treffen m{\"u}ssen. Weiterhin k{\"o}nnen die berechneten Merkmale, wie die temporalen Eigenschaften und der Versiegelungsgrad dem Bearbeiter als Entscheidungsgrundlage zur Verf{\"u}gung gestellt werden. Der Einsatz dieser neu entwickelten Methode f{\"u}hrt zu einer Optimierung des bestehenden Aufnahmeverfahrens durch die Integration von semi-automatisierten Prozessen.},
  subject      = {Optische Fernerkundung},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hoeppner2009,
  author    = {H{\"o}ppner, Kathrin},
  title     = {Beobachtung des Hydroxyl (OH*)-Airglow: Untersuchung von Klimasignalen und atmosph{\"a}rischen Wellen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-33588},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Die obere Mesosph{\"a}re ist die Atmosph{\"a}renschicht, die von etwa 80-100 km H{\"o}he reicht. Aufgrund der geringen Luftdichte - sie ist f{\"u}nf bis sechs Gr{\"o}ßenordnungen geringer als an der Erdoberfl{\"a}che - und der effektiven Abstrahlung von W{\"a}rme in den Weltraum („Strahlungsk{\"u}hlung") wird generell angenommen, dass Klimasignale in diesem H{\"o}henbereich sehr viel ausgepr{\"a}gter sein sollten als in den unteren Atmosph{\"a}renschichten. Es wird daher erwartet, dass Beobachtungen in dieser Region der Atmosph{\"a}re eine fr{\"u}hzeitige Erkennung von Klimatrends mit guter statistischer Signifikanz erlauben sollten. Daten, die von diesen Messungen bereitgestellt werden, sind wichtig f{\"u}r die Weiterentwicklung und Verbesserung numerischer Klimamodelle, die die mittlere Atmosph{\"a}re abdecken. Dieser H{\"o}henbereich der Atmosph{\"a}re ist messtechnisch jedoch nur schwer zug{\"a}nglich. Die Dichte der Messnetze ist keinesfalls vergleichbar mit denen f{\"u}r die Beobachtung etwa der Stratosph{\"a}re oder der Troposph{\"a}re; Routinemessungen gibt es kaum. Direkte Messungen werden mit raketengest{\"u}tzten Instrumenten, indirekte Messungen {\"u}ber satellitengest{\"u}tzte und bodengebundene Techniken, wie z.B. Lidar, Radar und Spektroskopie, vorgenommen. Die vorliegende Arbeit basiert auf Daten des „GRound-based Infrared P-branch Spectrometer (GRIPS)", das Infrarot-Emissionen aus der sogenannten OH*-Airglow-Schicht misst, aus denen die Temperatur in ~87 km H{\"o}he abgeleitet werden kann. Neben anthropogenen Einfl{\"u}ssen auf das Klima gibt es nat{\"u}rliche Effekte, die Temperaturschwankungen in der oberen Mesosph{\"a}re verursachen k{\"o}nnen. F{\"u}r die Interpretation experimenteller Daten ist das Verst{\"a}ndnis dieser nat{\"u}rlichen Quellen der Variabilit{\"a}t wichtig. Daher wird mithilfe einer 25-j{\"a}hrigen Zeitreihe der {\"u}ber Wuppertal (51,3°N, 7,2°O) gemessenen OH*-Temperaturen die potentielle Wechselwirkung der Dynamik der oberen Mesosph{\"a}re mit der Sonnenaktivit{\"a}t untersucht. Eine Korrelation der Aktivit{\"a}t planetarer Wellen mit dem solaren Magnetfeld (22-j{\"a}hriger solarer Hale-Zyklus) konnte festgestellt werden. Als m{\"o}glicher physikalischer Mechanismus wird vorgeschlagen, dass der Ringstrom im Erdinnern und damit das interne Magnetfeld der Erde durch das solare Magnetfeld moduliert wird, was wiederum zu Modulationen des totalen Magnetfeldes im Erdinnern {\"u}ber die Kopplung elektromagnetischer Drehmomente zwischen dem Erdkern und dem Erdmantel f{\"u}hrt. Als Folge sollte die Rotationsperiode der Erde - und damit die Aktivit{\"a}t planetarer Wellen - durch die solare Magnetfeldst{\"a}rke moduliert sein. Der Aktivit{\"a}t planetarer Wellen ist zudem eine quasi-zweij{\"a}hrige Schwingung {\"u}berlagert. Zumeist ist die Wellenaktivit{\"a}t verst{\"a}rkt, wenn sich die Windrichtung des mittleren zonalen Windes der {\"a}quatorialen Quasi-Biennalen Oszillation (QBO) von einem Westwind zu einem Ostwind umkehrt. Dar{\"u}ber hinaus konnte festgestellt werden, dass die unregelm{\"a}ßige Verteilung der Sonnenflecken auf der Sonnenscheibe aufgrund der Rotation der Sonne zu Fluktuationen der OH*-Temperatur f{\"u}hrt. H{\"a}ufig beobachtet werden ausgepr{\"a}gte spektrale Komponenten in den OH*-Temperaturfluktuationen im Periodenbereich von 27 bis 31 Tagen. Diese Signaturen werden vorl{\"a}ufig auf die differentielle Rotation der Sonne zur{\"u}ckgef{\"u}hrt. Dynamische Prozesse wie z.B. atmosph{\"a}rische Schwerewellen sind von großer Bedeutung f{\"u}r den Energiehaushalt der oberen Mesosph{\"a}re / unteren Thermosph{\"a}re (MLT-Region). Daher m{\"u}ssen sie in Klimamodellen ber{\"u}cksichtigt werden, was derzeit jedoch nur durch einfache Parametrisierungen bewerkstelligt werden kann. Um eine m{\"o}glichst realistische Modellierung der großr{\"a}umigen Zirkulationssysteme zu erm{\"o}glichen, ist die Kenntnis der Strukturfunktionen der Schwerewellen sowie ihre Quell- und Senkenst{\"a}rken in Raum und Zeit erforderlich. Messungen von Schwerewellen sind daher unabdingbar. In der vorliegenden Arbeit werden im Rahmen von Fallstudien Temperatursignaturen untersucht, wie sie von Schwerewellen erzeugt werden. Verwendet werden hierf{\"u}r zeitlich hoch aufgel{\"o}ste OH*-Temperaturzeitreihen aufgenommen am Hohenpeißenberg (47,8°N, 11,0°O) und an der Zugspitze (47,5°N, 11,0°O). Durch den Alpenkamm induzierte Schwerewellen k{\"o}nnen identifiziert und Schwerewellenparameter wie beispielsweise die Ausbreitungsrichtung oder die Phasengeschwindigkeit quantifiziert werden. Messungen, aufgenommen von Bord des deutschen Forschungsschiffes „Polarstern" im Golf von Biskaya (um 48°N, 6°O), werden mit satellitenbasierten Beobachtungen kombiniert. Es wird gezeigt, dass Schwerewellen, die von einem atlantischen Zyklon erzeugt werden, die Temperatur in der Mesopausenregion beeinflussen k{\"o}nnen. Das GRIPS-System ist ferner prinzipiell zur schnellen Erkennung von Naturgefahren wie z.B. Tsunamis, Erdbeben oder Vulkanaktivit{\"a}t geeignet, da solche Ereignisse Infraschall erzeugen, der wiederum erkennbare Temperaturfluktuationen in der OH*-Airglow-Schicht verursacht. Am Beispiel des Sumatra-Tsunamis von 2004 wird diese M{\"o}glichkeit quantitativ diskutiert.},
  subject      = {Mesopause},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Pollinger2013,
  author    = {Pollinger, Felix},
  title     = {Bewertung und Auswirkungen der Simulationsg{\"u}te f{\"u}hrender Klimamoden in einem Multi-Modell Ensemble},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-97982},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Der rezente und zuk{\"u}nftige Anstieg der atmosph{\"a}rischen Treibhausgaskonzentration bedeutet f{\"u}r das terrestrische Klimasystem einen grundlegenden Wandel, der f{\"u}r die globale Gesellschaft schwer zu bew{\"a}ltigende Aufgaben und Herausforderungen bereit h{\"a}lt. Eine effektive, r{\"u}hzeitige Anpassung an diesen Klimawandel profitiert dabei enorm von m{\"o}glichst genauen Absch{\"a}tzungen k{\"u}nftiger Klima{\"a}nderungen. Das geeignete Werkzeug hierf{\"u}r sind Gekoppelte Atmosph{\"a}re Ozean Modelle (AOGCMs). F{\"u}r solche Fragestellungen m{\"u}ssen allerdings weitreichende Annahmen {\"u}ber die zuk{\"u}nftigen klimarelevanten Randbedingungen getroffen werden. Individuelle Fehler dieser Klimamodelle, die aus der nicht perfekten Abbildung der realen Verh{\"a}ltnisse und Prozesse resultieren, erh{\"o}hen die Unsicherheit langfristiger Klimaprojektionen. So unterscheiden sich die Aussagen verschiedener AOGCMs im Hinblick auf den zuk{\"u}nftigen Klimawandel insbesondere bei regionaler Betrachtung, deutlich. Als Absicherung gegen Modellfehler werden {\"u}blicherweise die Ergebnisse mehrerer AOGCMs, eines Ensembles an Modellen, kombiniert. Um die Absch{\"a}tzung des Klimawandels zu pr{\"a}zisieren, wird in der vorliegenden Arbeit der Versuch unternommen, eine Bewertung der Modellperformance der 24 AOGCMs, die an der dritten Phase des Vergleichsprojekts f{\"u}r gekoppelte Modelle (CMIP3) teilgenommen haben, zu erstellen. Auf dieser Basis wird dann eine nummerische Gewichtung f{\"u}r die Kombination des Ensembles erstellt. Zun{\"a}chst werden die von den AOGCMs simulierten Klimatologien f{\"u}r einige grundlegende Klimaelemente mit den betreffenden klimatologien verschiedener Beobachtungsdatens{\"a}tze quantitativ abgeglichen. Ein wichtiger methodischer Aspekt hierbei ist, dass auch die Unsicherheit der Beobachtungen, konkret Unterschiede zwischen verschiedenen Datens{\"a}tzen, ber{\"u}cksichtigt werden. So zeigt sich, dass die Aussagen, die aus solchen Ans{\"a}tzen resultieren, von zu vielen Unsicherheiten in den Referenzdaten beeintr{\"a}chtigt werden, um generelle Aussagen zur Qualit{\"a}t von AOGCMs zu treffen. Die Nutzung der K{\"o}ppen-Geiger Klassifikation offenbart jedoch, dass die prinzipielle Verteilung der bekannten Klimatypen im kompletten CMIP3 in vergleichbar guter Qualit{\"a}t reproduziert wird. Als Bewertungskriterium wird daher hier die F{\"a}higkeit der AOGCMs die großskalige nat{\"u}rliche Klimavariabilit{\"a}t, konkret die hochkomplexe gekoppelte El Ni{\~n}o-Southern Oscillation (ENSO), realistisch abzubilden herangezogen. Es kann anhand verschiedener Aspekte des ENSO-Ph{\"a}nomens gezeigt werden, dass nicht alle AOGCMs hierzu mit gleicher Realit{\"a}tsn{\"a}he in der Lage sind. Dies steht im Gegensatz zu den dominierenden Klimamoden der Außertropen, die modell{\"u}bergreifend {\"u}berzeugend repr{\"a}sentiert werden. Die wichtigsten Moden werden, in globaler Betrachtung, in verschiedenen Beobachtungsdaten {\"u}ber einen neuen Ansatz identifiziert. So k{\"o}nnen f{\"u}r einige bekannte Zirkulationsmuster neue Indexdefinitionen gewonnen werden, die sich sowohl als {\"a}quivalent zu den Standardverfahren erweisen und im Vergleich zu diesen zudem eine deutliche Reduzierung des Rechenaufwandes bedeuten. Andere bekannte Moden werden dagegen als weniger bedeutsame, regionale Zirkulationsmuster eingestuft. Die hier vorgestellte Methode zur Beurteilung der Simulation von ENSO ist in guter {\"U}bereinstimmung mit anderen Ans{\"a}tzen, ebenso die daraus folgende Bewertung der gesamten Performance der AOGCMs. Das Spektrum des Southern Oscillation-Index (SOI) stellt somit eine aussagekr{\"a}ftige Kenngr{\"o}ße der Modellqualit{\"a}t dar. Die Unterschiede in der F{\"a}higkeit, das ENSO-System abzubilden, erweisen sich als signifikante Unsicherheitsquelle im Hinblick auf die zuk{\"u}nftige Entwicklung einiger fundamentaler und bedeutsamer Klimagr{\"o}ßen, konkret der globalen Mitteltemperatur, des SOIs selbst, sowie des indischen Monsuns. Ebenso zeigen sich signifikante Unterschiede f{\"u}r regionale Klima{\"a}nderungen zwischen zwei Teilensembles des CMIP3, die auf Grundlage der entwickelten Bewertungsfunktion eingeteilt werden. Jedoch sind diese Effekte im Allgemeinen nicht mit den Auswirkungen der anthropogenen Klima{\"a}nderungssignale im Multi-Modell Ensemble vergleichbar, die f{\"u}r die meisten Klimagr{\"o}ßen in einem robusten multivariaten Ansatz detektiert und quantifiziert werden k{\"o}nnen. Entsprechend sind die effektiven Klima{\"a}nderungen, die sich bei der Kombination aller Simulationen als grundlegende Aussage des CMIP3 unter den speziellen Randbedingungen ergeben nahezu unabh{\"a}ngig davon, ob alle L{\"a}ufe mit dem gleichen Einfluss ber{\"u}cksichtigt werden, oder ob die erstellte nummerische Gewichtung verwendet wird. Als eine wesentliche Begr{\"u}ndung hierf{\"u}r kann die Spannbreite der Entwicklung des ENSO-Systems identifiziert werden. Dies bedeutet gr{\"o}ßere Schwankungen in den Ergebnissen der Modelle mit funktionierendem ENSO, was den Stellenwert der nat{\"u}rlichen Variabilit{\"a}t als Unsicherheitsquelle in Fragen des Klimawandels unterstreicht. Sowohl bei Betrachtung der Teilensembles als auch der Gewichtung wirken sich dadurch gegenl{\"a}ufige Trends im SOI ausgleichend auf die Entwicklung anderer Klimagr{\"o}ßen aus, was insbesondere bei letzterem Vorgehen signifikante mittlere Effekte des Ansatzes, verglichen mit der Verwendung des {\"u}blichen arithmetischen Multi-Modell Mittelwert, verhindert.},
  subject      = {Modell},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kirschke2008,
  author    = {Kirschke, Stefanie},
  title     = {Bilanzierung des Methanaustauschs zwischen Biosph{\"a}re und Atmosph{\"a}re in Periglazialr{\"a}umen mit Hilfe von Fernerkundung und Modellen am Beispiel des Lena Deltas},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-29024},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Verbleibende Unsicherheiten im Kohlenstoffhaushalt in {\"O}kosystemen der hohen n{\"o}rdlichen Breiten k{\"o}nnen teilweise auf die Schwierigkeiten bei der Erfassung der r{\"a}umlich und zeitlich hoch variablen Methanemissionsraten von Permafrostb{\"o}den zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden. Methan ist ein global abundantes atmosph{\"a}risches Spurengas, welches signifikant zur Erw{\"a}rmung der Atmosph{\"a}re beitr{\"a}gt. Aufgrund der hohen Sensibilit{\"a}t des arktischen Bodenkohlenstoffreservoirs sowie der großen von Permafrost unterlagerten Landfl{\"a}chen sind arktische Gebiete am kritischsten von einem globalen Klimawandel betroffen. Diese Dissertation adressiert den Bedarf an Modellierungsans{\"a}tzen f{\"u}r die Bestimmung der Quellst{\"a}rke nordsibirischer permafrostbeeinflusster {\"O}kosysteme der nassen polygonalen Tundra mit Hinblick auf die Methanemissionen auf regionalem Maßstab. Die Arbeit pr{\"a}sentiert eine methodische Struktur in welcher zwei prozessbasierte Modelle herangezogen werden, um die komplexen Wechselwirkungen zwischen den Kompartimenten Pedosph{\"a}re, Biosph{\"a}re und Atmosph{\"a}re, welche zu Methanemissionen aus Permafrostb{\"o}den f{\"u}hren, zu erfassen. Es wird ein Upscaling der Gesamtmethanfl{\"u}sse auf ein gr{\"o}ßeres, von Permafrost unterlagertes Untersuchungsgebiet auf Basis eines prozessbasierten Modells durchgef{\"u}hrt. Das prozessbasierte Vegetationsmodell Biosphere Energy Hydrology Transfer Model (BETHY/DLR) wird f{\"u}r die Berechnung der Nettoprim{\"a}rproduktion (NPP) arktischer Tundravegetation herangezogen. Die NPP ist ein Maß f{\"u}r die Substratverf{\"u}gbarkeit der Methanproduktion und daher ein wichtiger Eingangsparameter f{\"u}r das zweite Modell: Das prozessbasierte Methanemissionsmodell wird anschließend verwendet, um die Methanfl{\"u}sse einer gegebenen Bodens{\"a}ule explizit zu berechnen. Dabei werden die Prozesse der Methanogenese, Methanotrophie sowie drei verschiedene Transportmechanismen - molekulare Diffusion, Gasblasenbildung und pflanzengebundener Transport durch vaskul{\"a}re Pflanzen - ber{\"u}cksichtigt. Das Methanemissionsmodell ist f{\"u}r Permafrostbedingungen modifiziert, indem das t{\"a}gliche Auftauen des Permafrostbodens in der kurzen arktischen Vegetationsperiode ber{\"u}cksichtigt wird. Der Modellantrieb besteht aus meteorologischen Datens{\"a}tzen des European Center for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF). Die Eingangsdatens{\"a}tze werden mit Hilfe von in situ Messdaten validiert. Zus{\"a}tzliche Eingangsdaten f{\"u}r beide Modelle werden aus Fernerkundungsdaten abgeleitet, welche mit Feldspektralmessungen validiert werden. Eine modifizierte Landklassifikation auf der Basis von Landsat-7 Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) Daten wird f{\"u}r die Ableitung von Informationen zu Feuchtgebietsverteilung und Vegetationsbedeckung herangezogen. Zeitserien der Auftautiefe werden zur Beschreibung des Auftauens bzw. R{\"u}ckfrierens des Bodens verwendet. Diese Faktoren sind die Haupteinflussgr{\"o}ßen f{\"u}r die Modellierung von Methanemissionen aus permafrostbeeinflussten Tundra{\"o}kosystemen. Die vorgestellten Modellergebnisse werden mittels Eddy-Kovarianz-Messungen der Methanfl{\"u}sse validiert, welche w{\"a}hrend der Vegetationsperioden der Jahre 2003-2006 im s{\"u}dlichen Teil des Lena Deltas (72°N, 126°E) vom Alfred Wegener Institut f{\"u}r Polar- und Meeresforschung (AWI) durchgef{\"u}hrt wurden. Das Untersuchungsgebiet Lena Delta liegt an der Laptewsee in Nordostsibirien und ist durch {\"O}kosysteme der arktischen nassen polygonalen Tundra sowie kalten kontinuierlichen Permafrost charakterisiert. Zeitlich integrierte Werte der modellierten Methanfl{\"u}sse sowie der in situ Messungen zeigen gute {\"U}bereinstimmungen und weisen auf eine leichte Modelluntersch{\"a}tzung von etwa 10\%.},
  subject      = {Methanemission},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Dietz2013,
  author    = {Dietz, Andreas},
  title     = {Central Asian Snow Cover Characteristics between 1986 and 2012 derived from Time Series of Medium Resolution Remote Sensing Data},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-101221},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {The eminent importance of snow cover for climatic, hydrologic, anthropogenic, and economic reasons has been widely discussed in scientific literature. Up to 50\% of the Northern Hemisphere is covered by snow at least temporarily, turning snow to the most prevalent land cover types at all. Depending on regular precipitation and temperatures below freezing point it is obvious that a changing climate effects snow cover characteristics fundamentally. Such changes can have severe impacts on local, national, and even global scale. The region of Central Asia is not an exception from this general rule, but are the consequences accompanying past, present, and possible future changes in snow cover parameters of particular importance. Being characterized by continental climate with hot and dry summers most precipitation accumulates during winter and spring months in the form of snow. The population in this 4,000,000 km² vast area is strongly depending on irrigation to facilitate agriculture. Additionally, electricity is often generated by hydroelectric power stations. A large proportion of the employed water originates from snow melt during spring months, implying that changes in snow cover characteristics will automatically affect both the total amount of obtainable water and the time when this water becomes available. The presented thesis explores the question how the spatial extent of snow covered surface has evolved since the year 1986. This investigation is based on the processing of medium resolution remote sensing data originating from daily MODIS and AVHRR sensors, thus forming a unique approach of snow cover analysis in terms of temporal and spatial resolution. Not only duration but also onset and melt of snow coverage are tracked over time, analyzing for systematic changes within this 26 years lasting time span. AVHRR data are processed from raw Level 1B orbit data to Level 3 thematic snow cover products. Both, AVHRR and MODIS snow maps undergo a further post-processing, producing daily full-area mosaics while completely eliminating inherent cloud cover. Snow cover parameters are derived based on these daily and cloud-free time series, allowing for a detailed analysis of current status and changes. The results confirm the predictions made by coarse resolution predictions from climate models: Central Asian snow cover is changing, posing new challenges for the ecosystem and future water supply. The changes, however, are not aimed at only one direction. Regions with decreasing snow cover exist as well as those where the duration of snow cover increases. A shift towards earlier snow cover start and melt can be observed, posing a serious challenge to water management authorities due to a changed runoff regime.},
  subject      = {Zentralasien},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Ullmann2015,
  author    = {Ullmann, Tobias},
  title     = {Characterization of Arctic Environment by Means of Polarimetric Synthetic Aperture Radar (PolSAR) Data and Digital Elevation Models (DEM)},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-115719},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {The ecosystem of the high northern latitudes is affected by the recently changing environmental conditions. The Arctic has undergone a significant climatic change over the last decades. The land coverage is changing and a phenological response to the warming is apparent. Remotely sensed data can assist the monitoring and quantification of these changes. The remote sensing of the Arctic was predominantly carried out by the usage of optical sensors but these encounter problems in the Arctic environment, e.g. the frequent cloud cover or the solar geometry. In contrast, the imaging of Synthetic Aperture Radar is not affected by the cloud cover and the acquisition of radar imagery is independent of the solar illumination. The objective of this work was to explore how polarimetric Synthetic Aperture Radar (PolSAR) data of TerraSAR-X, TanDEM-X, Radarsat-2 and ALOS PALSAR and interferometric-derived digital elevation model data of the TanDEM-X Mission can contribute to collect meaningful information on the actual state of the Arctic Environment. The study was conducted for Canadian sites of the Mackenzie Delta Region and Banks Island and in situ reference data were available for the assessment. The up-to-date analysis of the PolSAR data made the application of the Non-Local Means filtering and of the decomposition of co-polarized data necessary. The Non-Local Means filter showed a high capability to preserve the image values, to keep the edges and to reduce the speckle. This supported not only the suitability for the interpretation but also for the classification. The classification accuracies of Non-Local Means filtered data were in average +10\% higher compared to unfiltered images. The correlation of the co- and quad-polarized decomposition features was high for classes with distinct surface or double bounce scattering and a usage of the co-polarized data is beneficial for regions of natural land coverage and for low vegetation formations with little volume scattering. The evaluation further revealed that the X- and C-Band were most sensitive to the generalized land cover classes. It was found that the X-Band data were sensitive to low vegetation formations with low shrub density, the C-Band data were sensitive to the shrub density and the shrub dominated tundra. In contrast, the L-Band data were less sensitive to the land cover. Among the different dual-polarized data the HH/VV-polarized data were identified to be most meaningful for the characterization and classification, followed by the HH/HV-polarized and the VV/VH-polarized data. The quad-polarized data showed highest sensitivity to the land cover but differences to the co-polarized data were small. The accuracy assessment showed that spectral information was required for accurate land cover classification. The best results were obtained when spectral and radar information was combined. The benefit of including radar data in the classification was up to +15\% accuracy and most significant for the classes wetland and sparse vegetated tundra. The best classifications were realized with quad-polarized C-Band and multispectral data and with co-polarized X-Band and multispectral data. The overall accuracy was up to 80\% for unsupervised and up to 90\% for supervised classifications. The results indicated that the shortwave co-polarized data show promise for the classification of tundra land cover since the polarimetric information is sensitive to low vegetation and the wetlands. Furthermore, co-polarized data provide a higher spatial resolution than the quad-polarized data. The analysis of the intermediate digital elevation model data of the TanDEM-X showed a high potential for the characterization of the surface morphology. The basic and relative topographic features were shown to be of high relevance for the quantification of the surface morphology and an area-wide application is feasible. In addition, these data were of value for the classification and delineation of landforms. Such classifications will assist the delineation of geomorphological units and have potential to identify locations of actual and future morphologic activity.},
  subject      = {Mackenzie-River-Delta},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Tran2011,
  author    = {Tran, Nam Binh},
  title     = {Climate change assessment in Southeast Asia and implications for agricultural production in Vietnam},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-64570},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Seit vielen Jahren ist die Erforschung von Klimawandel und -schwankungen das zentrale Thema der Klimatologie. Besonderes deutlich wird dies anhand der IPCC-Berichte, ebenso wie der zahlreichen Einzelstudien zur Entwicklung des Klimas auf unterschiedlichsten raum-zeitlichen Skalen. Insbesondere seit den 1980er Jahren befassen sich zahlreiche Forschungsgruppen weltweit mit der systematischen Sammlung, Aufbereitung und auch Auswertung von Klimadaten. Diese Datengrundlage erlaubt Analysen zur Entwicklung der globalen Lufttemperatur, des Niederschlags und anderer Klimaelemente (Jones et al., 1986; Hansen und Lebedeff, 1987; Vinnikov et al., 1987, 1990). Das wichtigste {\"u}bergreifende Ergebnis dieser Untersuchungen ist die Feststellung einer globalen Erw{\"a}rmung w{\"a}hrend des 20. Jahrhunderts, die sich in den beiden letzten Jahrzehnten besonders intensivierte. Absch{\"a}tzungen {\"u}ber die Art und St{\"a}rke des Klimawandels auf gr{\"o}ßeren, planungsrelevanten Massst{\"a}ben sind jedoch nach wie vor mit großen Unsicherheiten verbunden. F{\"u}r eine detailliertere Erforschung der Auswirkungen der globalen Erw{\"a}rmung auf regionaler oder gar lokaler Ebene besteht daher noch großer Forschungsbedarf. In dieser Dissertation wird zu diesem Zweck ein statistischer Ansatz verfolgt. Dieser erlaubt die Identifikation systematischer Unterschiede zwischen den Auspr{\"a}gungen klimatologischer Feldgr{\"o}ßen (bodennahe Lufttemperatur und Niederschlag) wie sie von sogenannten General Circulation Models (GCMs) simuliert werden im Vergleich zu den betreffenden Parametern aus Beobachtungsdaten. Als Beobachtungsdaten werden die NCEP Reanalysen, die statistisch interpolierten Datens{\"a}tze der CRU sowie Stationsdaten aus Vietnam verwendet. Hierbei zeigt sich, dass die aktuellen Klimamodelle die r{\"a}umlichen Muster der betrachteten Variablen in befriedigender Weise reproduzieren. Die Analyse des regionalen Klimawandels in S{\"u}dost-Asien erfolgt durch die Auswertung von Klimamodellrechnungen. Diese wurden von verschiedenen GCMs durchgef{\"u}hrt, wobei unterschiedliche Annahmen {\"u}ber die zuk{\"u}nftigen Treibhausgasemissionen ber{\"u}cksichtigt wurden. Der Fokus dieser Dissertation ist die Analyse der projizierten zeitlichen Entwicklung von bodennaher Temperatur und Niederschlag im 21. Jahrhundert. Hierbei werden sowohl j{\"a}hrliche als auch saisonale Mittelwerte bzw. Summen ber{\"u}cksichtigt. Neben diesen rein physikalisch-klimatologischen Betrachtungen behandelt diese Dissertation auch einen angewandten Aspekt, n{\"a}mlich den Impakt des Klimawandels auf die Landwirtschaft, exemplarisch untersucht am Beispiel Vietnams. F{\"u}r die Absch{\"a}tzung der Vulnerabilit{\"a}t dieses essentiellen Wirtschaftsbereiches wird ein statistisches Modell entwickelt in das an klimatischen Parametern die bodennahe temperatur sowie der Niederschlag einfliessen. Diese Untersuchung leistet damit einen wichtigen Beitrag zum Wissenstand {\"u}ber die Auswirkungen des Klimawandels in den niederen Breiten. Die sozio-{\"o}konomische Entwicklung jedes Staates der Erde wird von den Folgen des Klimawandels beeinflusst, allerdings variiert der Grad der Beeintr{\"a}chtigung erheblich. Vermutlich werden Entwicklungsl{\"a}nder wie Vietnam die Auswirkungen des Klimawandels besonders stark zu sp{\"u}ren bekommen. Die Ursachen f{\"u}r diese hohe Vulnerabilit{\"a}t liegen unter anderem in der Wirtschaftsstruktur: der allgemein hohe Stellenwert nat{\"u}rlicher Ressourcen und eine geringe Diversit{\"a}t verringern hier die M{\"o}glichkeiten zur Adaption an die beobachteten und projizierten Ver{\"a}nderungen. Die vorliegende Dissertation gliedert sich wie folgt: In Kapitel 1 stellt eine allgemeine Einf{\"u}hrung zur Thematik dar. Die Begriffe Klima und Klimawandel sowie einige {\"u}bliche Modelle zum Klimawandel, verbunden mit einer Abw{\"a}gung der spezifischen Vor- und Nachteile, werden erl{\"a}utert. Kapitel 2 besch{\"a}ftigt sich mit der Methodik. Hier werden die r{\"a}umliche Interpolation sowie die angewendeten explorativen und inferentiellen statistischen Verfahren diskutiert. Die Kapitel 3 und 4 beschreiben die Datengrundlage und die betrachtete Region. Im Kapitel 5 werden die Untersuchungsergebnisse dargelegt. In Kapitel 6 erfolgt die Abschlussbetrachtung und ein Ausblick auf die Zukunft. Am Ende der Dissertation finden sich die verwendeten Quellen sowie ein Appendix mit landwirtschaftlichen Daten.},
  subject      = {Klima{\"a}nderung},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Kackstaetter2003,
  author    = {Kackstaetter, Uwe R.},
  title     = {Contaminant diffusion and sorption of an artificial leachate in selected geologic barriers of Frankonia, Bavaria, Germany},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-16151},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {The geologic barrier represents the final contact between a landfill and the environment. Ideally suited are clays and mudstones because of sufficient vertical and lateral extent, low hydraulic conductivities and high sorptive characteristics. Since hydraulic conductivity is no longer the single criteria to determine transport and retardation of contaminants in geologic landfill barrier materials, diffusive and sorptive characteristics of 4 different clay and mudstone lithologies in Northern Bavaria, were investigated. Cored samples from various depths were included in this study and subjected to evaluations of geochemistry, mineralogy, physical parameters, sorption and diffusion. A transient double reservoir with decreasing source concentration was designed and constructed using clear polycarbonate cylinders for undisturbed clay plugs of 2 to 4cm thickness. Samples were also fitted with internal electrical conductivity probes to determine the migration of the diffusive front. A multi chemical species synthetic landfill leachate was contrived to simulate and evaluate natural pollutant conditions. A computational method for determining mineralogy from geochemical data was also developed. It was found that sorptive processes are mostly controlled by the quality and type of fine grained phyllosilicates and the individual chemical species involved exhibited linear, Freundlich, as well as Langmuir sorption properties. Effective diffusion and sorption coefficients were also determined using POLLUTEv6 (GAEA, 1997) software and receptor reservoir concentrations for K, Na, Ca, Cu, NH4, Cl, NO3, SO4, and concentration totals at predetermined time intervals. Anion exclusion proved to be a major factor in the diffusion process and was used to explain many observed anomalies. Furthermore, diffusion coefficients were found not to be static with a multi chemical species leachate, but actually varied during the course of the experiment. Strong indications point toward the major role of pore space quality, shape, and form as control of diffusive properties of a geologic barrier. A correlation of CECNa of the samples with De may point to a possible deduction of diffusive properties for multi species leachates without extensive and time consuming laboratory tests},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Carls1999,
  author    = {Carls, Hans-Georg},
  title     = {Das hochmittelalterliche Seefernhandelszentrum von Hormoz},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-1179807},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {1999},
  abstract  = {Das Hauptziel dieser Studie war, den Standort des 1 300 A.D. vom iranischen Festland auf die vorgelagerte Insel Jarun (sp{\"a}ter Hormoz) verlegten Seefernhandelszentrums von Alt-Hormoz zu belegen. Dieses Ziel sollte {\"u}ber einen interdisziplin{\"a}ren Ansatz mit Hilfe von kulturgeographischen, siedlungsarch{\"a}ologischen, historischen und geowissenschaftlichen Methoden erreicht werden. Bisherige arch{\"a}ologische und geographische Studien kamen zu sehr unterschiedlichen Standortangaben. Aus diesen Gr{\"u}nden wurde das Untersuchungsgebiet an der hochariden Schlickwattk{\"u}ste der heutigen Straße von Hormoz auf eine ca. 10 Quadratkilometer große Fl{\"a}che ausgedehnt. Der Name Seefernhandelszentrum von Alt-Hormoz steht f{\"u}r das 1300 AD verlassene, festl{\"a}ndische Fernhandelszentrum. Der Name Neu-Hormoz steht f{\"u}r das ab 1300 AD auf der Insel Jarun gelegene Seefernhandelszentrum. Auf der Insel Jarun gibt es kaum Vegetation und so gut wie keine Trinkwasserquellen. Man kann hier von einer f{\"u}r Mensch und Tier {\"a}ußerst lebensfeindlichen Umwelt sprechen. Die zeitliche und funktionale Zuordnung der im Rahmen der Feldarbeiten im Gebiet des ehemaligen Seefernhandelszentruns von Alt-Hormoz lokalisierten Fundorte basiert auf voneinander unabh{\"a}ngigen Auswertungen verschiedener Oberfl{\"a}chen- oder Kleinlesefund-gruppen (qualitativer Ansatz). Eine zentrale Stellung nahmen dabei fern{\"o}stliche Keramiktypen ein. Es wurde aber auch islamische Keramik mit in die Auswertung ein bezogen. Um die {\"u}ber die fern{\"o}stliche und die islamische Keramik gewonnenen Erkenntnisse abzusichern wurden auch chinesische M{\"u}nzen datiert.. Da Alt-Hormoz im 13. Jahrhundert eine M{\"u}nzst{\"a}tte war ließen sich zahllose islamische M{\"u}nzen nachweisen, wovon ein Teil datierbar war und in erster Linie der M{\"u}nzst{\"a}tte Alt-Hormoz zugeordnet werden konnte. Diese materiellen {\"U}berreste aus der 1300 AD verlassenen Hafenstadt Alt-Hormoz unterscheiden sich signifikant von denen, wie sie am Standort des Seefernhandelszentrums von Neu-Hormoz (Insel Jarun) aus dem 14. und 15. Jahrhundert bekannt sind. Die Qualit{\"a}t und die Quantit{\"a}t der am Fundort Kalatun (Alt-Hormoz) an der Oberfl{\"a}che nachgewiesenen Baumaterialien lassen {\"u}berhaupt keinen Zweifel daran, dass es sich hier um die architektonischen {\"U}berreste einer historischen Hafenstadt handelt, deren Bewohner am eintr{\"a}glichen, internationalen Seefernhandelsgesch{\"a}ft partizipierten.},
  subject      = {Hormos},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Diele2000,
  author    = {Diele, Laurence Martine},
  title     = {Der Pulvermaar-Vulkan},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-2397},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2000},
  abstract  = {Das etwa 20 000 Jahre alte Pulvermaar in der Westeifel besitzt einen 72 m tiefen, zentral liegenden See und einen stellenweise mindestens 45 m m{\"a}chtigen Tuffwall. Durch seinen außergew{\"o}hnlich guten Erhaltungszustand nimmt es eine Sonderstellung ein. Um auch den Tiefbau dieser Struktur besser kennenzulernen, wurden geophysikalische Messungen mit dem Ziel einer dreidimensionalen Modellierung durchgef{\"u}hrt. {\"U}ber beides wird in dieser Arbeit berichtet. Den Schwerpunkt der geophysikalischen Untersuchungen bildet ein Gravimetrieprogramm mit der Erstellung einer Schwerekarte des Pulvermaars und seiner Umgebung. Im Rahmen dieser Schweremessungen hat der Einsatz des GPS-Systems zur Vermessung ein besonderes Gewicht. Die Magnetfeldmessungen der Totalintensit{\"a}t konzentrieren sich mit einem dichten Meßnetz auf den Seebereich (Messungen im Boot). Mit Widerstands-Tiefensondierungen der Geoelektrik wird versucht, zu einer pr{\"a}ziseren Bestimmung der Tuffm{\"a}chtigkeiten zu gelangen. Die gewonnene Schwerekarte dient einer dreidimensionalen Modellierung auf der Basis der Freiluftanomalie mit dem Programm IGMAS. Die verh{\"a}ltnism{\"a}ßig kleine (negative) Schwere-anomalie von 1 - 2 mGal {\"u}ber dem Pulvermaar l{\"a}ßt vermuten, daß ein Basaltk{\"o}rper in das Diatrem eingebettet ist und zur kleinen Amplitude beitr{\"a}gt. Die Magnetfeldmessungen er-h{\"a}rten diese Vorstellung; das Ergebnis einer einfachen Modellierung f{\"u}r ein diametrales Profil ist mit einem 40 m m{\"a}chtigen Basaltk{\"o}rper grob 120 m unter Seeoberfl{\"a}che ver-tr{\"a}glich. Die Ergebnisse der gravimetrischen und magnetischen Modellierung, die M{\"a}chtigkeitsab-sch{\"a}tzungen f{\"u}r die pyroklastischen Ablagerungen aufgrund der Geoelektrik-Messungen sowie die Einbeziehung einer Volumenkalkulation f{\"u}r die Pyroklastika f{\"u}hren zu einem detaillierten Modell f{\"u}r das Pulvermaar, das sich insbesondere durch ein 2000 m tief reichendes Diatrem auszeichnet. Eine Bearbeitung des Schwerefeldes mit der Berechnung von Gradientenfeldern f{\"u}hrt zu einem bisher von Maaren nicht bekannten Ergebnis: Um das Pulvermaar herum existiert ein Hof erniedrigter Dichte mit einem Durchmesser von grob 2 km. Als Ursache wird eine Auf-lockerung des Gesteins durch Streß-Wellen angenommen, die ihren Ursprung in den wiederholten starken Eruptionen der Maar-Entstehung haben. Ebenfalls die Gradienten-felder der Gravimetrie zeigen Zusammenh{\"a}nge zwischen der Struktur des Maares und der regionalen Tektonik auf.},
  subject      = {Eifel <West> / Moor},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Wille2004,
  author    = {Wille, Sven E.},
  title     = {Die Gold-Kupfer-Mineralisationen s{\"u}dlich von Rehoboth, Namibia},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-10813},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Die sechs untersuchten Au-Cu-Vorkommen s{\"u}dlich von Rehoboth befinden sich im {\"o}stlichen Bereich des Rehoboth Inliers, dessen Geologie durch Kibarische Granitoide und Rhyolite der Gamsberg Granit Suite, Eburnische Granitoide der Piksteel Intrusiv Suite und pr{\"a}-Piksteel Metasedimente der Rehoboth Sequenz dominiert wird, die gr{\"u}nschieferfaziell {\"u}berpr{\"a}gt wurden. Au-Cu-Mineralisationen sind an spr{\"o}d-duktile Scherzonen gebunden, die mit variablem Streichen nach NW, N oder NE einfallen. Die Scherzonen orientieren sich entlang von deformierten mafischen G{\"a}ngen oder Einheiten von Metasedimenten, die in Eburnischen Granitoiden vorliegen. Impr{\"a}gnationen mit Au- oder Cu-f{\"u}hrenden Mineralen sind auf Bereiche von wenigen Metern um die Hauptvererzungen begrenzt. W{\"a}hrend der Kompression der Damara Orogenese wurde ein zylindrischer Faltenbau mit ENE-WSW-streichenden Achsenebenen und eine parallel dazu verlaufende Foliation angelegt. Daraufhin bewirkte eine Schleppfaltung mit dextraler Komponente eine Rotation von Faltenachsen, Streckungslinearen und Faserharnischen in nordwestliche Richtungen. Vielerorts lassen Planare anhand von Faserharnischen eine dextrale Aufschiebung und/oder eine sp{\"a}tere Abschiebung mit sinistralen Charakter erkennen, die vereinzelt mit Zerrkl{\"u}ften von tauben Quarz, Karbonat und Chlorit assoziiert sind. Mylonite der Scherzonen sind durch Albitisierung, Serizitisierung und teils durch eine Illitisierung gekennzeichnet. Es liegen zwei Arten der Au-Cu-Mineralisation vor. Bei der Vererzung der Swartmodder Kupfer Mine handelt es sich um eine Eisenoxid-Cu-Au-Mineralisation (IOCG-Typ) mit einer massiven Magnetit-Mineralisation mit einer diese verdr{\"a}ngenden Sulfidmineralisation. Typisch f{\"u}r erstere sind eine Assoziation von Magnetit mit Apatit (±Monazit) und erh{\"o}hte Gehalte an U und LSEE. Die folgende Sulfidmineralisation beinhaltet Chalkopyrit und Carrollit. Innerhalb dieses Vorkommens treten keine mineralisierten Quarzadern, die f{\"u}r die Au-Cu-Mineralisation der {\"u}brigen untersuchten Minen charakteristisch sind. Die Au-f{\"u}hrenden Quarzadern zeigen deutliche Merkmale der Deformation und Rekristallisation und orientieren sich entlang der Mylonite, die die Scherzonen charakterisieren. Die Au-Cu-Quarzmineralisationen sind an das Auftreten von Chalkopyrit gebunden. Dieser tritt im Erz der Golden Valley Mine mit Pyrit auf und enth{\"a}lt Einschl{\"u}sse von gediegenem Au, Petzit, Hessit, St{\"u}tzit, Galenit/Clausthalit, Sphalerit und anderen Ag-Cu-Seleniden und Ag-Cu-Se-Sulfiden. F{\"u}r diese Paragenese l{\"a}sst sich eine minimale Bildungstemperatur von 300°C bei Te-Fugazit{\"a}ten von logfTe2= -11 bis -6,5 und S-Fugazit{\"a}ten von logfS2 = -7,5 bis -6,8 f{\"u}r das hydrothermale Fluid absch{\"a}tzen. Der Chalkopyrit im Erz der Neuras Mine enth{\"a}lt Pyrit und Sphalerit und wurde teils durch eine komplexe Galenit-Bi-Ag-Sulfosalzparagenese verdr{\"a}ngt, die neben Galenit Wittichenit, Aikinit, Berryit, Emplektit und gediegen Bi enth{\"a}lt, die in Spuren Au f{\"u}hren. Isoliert im Quarz treten auch Aikinit, Berryit, Matildit, Akanthit/Argentit und mindestens eine unbekannte Ag-reiche Phase (Ag8Bi5Cu5S16) auf. Diese Paragenesen indizieren eine Verdr{\"a}ngung von Chalkopyrit bei Temperaturen zwischen 271 und 320°C bei niedrigen S- (logfS2 \&\#8804; -11) und O2-Fugazit{\"a}ten (logfO2 \&\#8804; -37) aus einem Fluid, welches reich an Pb, Bi und Ag (+Au) gewesen sein muss. Bei der Golden Valley Mine und der Neuras Mine weisen Magnetit-Impr{\"a}gnationen und einige Elementkorrelationen auf eine {\"A}hnlichkeit mit einer IOCG-Lagerst{\"a}ttenbildung hin. Unabh{\"a}ngig von der texturellen Assoziation, der Lithologie bzw. deren Mylonitisierung variieren die Bildungstemperaturen von Chlorit zwischen 230 und 405°C. In den meisten Gesteinen zeigt Biotit Anzeichen einer Chloritisierung. Aus der R{\"u}cksetzung des K/Ar-Isotopensystems und den Si-Gehalten von Muskoviten ergeben sich minimale P-T-Bedingungen von 350±50°C und ca. 3,5 kbar f{\"u}r die Damara Metamorphose. Biotite und Muskovite in den Myloniten sind meist illitisiert. Dieses spiegelt sich auch in niedrigeren Illit-Kristallinit{\"a}ten von Glimmerpr{\"a}paraten wider, die Damara bzw. post-Damara Alter (Feinfraktionen) ergeben. Der Grad der Argillitisierung l{\"a}sst sich durch die Evolution der Infiltration von niedrigtemperierten moderat-salinaren Fluiden bis hin zu hochsalinaren Fluiden mit h{\"o}heren Ca/Na-Verh{\"a}ltnissen erkl{\"a}ren, die sich aus der Untersuchung von Fluideinschl{\"u}ssen ableiten l{\"a}sst. Ein Zusammenhang zwischen den untersuchten Fluideinschl{\"u}ssen in Quarzadern und Nebengesteinen und der prim{\"a}ren Au-Cu-Mineralisation kann ausgeschlossen werden. F{\"u}r die Exploration auf Lagerst{\"a}tten des IOCG-Typs bieten sich P, LSEE, U, Th, Cu, Co, Au, Ag, Pb und Se als Pfadfinder-Elemente an. Vorkommen dieses Typs lassen sich mit Methoden der Magnetik und Radiometrie auffinden. F{\"u}r die Aufsuchung von Au-Cu-Quarzmineralisationen legen Erzmineralogie und Elementkorrelationen Ag, Te, Se, Pb und Bi als Pfadfinder neben As als klassischem Pfadfinder f{\"u}r Gold nahe.},
  subject      = {Rehoboth <Distrikt>},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Mutz2013,
  author    = {Mutz, Sebastian},
  title     = {Dynamic Statistical Modelling of Climate-Related Mass Balance Changes in Norway},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-114799},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {The glaciers in Norway exert a strong influence on Norwegian economy and society. Unlike many glaciers elsewhere and despite ongoing climate change and warming, many of them showed renewed advances and positive net mass changes in the 1980's and 1990's, followed by rapid retreats and mass losses since 2000. This difference in behaviour may be attributed to differences and shifts in the glaciological regime - the differences in the magnitude of impacts of climatic and non-climatic geographical factors on the glacier mass. This study investigates the influence of various atmospheric variables on mass balance changes of a selection of glaciers in Norway by means of Pearson correlation analyses and cross-validated stepwise multiple regression analyses. The analyses are carried out for three time periods (1949-2008, 1949-1988, 1989-2008) separately in order to take into consideration the possible shift in the glaciological regime in the 1980's. The atmospheric variables are constructed from ERA40 and NCEP/NCAR re-analysis datasets and include regional means of seasonal air temperature and precipitation rates and atmospheric circulation indices. The multiple regression models trained in these time periods are then applied to predictors reconstructed from the CMIP3 climate model dataset to generate an estimate for mass changes from the year 1950 to 2100. The temporal overlap of estimates and observations is used for calibration. Finally, observed atmospheric states in seasons that are characterised by a particularly positive or negative mass balance are categorised into time periods of modelled climate by the application of a Bayesian classification procedure. The strongest influence on winter mass balance is exerted by different indices of the North Atlantic Oscillation (NAO), Northern Annular Mode (NAM) and precipitation. The correlation coefficients and explained variances determined from the multiple regression analyses reveal an East-West gradient, suggesting a weaker influence of the NAO and NAM on glaciers underlying a more continental regime. The highest correlation coefficients and explained variances were obtained for the 1989-2008 time period, which might be due to a strong and predominantly positive phase of the NAO. Multi-model ensemble means of the estimates show a mass loss for all three eastern glaciers, while the estimates for the more maritime glaciers are ambivalent. In general, the estimates show a greater sensitivity to the training time period than to the greenhouse gas emission scenarios according to which the climates were simulated. The average net mass change by the end of 2100 is negative for all glaciers except for the northern Engabreen. For many glaciers, the Bayesian classification of observed atmospheric states into time periods of modelled climate reveals a decrease in probability of atmospheric states favouring extremes in winter, and an increase in probability of atmospheric states favouring extreme mass loss in summer for the distant future (2071-2100). This pattern of probabilities for the ablation season is most pronounced for glaciers underlying a continental and intermediate regime.},
  subject      = {Norwegen},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Reinermann2023,
  author    = {Reinermann, Sophie},
  title     = {Earth Observation Time Series for Grassland Management Analyses - Development and large-scale Application of a Framework to detect Grassland Mowing Events in Germany},
  doi       = {10.25972/OPUS-32273},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-322737},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Grasslands shape many landscapes of the earth as they cover about one-third of its surface. They are home and provide livelihood for billions of people and are mainly used as source of forage for animals. However, grasslands fulfill many additional ecosystem functions next to fodder production, such as storage of carbon, water filtration, provision of habitats and cultural values. They play a role in climate change (mitigation) and in preserving biodiversity and ecosystem functions on a global scale. The degree to what these ecosystem functions are present within grassland ecosystems is largely determined by the management. Individual management practices and the use intensity influence the species composition as well as functions, like carbon storage, while higher use intensities (e.g. high mowing frequencies) usually show a negative impact. Especially in Central European countries, like in Germany, the determining influence of grassland management on its physiognomy and ecosystem functions leads to a large variability and small-scale alternations of grassland parcels. Large-scale information on the management and use intensity of grasslands is not available. Consequently, estimations of grassland ecosystem functions are challenging which, however, would be required for large-scale assessments of the status of grassland ecosystems and optimized management plans for the future. The topic of this thesis tackles this gap by investigating the major grassland management practice in Germany, which is mowing, for multiple years, in high spatial resolution and on a national scale. Earth Observation (EO) has the advantage of providing information of the earth's surface on multi-temporal time steps. An extensive literature review on the use of EO for grassland management and production analyses, which was part of this thesis, showed that in particular research on grasslands consisting of small parcels with a large variety of management and use intensity, like common in Central Europe, is underrepresented. Especially the launch of the Sentinel satellites in the recent past now enables the analyses of such grasslands due to their high spatial and temporal resolution. The literature review specifically on the investigation of grassland mowing events revealed that most previous studies focused on small study areas, were exploratory, only used one sensor type and/or lacked a reference data set with a complete range of management options. Within this thesis a novel framework to detect grassland mowing events over large areas is presented which was applied and validated for the entire area of Germany for multiple years (2018-2021). The potential of both sensor types, optical (Sentinel-2) and Synthetic Aperture Radar (SAR) (Sentinel-1) was investigated regarding grassland mowing event detection. Eight EO parameters were investigated, namely the Enhanced Vegetation Index (EVI), the backscatter intensity and the interferometric (InSAR) temporal coherence for both available polarization modes (VV and VH), and the polarimetric (PolSAR) decomposition parameters Entropy, K0 and K1. An extensive reference data set was generated based on daily images of webcams distributed in Germany which resulted in mowing information for grasslands with the entire possible range of mowing frequencies - from one to six in Germany - and in 1475 reference mowing events for the four years of interest. For the first time a observation-driven mowing detection approach including data from Sentinel-2 and Sentinel-1 and combining the two was developed, applied and validated on large scale. Based on a subset of the reference data (13 grassland parcels with 44 mowing events) from 2019 the EO parameters were investigated and the detection algorithm developed and parameterized. This analysis showed that a threshold-based change detection approach based on EVI captured grassland mowing events best, which only failed during periods of clouds. All SAR-based parameters showed a less consistent behavior to mowing events, with PolSAR Entropy and InSAR Coherence VH, however, revealing the highest potential among them. A second, combined approach based on EVI and a SARbased parameter was developed and tested for PolSAR Entropy and InSAR VH. To avoid additional false positive detections during periods in which mowing events are anyhow reliably detected using optical data, the SAR-based mowing detection was only initiated during long gaps within the optical time series (< 25 days). Application and validation of these approaches in a focus region revealed that only using EVI leads to the highest accuracies (F1-Score = 0.65) as combining this approach with SAR-based detection led to a strong increase in falsely detected mowing events resulting in a decrease of accuracies (EVI + PolSAR ENT F1-Score = 0.61; EVI + InSAR COH F1-Score = 0.61). The mowing detection algorithm based on EVI was applied for the entire area of Germany for the years 2018-2021. It was revealed that the largest share of grasslands with high mowing frequencies (at least four mowing events) can be found in southern/south-eastern Germany. Extensively used grassland (mown up to two times) is distributed within the entire country with larger shares in the center and north-eastern parts of Germany. These patterns stay constant in general, but small fluctuations between the years are visible. Early mown grasslands can be found in southern/south-eastern Germany - in line with high mowing frequency areas - but also in central-western parts. The years 2019 and 2020 revealed higher accuracies based on the 1475 mowing events of the multi-annual validation data set (F1-Scores of 0.64 and 0.63), 2018 and 2021 lower ones (F1-Score of 0.52 and 0.50). Based on this new, unprecedented data set, potential influencing factors on the mowing dynamics were investigated. Therefore, climate, topography, soil data and information on conservation schemes were related to mowing dynamics for the year 2020, which showed a high number of valid observations and detection accuracy. It was revealed that there are no strong linear relationships between the mowing frequency or the timing of the first mowing event and the investigated variables. However, it was found that for intensive grassland usage certain climatic and topographic conditions have to be fulfilled, while extensive grasslands appear on the entire spectrum of these variables. Further, higher mowing frequencies occur on soils with influence of ground water and lower mowing frequencies in protected areas. These results show the complex interplay between grassland mowing dynamics and external influences and highlight the challenges of policies aiming to protect grassland ecosystem functions and their need to be adapted to regional circumstances.},
  subject      = {Gr{\"u}nland},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Karama2021,
  author    = {Karama, Alphonse},
  title     = {East African Seasonal Rainfall prediction using multiple linear regression and regression with ARIMA errors models},
  doi       = {10.25972/OPUS-25183},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-251831},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {The detrimental impacts of climate variability on water, agriculture, and food resources in East Africa underscore the importance of reliable seasonal climate prediction. To overcome this difficulty RARIMAE method were evolved. Applications RARIMAE in the literature shows that amalgamating different methods can be an efficient and effective way to improve the forecasts of time series under consideration. With these motivations, attempt have been made to develop a multiple linear regression model (MLR) and a RARIMAE models for forecasting seasonal rainfall in east Africa under the following objectives: 1. To develop MLR model for seasonal rainfall prediction in East Africa. 2. To develop a RARIMAE model for seasonal rainfall prediction in East Africa. 3. Comparison of model's efficiency under consideration In order to achieve the above objectives, the monthly precipitation data covering the period from 1949 to 2000 was obtained from Climate Research Unit (CRU). Next to that, the first differenced climate indices were used as predictors. In the first part of this study, the analyses of the rainfall fluctuation in whole Central- East Africa region which span over a longitude of 15 degrees East to 55 degrees East and a latitude of 15 degrees South to 15 degrees North was done by the help of maps. For models' comparison, the R-squared values for the MLR model are subtracted from the R-squared values of RARIMAE model. The results show positive values which indicates that R-squared is improved by RARIMAE model. On the other side, the root mean square errors (RMSE) values of the RARIMAE model are subtracted from the RMSE values of the MLR model and the results show negative value which indicates that RMSE is reduced by RARIMAE model for training and testing datasets. For the second part of this study, the area which is considered covers a longitude of 31.5 degrees East to 41 degrees East and a latitude of 3.5 degrees South to 0.5 degrees South. This region covers Central-East of the Democratic Republic of Congo (DRC), north of Burundi, south of Uganda, Rwanda, north of Tanzania and south of Kenya. Considering a model constructed based on the average rainfall time series in this region, the long rainfall season counts the nine months lead of the first principal component of Indian sea level pressure (SLP_PC19) and the nine months lead of Dipole Mode Index (DMI_LR9) as selected predictors for both statistical and predictive model. On the other side, the short rainfall season counts the three months lead of the first principal component of Indian sea surface temperature (SST_PC13) and the three months lead of Southern Oscillation Index (SOI_SR3) as predictors for predictive model. For short rainfall season statistical model SAOD current time series (SAOD_SR0) was added on the two predictors in predictive model. By applying a MLR model it is shown that the forecast can explain 27.4\% of the total variation and has a RMSE of 74.2mm/season for long rainfall season while for the RARIMAE the forecast explains 53.6\% of the total variation and has a RMSE of 59.4mm/season. By applying a MLR model it is shown that the forecast can explain 22.8\% of the total variation and has a RMSE of 106.1 mm/season for short rainfall season predictive model while for the RARIMAE the forecast explains 55.1\% of the total variation and has a RMSE of 81.1 mm/season. From such comparison, a significant rise in R-squared, a decrease of RMSE values were observed in RARIMAE models for both short rainfall and long rainfall season averaged time series. In terms of reliability, RARIMAE outperformed its MLR counterparts with better efficiency and accuracy. Therefore, whenever the data suffer from autocorrelation, we can go for MLR with ARIMA error, the ARIMA error part is more to correct the autocorrelation thereby improving the variance and productiveness of the model.},
  subject      = {Regression},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Machwitz2010,
  author    = {Machwitz, Miriam},
  title     = {Eine raum-zeitliche Modellierung der Kohlenstoffbilanz mit Fernerkundungsdaten auf regionaler Ebene in Westafrika},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-55136},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Der Klimawandel und insbesondere die globale Erw{\"a}rmung geh{\"o}ren aktuell zu den gr{\"o}ßten Herausforderungen an Politik und Wissenschaft. Steigende CO2-Emissionen sind hierbei maßgeblich f{\"u}r die Klimaerw{\"a}rmung verantwortlich. Ein regulierender Faktor beim CO2-Austausch mit der Atmosph{\"a}re ist die Vegetation, welche als CO2-Senke aber auch als CO2-Quelle fungieren kann. Diese Funktionen k{\"o}nnen durch Analysen der Landbedeckungs{\"a}nderung in Kombination mit Modellierungen der Kohlenstoffbilanz quantifiziert werden, was insbesondere von aktuellen und zuk{\"u}nftigen politischen Instrumenten wie CDM (Clean Development Mechanism) oder REDD (Reducing Emissions from Deforestation and Degradation) gefordert wird. Vor allem in Regionen mit starker Landbedeckungs{\"a}nderung und hoher Bev{\"o}lkerungsdichte sowie bei geringem Wissen {\"u}ber die Produktivit{\"a}t und CO2-Speicherpotentiale der Vegetation, bedarf es einer Erforschung und Quantifizierung der terrestrischen Kohlenstoffspeicher. Eine Region, f{\"u}r die dies in besonderem Maße zutrifft, ist Westafrika. J{\"u}ngste Studien haben gezeigt, dass sich einerseits die Folgen des Klimawandels und Umweltver{\"a}nderungen sehr stark in Westafrika auswirken werden und andererseits Bev{\"o}lkerungswachstum eine starke {\"A}nderung der Landbedeckung f{\"u}r die Nutzung als agrarische Fl{\"a}che bewirkt hat. Folglich sind in dieser Region die terrestrischen Kohlenstoffspeicher durch Ausdehnung der Landwirtschaft und Waldrodung besonders gef{\"a}hrdet. Große Fl{\"a}chen agieren anstelle ihrer urspr{\"u}nglichen Funktion als CO2-Senke bereits als CO2-Quelle. [...]},
  subject      = {Carbon dioxide capture and storage},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Barthel2000,
  author    = {Barthel, Roland},
  title     = {Einsatz von Geoinformationssystemen (GIS) zur geologischen Standortbewertung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-1179229},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2000},
  abstract  = {Die vorliegende Untersuchung befaßt sich mit den Einsatzm{\"o}glichkeiten von Geoinformationssystemen (GIS) bei der Bewertung von Einzelstandorten oder gr{\"o}ßeren zusammenh{\"a}ngenden Gebieten im Hinblick auf die Eignung zur thermischen Nutzung des flachen Untergrundes bis 200m Tiefe. Untersuchungsregion ist der Regierungsbezirk Unterfranken in Nordbayern (8500km2). Die durchgef{\"u}hrten Arbeiten beinhalten die Ermittlung, Sammlung und Organisation der f{\"u}r die Bewertung notwendigen Basisdaten, die Festlegung geeigneter Bewertungskriterien f{\"u}r die verschiedenen Verfahren der thermischen Nutzung und die Erarbeitung von Bewertungskonzeptionen. Unterschiedliche Bewertungsans{\"a}tze wurden auf die Untersuchungsregion bzw. auf Ausschnitte angewendet und die Ergebnisse in Form einer qualitativen Aufwand-Nutzen-Analyse verglichen. Besonders eingehend wurden M{\"o}glichkeiten zur Erstellung von {\"U}bersichtsdarstellungen mittleren Maßstabs sowie ein „Expertensystemansatz" betrachtet, der eine interaktive, individuelle Standortanalyse erm{\"o}glicht. F{\"u}r den Expertensystemansatz wurde eine entsprechende Anwendung in einer GIS-Umgebung (Avenue, ArcView GIS 3.2) programmiert. Wesentlicher Bestandteil beider Konzeptionen ist ein quasi-dreidimensionales geologisch-hydrogeologisches Untergrundmodell, das die Ber{\"u}cksichtigung der dreidimensionalen Verteilung der relevanten Untergrundparameter bei der Standortbewertung erlaubt. Die Arbeit beinhaltet eine Erl{\"a}uterung der maßgeblichen Verfahren der thermischen Nutzung des Untergrundes unter besonderer Ber{\"u}cksichtigung der geologischen Anforderungen, eine Beschreibung der beteiligten geologischen, hydrogeologischen und physikalischen Parameter und Prozesse, eine {\"U}bersichtsdarstellung der geologischen Verh{\"a}ltnisse in Unterfranken sowie eine Einf{\"u}hrung in die angewendeten GIS-Konzepte und Methoden. Zur thermischen Nutzung des flachen Untergrundes bis etwa 200m Tiefe bestehen prinzipiell zwei M{\"o}glichkeiten: die Gewinnung von Niedrigtemperaturw{\"a}rme aus Boden und Grundwasser mit Hilfe von W{\"a}rmepumpen sowie die saisonale Speicherung von Solar- oder {\"U}berschußw{\"a}rme in Erdw{\"a}rmespeichern. Beide Verfahren sind auch zu K{\"u}hlzwecken einsetzbar. Obwohl entsprechende Techniken seit mehreren Jahrzehnten untersucht werden, sind thermische Nutzungen des flachen Untergrundes in Deutschland, verglichen mit anderen L{\"a}ndern wie der Schweiz, Schweden oder den USA, bislang wenig verbreitet. Grund hierf{\"u}r ist auch das Fehlen regionalspezifischer Untersuchungen, die den potentiellen Nutzern schon im Vorfeld ihrer Planungen die M{\"o}glichkeiten und Einschr{\"a}nkungen an ihrem Standort aufzeigen. Die Eignung eines Standorts wird durch naturr{\"a}umliche Faktoren (geologisch-physikalische, klimatische und geomorphologische Bedingungen), infrastrukturelle Faktoren (Besiedlungsstruktur, Erschließung) und durch rechtliche Faktoren (Genehmigungsfragen, Nutzungsbedingungen) bestimmt. Insgesamt ergibt sich aus der Vielzahl von Einflußfaktoren ein komplexes System, das, da es vorrangig durch raumbezogene Parameter bestimmt ist, am sinnvollsten in einem GIS beschrieben und analysiert werden kann. Ein solches GIS muß zum einen die erforderlichen Basisdaten, zum anderen spezielle Analyseverfahren zur Verf{\"u}gung stellen. Weiterhin m{\"u}ssen Kriterien vorhanden sein, die auf die in der Untersuchungsregion vorliegenden Verh{\"a}ltnisse anwendbar sind und eine aussagekr{\"a}ftige Beurteilung erlauben. Mit diesen drei Komponenten erh{\"a}lt der Benutzer des GIS die M{\"o}glichkeit, Bewertungen f{\"u}r eine vom ihm gew{\"u}nschte Anlagenkonzeption an einem bestimmten Standort zu erstellen. Die Aufstellung angemessener Bewertungskriterien stellt dabei eine der wesentlichen Schwierigkeiten dar. Zus{\"a}tzlich ist es bereichsweise schwierig oder gar unm{\"o}glich, die f{\"u}r die Analyse notwendigen Basisdaten bereitzustellen. Vergleichsweise unproblematisch ist dagegen die Festlegung angemessener Analyseverfahren. Der Schwerpunkt der Untersuchung lag auf der Beantwortung der Frage, inwieweit sich GIS sinnvoll bei der Standortbewertung f{\"u}r die thermische Nutzung des Untergrundes in Unterfranken einsetzen lassen. Dabei konnte festgestellt werden, daß der Einsatz von GIS f{\"u}r die Erstellung von {\"U}bersichtskarten mittleren Maßstabs des Potentials bis etwa 1:100.000 m{\"o}glich und mit nicht allzu hohem Aufwand durchzuf{\"u}hren ist. Die Erstellung solcher Karten erscheint sinnvoll f{\"u}r die Information von B{\"u}rgern, planenden Firmen und Genehmigungsbeh{\"o}rden sowie zur Ermittlung des Potentials im Rahmen von {\"u}berregionalen Planungen. Entsprechende Karten k{\"o}nnen gedruckt oder in digitalem Format verbreitet werden. Im Fall der digitalen Verbreitung ist eine interaktive Benutzerf{\"u}hrung realisierbar. Solche {\"U}bersichtskarten bieten aber weder eine echte Hilfestellung f{\"u}r die Planung konkreter Projekte noch kann von ihnen eine rechtliche Sicherheit im Bezug auf Genehmigungsfragen erwartet werden. Ein deutlich h{\"o}herer Arbeitsaufwand ist zur Erstellung von GIS-Anwendungen erforderlich, die konkret zur Anlagenplanung bei bereits festgelegtem oder noch zu ermittelndem Standort eingesetzt werden sollen. Da hier individuelle lage- und projektspezifische Gegebenheiten zu ber{\"u}cksichtigen und Informationen aus unterschiedlichen Fachgebieten zu verarbeiten sind, bietet es sich an, solche „Planungsinstrumente" in Form sogenannter „Expertensysteme" zu konzipieren. In einem solchen System wird die Eignung eines Standortes entsprechend einer vom Nutzer vorgegebenen Anlagenkonzeption individuell bestimmt. Der Vorteil eines solchen interaktiven Konzepts liegt darin, daß es weitaus flexibler ist als ein Kartenwerk, das im Allgemeinen nicht beliebig oft aktualisiert und an ge{\"a}nderte Anforderungen angepaßt werden kann. In das Expertensystem k{\"o}nnen Berechnungs- und Auslegungsprogramme, die Daten aus dem GIS beziehen, einbezogen werden. Grundvoraussetzung f{\"u}r eine aussagekr{\"a}ftige Beurteilung der geologisch- hydrogeologischen Situation innerhalb eines solchen Expertensystems ist ein dreidimensionales Untergrundmodell, das es erm{\"o}glicht, teufenabh{\"a}ngige Informationen {\"u}ber relevante Parameter am betrachteten Standort abzurufen und diese mit Hilfe von angepaßten Bewertungsalgorithmen zu verarbeiten. Die Detailtreue des Modells ist dabei gleichermaßen bestimmend f{\"u}r die Signifikanz der Bewertungsergebnisse, wie die angemessene Definition der Bewertungskriterien. In der vorliegenden Untersuchung wurde f{\"u}r einen neun Bl{\"a}tter der TK25 umfassenden Ausschnitt im s{\"u}dlichen Unterfranken ein entsprechendes Untergrundmodell erstellt. Die Erstellung eines anwendungstauglichen Expertensystems war im Rahmen dieser Untersuchung nicht m{\"o}glich. Es wurde allerdings eine GIS-Anwendungen erstellt, die die grundlegenden Elemente eines Expertensystems beinhaltet. Dieses Programm erm{\"o}glicht es, Standortbewertungen f{\"u}r Einzelpunkte oder gr{\"o}ßere zusammenh{\"a}ngende Fl{\"a}chen zu berechnen und zus{\"a}tzlich alle relevanten Informationen, die in der Datenbasis enthalten sind, abzurufen. Die Ergebnisse k{\"o}nnen kartenm{\"a}ßig dargestellt oder in Form eines Ergebnisprotokolls ausgegeben werden. Der Schwerpunkt des Bewertungskonzepts wurde auf die Bewertung von Erdsondenw{\"a}rmespeichern gelegt, es k{\"o}nnen aber auch Standortbewertungen f{\"u}r erdgekoppelte W{\"a}rmepumpenanlagen mit Erdsonden erstellt werden. Der Benutzer hat neben der Auswahl des zu bewertenden Verfahrens die M{\"o}glichkeit, die Tiefe, f{\"u}r die die Bewertung g{\"u}ltig sein soll, festzulegen. Dar{\"u}berhinaus kann festgelegt werden, ob die Bewertung beispielsweise unter Einbeziehung rechtlicher Fragestellungen erfolgen soll. Es zeigt sich, daß von einem solchen System ein hoher Nutzen zu erwarten ist. Gleichzeitig ist der Aufwand zur Erstellung sehr hoch. Die Datenerhebung und -aufbereitung stellt dabei den weitaus gr{\"o}ßten Arbeitsaufwand dar. Ob es lohnend ist, entsprechende Expertensysteme f{\"u}r gr{\"o}ßere Gebiete zu erstellen, h{\"a}ngt von der zuk{\"u}nftigen Entwicklung der oberfl{\"a}chennahen thermischen Nutzung des Untergrundes ab. Derzeit scheint die Nachfrage, in Anbetracht der zu erwartenden Kosten, noch gering. Neben der grunds{\"a}tzlichen Betrachtung der Einsatzm{\"o}glichkeiten von GIS, wurde das geologische Potential f{\"u}r thermische Nutzungen des flachen Untergrundes in Unterfranken untersucht. Es konnte gezeigt werden, daß f{\"u}r die Speicherung thermischer Energie im Untergrund mit vertikalen Erdsonden m{\"a}ßig gute bis gute Voraussetzungen bestehen. Das Potential wird allerdings durch infrastrukturelle und vor allem rechtliche Einschr{\"a}nkungen gemindert. Dagegen sind die geologischen Verh{\"a}ltnisse f{\"u}r die Aquiferspeicherung ungeeignet. Die Gewinnung von W{\"a}rmeenergie aus dem Untergrund mit Hilfe von W{\"a}rmepumpen ist in Unterfranken aus geologischer Sicht in sehr vielen Bereichen m{\"o}glich. Besonders geeignet sind vertikale Erdreichw{\"a}rmetauscher (Erdsonden), die in fast allen Gebieten eingesetzt werden k{\"o}nnen. Viele Gebiete weisen sogar ausgesprochen g{\"u}nstige Voraussetzungen auf. Die Einsatzm{\"o}glichkeiten von grundwassergekoppelten W{\"a}rmepumpen beschr{\"a}nken sich dagegen auf die pleistoz{\"a}nen Aquifere der Flußt{\"a}ler, die zwar aufgrund der hohen Besiedlungsdichte ein gesteigertes Nachfragepotential aufweisen, anderseits aber bereits intensiv f{\"u}r die Vorrang genießende Trinkwasserversorgung genutzt werden. Die Ergebnisse dieser Untersuchung gelten vorwiegend f{\"u}r den Raum Unterfranken. Sie sind aber weitgehend auch auf das S{\"u}ddeutsche Schichtstufenland und andere, von mesozoischen Gesteinen gepr{\"a}gte Bereiche {\"u}bertragbar. Deutliche Unterschiede bez{\"u}glich der geologisch-hydrogeologischen Situation bestehen dagegen z.B. im s{\"u}ddeutschen Molassebecken oder im gesamten Bereich der norddeutschen Tiefebene. Die entwickelten Bewertungskonzeptionen k{\"o}nnen letztlich an vielf{\"a}ltige geologische Verh{\"a}ltnisse angepaßt werden. Ihre Anwendung beschr{\"a}nkt sich dabei nicht auf die Verfahren der thermischen Nutzung des Untergrundes, sondern ist prinzipiell in allen Bereichen m{\"o}glich, in denen eine geologisch-hydrogeologische Beurteilung des Untergrundes erforderlich ist.},
  subject      = {Unterfranken},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Ring2018,
  author    = {Ring, Christoph},
  title     = {Entwicklung und Vergleich von Gewichtungsmetriken zur Analyse probabilistischer Klimaprojektionen aktueller Modellensembles},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-157294},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  pages     = {XII, 195},
  year      = {2018},
  abstract  = {Der anthropogene Klimawandel ist eine der gr{\"o}ßten Herausforderungen des 21. Jahrhunderts. Eine Hauptschwierigkeit liegt dabei in der Unsicherheit bez{\"u}glich der regionalen {\"A}nderung von Niederschlag und Temperatur. Hierdurch wird die Entwicklung geeigneter Anpassungsstrategien deutlich erschwert. In der vorliegenden Arbeit werden vier Evaluationsans{\"a}tze mit insgesamt 13 Metriken f{\"u}r aktuelle globale (zwei Generationen) und regionale Klimamodelle entwickelt und verglichen, um anschließend eine Analyse der Projektionsunsicherheit vorzunehmen. Basierend auf den erstellten Modellbewertungen werden durch Gewichtung Aussagen {\"u}ber den Unsicherheitsbereich des zuk{\"u}nftigen Klimas getroffen. Die Evaluation der Modelle wird im Mittelmeerraum sowie in acht Unterregionen durchgef{\"u}hrt. Dabei wird der saisonale Trend von Temperatur und Niederschlag im Evaluationszeitraum 1960-2009 ausgewertet. Zus{\"a}tzlich wird f{\"u}r bestimmte Metriken jeweils das klimatologische Mittel oder die harmonischen Zeitreiheneigenschaften evaluiert. Abschließend werden zum Test der {\"U}bertragbarkeit der Ergebnisse neben den Hauptuntersuchungsgebieten sechs global verteilte Regionen untersucht. Außerdem wird die zeitliche Konsistenz durch Analyse eines zweiten, leicht versetzten Evaluationszeitraums behandelt, sowie die Abh{\"a}ngigkeit der Modellbewertungen von verschiedenen Referenzdaten mit Hilfe von insgesamt drei Referenzdatens{\"a}tzen untersucht. Die Ergebnisse legen nahe, dass nahezu alle Metriken zur Modellevaluierung geeignet sind. Die Auswertung unterschiedlicher Variablen und Regionen erzeugt Modellbewertungen, die sich in den Kontext aktueller Forschungsergebnisse einf{\"u}gen. So wurde die Leistung der globalen Klimamodelle der neusten Generation (2013) im Vergleich zur Vorg{\"a}ngergeneration (2007) im Schnitt {\"a}hnlich hoch bzw. in vielen Situationen auch st{\"a}rker eingeordnet. Ein durchweg bestes Modell konnte nicht festgestellt werden. Der Großteil der entwickelten Metriken zeigt f{\"u}r {\"a}hnliche Situationen {\"u}bereinstimmende Modellbewertungen. Bei der Gewichtung hat sich der Niederschlag als besonders geeignet herausgestellt. Grund hierf{\"u}r sind die im Schnitt deutlichen Unterschiede der Modellleistungen in Zusammenhang mit einer geringeren Simulationsg{\"u}te. Umgekehrt zeigen die Metriken f{\"u}r die Modelle der Temperatur allgemein {\"u}berwiegend hohe Evaluationsergebnisse, wodurch nur wenig Informationsgewinn durch Gewichtung erreicht werden kann. W{\"a}hrend die Metriken gut f{\"u}r unterschiedliche Regionen und Skalenniveaus verwendet werden Evaluationszeitr{\"a}ume nicht grunds{\"a}tzlich gegeben. Zus{\"a}tzlich zeigen die Modellranglisten unterschiedlicher Regionen und Jahreszeiten h{\"a}ufig nur geringe Korrelationen. Dies gilt besonders f{\"u}r den Niederschlag. Bei der Temperatur sind hingegen leichte {\"U}bereinstimmungen auszumachen. Beim Vergleich der mittleren Ranglisten {\"u}ber alle Modellbewertungen und Situationen der Hauptregionen des Mittelmeerraums mit den Globalregionen besteht eine signifikante Korrelation von 0,39 f{\"u}r Temperatur, w{\"a}hrend sie f{\"u}r Niederschlag um null liegt. Dieses Ergebnis ist f{\"u}r alle drei verwendeten Referenzdatens{\"a}tze im Mittelmeerraum g{\"u}ltig. So schwankt die Korrelation der Modellbewertungen des Niederschlags f{\"u}r unterschiedliche Referenzdatens{\"a}tze immer um Null und die der Temperaturranglisten zwischen 0,36 und 0,44. Generell werden die Metriken als geeignete Evaluationswerkzeuge f{\"u}r Klimamodelle eingestuft. Daher k{\"o}nnen sie einen Beitrag zur {\"A}nderung des Unsicherheitsbereichs und damit zur St{\"a}rkung des Vertrauens in Klimaprojektionen leisten. Die Abh{\"a}ngigkeit der Modellbewertungen von Region und Untersuchungszeitraum muss dabei jedoch ber{\"u}cksichtigt werden. So besitzt die Analyse der Konsistenz von Modellbewertungen sowie der St{\"a}rken und Schw{\"a}chen der Klimamodelle großes Potential f{\"u}r folgende Studien, um das Vertrauen in Modellprojektionen weiter zu steigern.},
  subject      = {Anthropogene Klima{\"a}nderung},
  language  = {de}
}
@phdthesis{AlOuran2005,
  author    = {Al-Ouran, Nedal},
  title     = {Environmental assessment, documentation and spatial modeling of heavy metal pollution along the Jordan Gulf of Aqaba using coral reefs as environmental indicator},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-14090},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {Two phases of reef sampling were carried out. The first included regular samples taken along the coastline of Aqaba (27km long) at depths of 4-15m, and used to determine spatial distribution of pollution. The second phase included three 20cm-deep cores obtained from within the industrial zone. These cores were drilled from pre-dated communities, where the growth rate was determined earlier to be 10mm y-1, therefore the core obtained represented a period of 20 years (i.e. 1980-2000). The cores were used to reconstruct the metal pollution history at the most heavily used site along the coast (industrial zone).All samples were examined with respect to their metal content of Cd, Pb, Cu, Zn, Ni, and Cr. Almost all of them have shown records above the calculated background values. Mean values of Cd, Pb, Cu, Zn, Ni and Cr recorded along the coast were 1,25; 4,26; 9,76; 11,40; 2,29 and 10,522, µg g-1 respectively, and for core samples 1.4; 4.2; 5.7; 6.4; 2.3 and 8.21 µg g-1 respectively. Spatial distribution of metal enrichment in reef samples have shown a general and clear increasing trend towards the south. Same increasing trend was also in core samples where the six metals have shown a prominent increasing trend towards the core surface indicating an increase of coastal activities during the last twenty years. High and relatively high values were recorded at the oil port, the industrial area and main port, and thus categorized as highly impacted areas. Intermediate metal content were recorded in samples of the north beach, and thus classified as being relatively impacted, where the lowest metal concentrations were observed at the marine reserve, the least impacted site along the coast. The high enrichment of metal is attributed mainly to anthropogenic impacts. The natural inputs of the six metals studied in the Gulf of Aqaba are generally very low, due to the geographic positions and the absence of wadi discharge and as a result of low rainfall. Several potential sources of heavy metals were investigated. The industrial-related activities, port operations and phosphate dust were among the main sources currently threatening the marine ecosystem in Aqaba. Applying the Principle Components Analysis method (PCA) to all samples taken along the coastline has resulted in categorizing three different groups according to their metal enrichment, the first is composed of samples taken from the north beach and the main port with intermediate to high enrichment, the second joined the samples of the marine park and the marine reserve with low and relatively low enrichment, and the last group joined samples of the industrial zone and the oil port with high enrichment. The Principle Component Scores were also utilized to confirm the spatial distribution and relationships of the examined heavy metals along the coast. Two models (interpolated by SURFER \&\#61666; 7.0 and ArcView\&\#61666; 3.2a) were developed, the first was based on the PC scores of the first component, and shows clearly the positive anomalies in metal concentrations along the coast. The second model was developed by plotting the second factor scores on a landuse map of Aqaba. According to these models, it has shown that the positive anomalies are associated with three different zones; industrial area, the main port and the oil port. The results have shown that coral reefs can be used as good environmental indicator for assessments and monitoring processes, and they can provide data and information on both the spatial distribution of pollution and their history. The present work is the first to document the environmental status along the whole coast of Aqaba and the first to use coral reef as a tool/ indicator.},
  subject      = {Golf von Akaba},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Krapf2003,
  author    = {Krapf, Carmen},
  title     = {Ephemeral river systems at the Skeleton Coast, NW-Namibia - Sedimentological and geomorphological studies on the braided river dominated Koigab Fan, the Cenozoic succession in the Uniabmond area and comparative studies on fluvio-aeolian interaction between ephemeral rivers and the Skeleton Coast Erg},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-6013},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {The Skeleton Coast forms part of the Atlantic coastline of NW Namibia comprising several ephemeral rivers, which flow west-southwest towards the Atlantic Ocean. The area is hyper-arid with less than 50 mm average annual rainfall and a rainfall variability of 72\%. Therefore, the major catchment areas of the rivers are about 100-200 km further inland in regions with relatively high annual rainfall of 300-600 mm. The coastal plain in the river downstream areas is characterized by a prominent NNW trending, 165 km long belt of 20-50 m high, locally compound, barchanoid and transverse dunes. This dune belt, termed Skeleton Coast Erg, starts abruptly with a series of barchans and large compound dunes 15 km north of the Koigab River and extends from 2-5 km inland sub-parallel to the South Atlantic margin of NW Namibia over a width of 3-20 km. As the SSE-NNW trending dune belt is oriented perpendicular to river flow, the dunefield dams and interacts with the west-southwestward flowing ephemeral river systems. This study focused on three main topics: 1) investigation and classification of the Koigab Fan, 2) the investigation of the Cenozoic succession in the Uniabmond area and 3) comparative studies of fluvio-aeolian interaction between five ephemeral rivers and the Skeleton Coast Erg. Sedimentological and geomorphological investigations show that the Koigab Fan represents a yet undocumented type of a braided fluvial fan system, which operates in an arid climatic, tropical latitude setting, is dominated by ephemeral mixed gravel/sand braided rivers, lacks significant vegetation on the fan surface, has been relatively little affected by human activity, is a perfect study site for recording various types of fluvio-aeolian interaction and thereby acts additionally as a model for certain Precambrian and Early Palaeozoic fan depositional systems deposited prior to the evolution of land plants. The Cenozoic succession in the Uniabmond area consists of three major unconformity-bounded units, which have been subdivided into the Red Canyon, the Whitecliff, and the Uniabmond Formation. The Tertiary Red Canyon Fm. is characterized by continental reddish sediments documenting an alluvial fan and braided river to floodplain depositional environment. The Whitecliff Fm. displays a wide variety of continental and marine facies. This formation provides the possibility to examine fluvio-aeolian interactions and spectacular, steep onlap relationships towards older sediments preserved in ancient seacliffs. The Whitecliff Fm. has been subdivided into four sedimentary cycles, which resulted from sea level changes during the Plio- to Middle Pleistocene. The following Uniabmond Fm. provides a unique insight into the depositional history of the NW Namibian coast during the Last Pleistocene glacial cycle. The formation has been subdivided into four units, which are separated by unconformities controlled by sea level changes. Unit 1 represents deposits of an Eemian palaeo-beach. The overlying Units 2-4 build up the sedimentary body of the Uniab Fan, again a braided river dominated fan, which is nowadays degraded and characterized by deeply incised valleys, deflation surfaces and aeolian landforms. The Uniabmond Fm. is overlain by the dunes of the Skeleton Coast Erg, whose development is related to the Last Glacial Maximum (LGM). The damming of river flow by aeolian landforms has been previously recognized as one of several principal types of fluvio-aeolian interaction. Five ephemeral rivers (from S to N: Koigab, Uniab, Hunkab, Hoanib, Hoarusib), which variously interact with the Skeleton Coast Erg, were chosen for the purpose of this study to consider the variability of parameters within these fluvio-aeolian systems and the resulting differences in the effectiveness of aeolian damming. The fluvio-aeolian interactions between the rivers and the dune field are controlled by the climate characteristics and the geology of the river catchment areas, the sediment load of the rivers, their depositional architecture, the longitudinal river profiles as well as the anatomy of the Skeleton Coast Erg. Resulting processes are 1) aeolian winnowing of fluvially derived sediments and sediment transfer into and deposition in the erg; 2) dune erosion during break-through resulting in hyperconcentrated flow and intra-erg mass flow deposits; 3) the development of extensive flood-reservoir basins caused by dune damming of the rivers during flood; 4) interdune flooding causing stacked mud-pond sequences; and 5) the termination of the erg by more frequent river floods.},
  subject      = {Namibia <Nordwest>},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Vogel2005,
  author    = {Vogel, Melanie},
  title     = {Erfassung von Vegetationsver{\"a}nderungen in Namibia mit Hilfe von Fernerkundungs-Change-Detection-Verfahren und unter Ber{\"u}cksichtigung rezenter Niederschlagsereignisse},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-17176},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {Die Dornbusch-Savannen Zentralnamibias unterliegen großen Ver{\"a}nderungen. Teilweise handelt es sich dabei um Degradationsprozesse, die zu einem Verlust an Artenvielfalt und auch {\"o}konomischem Wert dieser {\"u}berwiegend als Rinderweide genutzten Systeme f{\"u}hren. Die Degradation dr{\"u}ckt sich in der Savannenlandschaft zum einen durch Verkahlung aus (Desertifikation), vor allem aber durch die massive Ausbreitung einzelner Dornbuscharten wie Acacia mellifera, die zur Umwandlung gemischter Savannenvegetation in artenarme Dominanzbest{\"a}nde f{\"u}hrt (Verbuschung). Andere Ver{\"a}nderungen erfolgen spontan und stellen eine Reaktion der Vegetation auf aktuelle Niederschlagsereignisse dar. Diese ph{\"a}nologischen {\"A}nderungen sind in der Regel reversibel. Als typische Ver{\"a}nderungsmechanismen konnten nutzungsbedingter und nat{\"u}rlicher reversibler oder irreversibler Vegetationsverlust und die Wiederbesiedelung verkahlter Fl{\"a}chen identifiziert werden. Des Weiteren gibt es moderate Schwankungen der Vegetationsdichte, zu denen die Verbuschungsprozesse und die Buschsterbe geh{\"o}ren. Die Buschsterbe ist eine Pilzerkrankung, die zum fl{\"a}chenhaften Absterben von Akazienb{\"u}schen, vor allem von Ac. mellifera f{\"u}hrt. Auch der Einfluss von Feuer kann eine Ursache f{\"u}r Ver{\"a}nderungen sein. Um insbesondere das Ausmaß der Degradationsprozesse in Zentralnamibia zu erfassen und zu quantifizieren, wurde in dieser Arbeit ein fernerkundliches Change-Detection-Verfahren auf der Basis von Landsat-TM und ETM-Daten entwickelt. Die methodische Basis hierf{\"u}r stellten das Image-Differencing und die modifizierte selektive Hauptkomponentenanalyse (sPCA) dar. Um auch Formparameter der ver{\"a}nderten Fl{\"a}chen zur Unterscheidung von Ver{\"a}nderungstypen heranziehen zu k{\"o}nnen, wurden die Ergebnisse des Differencings segmentiert und das Maß der Kompaktheit(Compactness) der Segmente extrahiert. Die Klassifikation der charakteristischen Ver{\"a}nderungen erfolgte {\"u}ber Ratios und Schwellenwerte von Einzelkan{\"a}len dieser Change-Datendatens{\"a}tze und der Compactness, die aus charakteristischen Ver{\"a}nderungssignaturen abgeleitet wurden. Diese wurden anhand von Referenzfl{\"a}chen ermittelt, die auf Felddaten basierten. Als Referenz zur Ableitung der Signaturen diente dabei der Ver{\"a}nderungsdatensatz aus dem Vergleich der Landsat- Szenen von Mai 2000 und April 2003. Diese bitemporale Change-Detection-Methode wurde f{\"u}r das Hauptuntersuchungsgebiet (A) in Zentralnamibia auf insgesamt 8 Kombinationen aus 7 Landsat-Szenen im Zeitraum von 1984 bis 2003 angewendet. Damit wurde die {\"U}bertragbarkeit der Methode auf verschiedene Zeitschnitte getestet. Zur Absch{\"a}tzung der {\"U}bertragbarkeit auf andere Naturr{\"a}ume wurde die Methode zudem auch auf jeweils ein Szenenpaar in der ariden zwergstrauchdominierten Nama-Karoo in S{\"u}dnamibia und in einem feuchteren Dornsavannen-Trockenwaldgebiet in der Kavango-Region Nordnamibias angewendet. Die Klassifikatoren zur Trennung der einzelnen Ver{\"a}nderungsklassen lieferten unterschiedlich gute Ergebnisse. Die Verkahlungs- und Wiederbesiedelungsprozesse wurden sehr zuverl{\"a}ssig detektiert, wobei allerdings die Unterscheidung von nat{\"u}rlicher und nutzungsbedingter Verkahlung anhand der Compactness-Werte den Anteil an anthropogen ver{\"a}nderten Fl{\"a}chen auff{\"a}llig untersch{\"a}tzte. Die Validierung anhand von Farmerausk{\"u}nften bzw. vergleichenden Fotos zum Aufnahmezeitpunkt lieferte dabei in allen drei Untersuchungsgebieten {\"a}hnliche Ergebnisse. Moderate Ver{\"a}nderungen der Vegetationsdichte wurden in allen drei Untersuchungsgebieten {\"u}berwiegend gut erkannt. Eine eindeutige Zuordnung auf Ver{\"a}nderungen des Busch- oder des Grasstratums war allerdings nicht immer m{\"o}glich. Die Detektion von rezenten Brandfl{\"a}chen in Zentral- und Nordnamibia verlief zufrieden stellend. Mehrere Monate alte Brandfl{\"a}chen ließen sich mit dem dazu entwickelten Klassifikator jedoch nicht von anderen ph{\"a}nologisch und nutzungsbedingten Ver{\"a}nderungen trennen. Zur Analyse der Signifikanz der Change-Detektion-Ergebnisse wurden verschiedene Niederschlagsdaten und NDVI-Zeitreihen f{\"u}r den jeweiligen Beobachtungszeitraum hinzugezogen. Es zeigte sich, dass die Change-Detection-Ergebnisse stark mit den Niederschlagssummen korrelierten, die in der jeweiligen Regenzeit bis zum Aufnahmezeitpunkt der einzelnen Landsat-Szenen gefallen waren. War die Regenzeit zum ersten Vergleichszeitpunkt ergiebiger als zum zweiten, wurde {\"u}berwiegend Vegetationsr{\"u}ckgang detektiert. War die zweite Regenzeit hingegen feuchter als die erste, wurde {\"u}berwiegend Vegetationszunahme detektiert. Die Gr{\"o}ße der Niederschlagsdifferenz zwischen beiden Zeitpunkten spiegelte sich zudem im Fl{\"a}chenanteil der einzelnen Ver{\"a}nderungsklassen wider. Durch diesen starken ph{\"a}nologischen, d.h. niederschlagsbedingten Ver{\"a}nderungsanteil wurden „echte" Ver{\"a}nderungen z.T. verschleiert oder verst{\"a}rkt. Dieses Ergebnis korrespondiert mit den Ergebnissen vieler anderer Change-Detection-Arbeiten im semiariden Raum. Als relevante Ver{\"a}nderungen wurden daher nur solche bewertet, die dem allgemeinen ph{\"a}nologischen Trend im Vergleichszeitraum entgegenstanden. So konnten z.B. Fl{\"a}chen, auf denen Vegetationszuwachs detektiert wurde, obwohl die Regenzeit zum zweiten Aufnahmezeitpunkt schw{\"a}cher war als die erste, als tats{\"a}chlich verbuscht gelten. Unter Ber{\"u}cksichtigung dieser niederschlagsbedingten Einfl{\"u}sse wurden im Untersuchungsgebiet in Zentralnamibia die Fl{\"a}chenanteile bestimmt, f{\"u}r die Degradation detektiert wurde. Demnach hat im Vergleich der Szenen von 1984 und 2003 auf etwa 681 km², entsprechend 2,8 \% der Gesamtfl{\"a}che des Untersuchungsgebietes, eine niederschlagsunabh{\"a}ngige Verdichtung der Vegetation, d.h. eine Verbuschung stattgefunden. Die Lage der betroffenen Gebiete korrespondiert mit der in der Literatur genannten Region (vgl. BESTER 1998/99). Des Weiteren wurde im Untersuchungszeitraum von 1984 bis 2003 auf ca. 0,53 km², entsprechend 0,002 \% der Gesamtfl{\"a}che des Untersuchungsgebietes irreversible Verkahlung, d.h. Desertifikation detektiert. Damit stellt in Zentralnamibia die Ver{\"a}nderung durch Verbuschung die fl{\"a}chenm{\"a}ßig gr{\"o}ßte Bedrohung f{\"u}r Artenvielfalt und landwirtschaftliche Tragkraft der Savannen dar. Aufgrund der starken ph{\"a}nologischen Einfl{\"u}sse konnten von der Buschsterbe betroffene Regionen im Untersuchungsgebiet nicht sicher erkannt und quantifiziert werden. Kleinr{\"a}umig konnten im Untersuchungsgebiet in Zentralnamibia Farmen identifiziert werden, die in einem oder mehreren Ergebnisbildern durch besondere Ver{\"a}nderungsmuster auffielen. Zumeist handelte es sich um Degradationserscheinungen wie Verbuschung und Verkahlung, f{\"u}r die bei der Besichtigung w{\"a}hrend der Feldkampagne im Jahr 2004 oft ein Zusammenhang mit ung{\"u}nstigen Landnutzungspraktiken, d.h. vor allem {\"U}berweidung hergestellt werden konnte. Des Weiteren wurden starke Ver{\"a}nderungen durch Entbuschungsmaßnahmen, kurzzeitige Weideeinfl{\"u}sse und auch einzelne wiederhergestellte Best{\"a}nde detektiert. Nutzungsbedingte Degradationserscheinungen treten im Untersuchungsgebiet in Zentralnamibia insgesamt nur kleinr{\"a}umig auf einzelnen Farmen auf. F{\"u}r das Untersuchungsgebiet in S{\"u}dnamibia lagen zwei Landsat-Szenen f{\"u}r den kurzen Vergleichszeitraum von 2001 zu 2002 vor. Anhand dieser konnten unter Zuhilfenahme von Niederschlagsdaten stark degradierte Fl{\"a}chen identifiziert werden. W{\"a}hrend auf den intakten Fl{\"a}chen aufgrund der besseren Regenzeit zum zweiten Aufnahmezeitpunkt wie erwartet Vegetationszuwachs detektiert wurde, f{\"u}hrten ebendiese reichlichen Niederschl{\"a}ge im degradierten Gebiet zu einer großfl{\"a}chigen Erosion der Vegetationsdecke. Dies ist vermutlich auf die gr{\"o}ßere Geschwindigkeit des oberfl{\"a}chlich abfließenden Regenwassers in der sp{\"a}rlichen Vegetationsdecke der degradierten Fl{\"a}che zur{\"u}ck zu f{\"u}hren. In den {\"u}brigen Gebieten reduzierte hingegen die dichtere Vegetation den Oberfl{\"a}chenabfluss, wodurch mehr Wasser versickerte und verst{\"a}rktem Pflanzenwachstum zur Verf{\"u}gung stand. Im Untersuchungsgebiet in Nordnamibia wurden zwei Landsat-Szenen von April 1991 und April 2000 verglichen. Die gravierendste Ver{\"a}nderung in diesem Zeitraum war nutzungsbedingte Verkahlung, die auf rund 4,4 \% der Gesamtfl{\"a}che, entsprechend 81 km² detektiert wurde. Ursache ist hier die Umwandlung von Dornbuschsavanne in Acker- oder Siedlungsraum. Demgegen{\"u}ber wurde aber nur f{\"u}r 1,17 \% der Gesamtfl{\"a}che, entsprechend 21,76 km², Wiederbesiedelung detektiert. Dies sind zumeist Agrarfl{\"a}chen, die (kurzzeitig) aus der Nutzung genommen wurden. Das Ergebnis dokumentiert den zunehmenden Siedlungsdruck in der Kavango-Region. Die seit den 1970er Jahren verbesserte Infrastruktur erm{\"o}glicht hier immer mehr Menschen die Landnahme, Viehhaltung und Siedlung. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass mit der hier entwickelten Change-Detection-Methode unter Ber{\"u}cksichtigung der Niederschlagshistorie in den semiariden und ariden Testgebieten signifikante Ver{\"a}nderungen der Vegetation in verschiedenen Landschaftsr{\"a}umen detektiert werden k{\"o}nnen. Weitere Anwendungen der Methodik auf andere Testgebiete im s{\"u}dlichen und westlichen Afrika am Rande dieser Arbeit zeigten ebenfalls gute Ergebnisse, die allerdings bislang aus Mangel an Referenzdaten nicht validiert werden konnten. Zur zuk{\"u}nftigen Operationalisierung der Methodik sollte vor allem eine verbesserte Trennbarkeit von nutzungsbedingten und nat{\"u}rlichen Verkahlungsprozessen angestrebt werden. Des Weiteren wird eine Anpassung der Klassifikatoren auf andere Sensoren wie z.B. ASTER angedacht, um auch nach dem Ausfall von Landsat 7 im Jahr 2003 aktuelle Daten vergleichen zu k{\"o}nnen. Um den ph{\"a}nologischen Einfluss von unterschiedlichen Niederschlagshistorien im Vorfeld der Eingangsdaten zu minimieren, w{\"a}re zudem die Implementierung eines Kalibrierungsfaktors denkbar, der auf Niederschlags- oder auch MODIS-NDVI-Daten der entsprechenden Zeit- und Untersuchungsr{\"a}ume basiert. Das Ergebnis w{\"a}re eine sichere Methode zur Detektion von regionalen Ver{\"a}nderungen im semiariden Raum. Die Identifizierung dieser Ver{\"a}nderungen, speziell von Degradationserscheinungen stellt die Basis dar, dort gezielt nach den Ursachen zu suchen und Handlungsempfehlungen zu entwickeln, um einer fortschreitenden Zerst{\"o}rung von Lebensraum, Artenvielfalt und {\"o}konomischem Potenzial der betroffenen Fl{\"a}chen entgegen zu wirken.},
  subject      = {Namibia},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Conrad2006,
  author    = {Conrad, Christopher},
  title     = {Fernerkundungsbasierte Modellierung und hydrologische Messungen zur Analyse und Bewertung der landwirtschaftlichen Wassernutzung in der Region Khorezm (Usbekistan)},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-20790},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {Die Bew{\"a}sserungslandwirtschaft in Mittelasien ist gepr{\"a}gt von schwerwiegenden {\"o}kologischen und {\"o}konomischen Problemen. Zur Verbesserung der Situation auf dem hydrologischen Sektor wird daher seitens der mittelasiatischen Interstate Commission for Water Coordination (ICWC) die Einf{\"u}hrung des Integrated Water Resource Management (IWRM) gefordert. Wichtige Herausforderungen zur Optimierung der Wassernutzung im Aralsee-Becken sind dabei die Schaffung von Transparenz sowie von M{\"o}glichkeiten zur {\"U}berwachung der Landnutzung und der Wasserentnahme in den Bew{\"a}sserungssystemen. Im Detail fokussierte diese Arbeit auf das Bew{\"a}sserungssystem der Region Khorezm im Unterlauf des Amu Darya s{\"u}dlich des Aralsees. Die Arbeit zielte darauf ab, (1) objektive und konsistente Datengrundlagen zum Monitoring der Landnutzung und des Wasserverbrauchs innerhalb des Bew{\"a}sserungslandes zu schaffen und (2) auf Basis dieser Ergebnisse die Funktionsweise des Bew{\"a}sserungssystems zu verstehen sowie die Land- und Wassernutzung der Region zu bewerten. Um diese Ziele zu erreichen, wurden Methoden der Fernerkundung und der Hydrologie miteinander kombiniert. Fernerkundliche Schl{\"u}sselgr{\"o}ßen der Arbeit waren die Kartierung der agrarischen Landnutzung und die Modellierung der saisonalen tats{\"a}chlichen Evapotranspiration. Es wurde eine Methode vorgestellt, die eine Unterscheidung verschiedener Landnutzungen und Fruchtfolgen der Region durch die temporale Segmentierung von Zeitserien aus 8-t{\"a}gigen Kompositen von 250 m-Daten des MODIS-Sensors erm{\"o}glicht. Durch die mehrfache Anwendung von Recursive Partitioning And Regression Trees auf deskriptive Statistiken von Zeitseriensegmenten konnte eine hohe Stabilit{\"a}t erzielt werden (overall accuracy: 91 \%, Kappa-Koeffizient: 0,9). T{\"a}glich von MODIS aufgezeichnete Landoberfl{\"a}chentemperaturen (LST) bildeten die Basis zur fernerkundungsbasierten Modellierung der saisonalen tats{\"a}chlichen Evapotranspiration (ETact) f{\"u}r die sommerliche Vegetationsperiode. Aufgrund der hohen zeitlichen und groben r{\"a}umlichen Aufl{\"o}sung der verwendeten MODIS-Daten von 1 km waren leichte Modifikationen des zur Modellierung eingesetzten Surface Energy Balance Algortihm for Land (SEBAL) erforderlich. Zur Modellierung von ETact wurden MODIS-Produkte (LST, Emissionsgrad, Albedo, NDVI und Blattfl{\"a}chenindex) und meteorologische Stationsdaten aus Khorezm verwendet. Die Modellierung des f{\"u}hlbaren W{\"a}rmeflusses, einer Komponente der Energiebilanzgleichung an der Erdoberfl{\"a}che, erfolgte mittels METRIC (High Resolution and Internalized Calibration), einer Variante des SEBAL. Die Landnutzungsklassifikation fungierte als zentraler Eingangsparameter, um eine automatisierte Auswahl der Ankerpunkte des Models sicherzustellen. Da innerhalb der MODIS-Aufl{\"o}sung aufgrund der Mischpixelproblematik keine homogen feuchten oder trockenen Bedingungen im Bew{\"a}sserungsgebiet gefunden werden konnten, wurden die Landnutzungsklassifikation, der NDVI und die ASCE-Referenz-Evapotranspiration zur Absch{\"a}tzung des tats{\"a}chlichen Zustands an den Ankerpunkten herangezogen. Weiterhin wurden umfassende Gel{\"a}ndemessungen durchgef{\"u}hrt, um in der Vegetationsperiode 2005 die Zu- und Abflussmengen des Wasser von und nach Khorezm zu bestimmen. Die abschließende Bewertung der Land- und Wassernutzung basierte letztendlich auf der Bildung von Wasserbilanzen und der Berechnung anerkannter Performanceindikatoren wie der Ratio aus Drainage und Wasserentnahme oder der depleted fraction. F{\"u}r die landwirtschaftliche Nutzung im Rayon Khorezm wurde f{\"u}r die Sommersaison 2005 eine Wasserentnahme von 5,38 km3 ermittelt. Damit {\"u}bertrafen die Messergebnisse die offiziell verf{\"u}gbaren Daten der ICWC um durchschnittlich 37 \%. Auf die landwirtschaftliche Fl{\"a}che bezogen ergab sich f{\"u}r Khorezm im Jahr 2005 eine mittlere Wasserentnahme von 22.782 m3/ha. In den Subsystemen schwankten diese Werte zwischen 17.000 m3/ha und 30.000 m3/ha. Allerdings konnte an den Systemgrenzen, an denen die Messungen durchgef{\"u}hrt werden, der aus den fernerkundungsbasierten Modellierungen auf WUA-Level erwartete abnehmende Gradient der Wasserentnahme zwischen Oberlauf und Unterlauf nicht nachvollzogen werden. Als Ursache f{\"u}r diese Diskrepanz sind vor allem die Versickerungsverluste im Kanalsystem zu nennen, die den Grundwasserk{\"o}rper großr{\"a}umig auff{\"u}llen und auf Feldebene nicht zur oberfl{\"a}chlichen Bew{\"a}sserung zur Verf{\"u}gung stehen. Monatliche Bilanzierungen und die Analyse der Performanceindikatoren f{\"u}hrten zu denselben Ergebnissen. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass sich mit Methoden der Fernerkundung objektive und konsistente Daten der agrarischen Landnutzung und des Wasserverbrauchs f{\"u}r ein regionales Monitoring erstellen lassen. Da in den benachbarten Regionen gleiche atmosph{\"a}rische Bedingungen und {\"a}hnliche Anbausorten anzutreffen sind, ist anzunehmen, dass beide Verfahren auch auf der Planungsebene in einem IWRM f{\"u}r die {\"u}brigen Mittel- und Unterl{\"a}ufe von Amu Darya und Syr Darya ein hohes Anwendungspotenzial besitzen.},
  subject      = {Charism},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Vogt2014,
  author    = {Vogt, Gernot},
  title     = {Future changes and signal analyses of climate means and extremes in the Mediterranean Area deduced from a CMIP3 multi-model ensemble},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-117369},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2014},
  abstract  = {Considering its social, economic and natural conditions the Mediterranean Area is a highly vulnerable region by designated affections of climate change. Furthermore, its climatic characteristics are subordinated to high natural variability and are steered by various elements, leading to strong seasonal alterations. Additionally, General Circulation Models project compelling trends in specific climate variables within this region. These circumstances recommend this region for the scientific analyses conducted within this study. Based on the data of the CMIP3 database, the fundamental aim of this study is a detailed investigation of the total variability and the accompanied uncertainty, which superpose these trends, in the projections of temperature, precipitation and sea-level pressure by GCMs and their specific realizations. Special focus in the whole study is dedicated to the German model ECHAM5/MPI-OM. Following this ambition detailed trends and mean values are calculated and displayed for meaningful time periods and compared to reanalysis data of ERA40 and NCEP. To provide quantitative comparison the mentioned data are interpolated to a common 3x3° grid. The total amount of variability is separated in its contributors by the application of an Analysis of Variance (ANOVA). For individual GCMs and their ensemble-members this is done with the application of a 1-way ANOVA, separating a treatment common to all ensemble-members and variability perturbating the signal given by different initial conditions. With the 2-way ANOVA the projections of numerous models and their realizations are analysed and the total amount of variability is separated into a common treatment effect, a linear bias between the models, an interaction coefficient and the residuals. By doing this, the study is fulfilled in a very detailed approach, by considering yearly and seasonal variations in various reasonable time periods of 1961-2000 to match up with the reanalysis data, from 1961-2050 to provide a transient time period, 2001-2098 with exclusive regard on future simulations and 1901-2098 to comprise a time period of maximum length. The statistical analyses are conducted for regional-averages on the one hand and with respect to individual grid-cells on the other hand. For each of these applications the SRES scenarios of A1B, A2 and B1 are utilized. Furthermore, the spatial approach of the ANOVA is substituted by a temporal approach detecting the temporal development of individual variables. Additionally, an attempt is made to enlarge the signal by applying selected statistical methods. In the detailed investigation it becomes evident, that the different parameters (i.e. length of temporal period, geographic location, climate variable, season, scenarios, models, etc…) have compelling impact on the results, either in enforcing or weakening them by different combinations. This holds on the one hand for the means and trends but also on the other hand for the contributions of the variabilities affecting the uncertainty and the signal. While temperature is a climate variable showing strong signals across these parameters, for precipitation mainly the noise comes to the fore, while for sea-level pressure a more differentiated result manifests. In turn, this recommends the distinguished consideration of the individual parameters in climate impact studies and processes in model generation, as the affecting parameters also provide information about the linkage within the system. Finally, an investigation of extreme precipitation is conducted, implementing the variables of the total amount of heavy precipitation, the frequency of heavy-precipitation events, the percentage of this heavy precipitation to overall precipitation and the mean daily intensity from events of heavy precipitation. Each time heavy precipitation is defined to exceed the 95th percentile of overall precipitation. Consecutively mean values of these variables are displayed for ECHAM5/MPI-OM and the multi-model mean and climate sensitivities, by means of their difference between their average of the past period of 1981-2000 and the average of one of the future periods of 2046-2065 or 2081-2100. Following this investigation again an ANOVA is conducted providing a quantitative measurement of the severity of change of trends in heavy precipitation across several GCMs. Besides it is a difficult task to account for extreme precipitation by GCMs, it is noteworthy that the investigated models differ highly in their projections, resulting partially in a more smoothed and meaningful multi-model mean. Seasonal alterations of the strength of this behaviour are quantitatively supported by the ANOVA.},
  subject      = {Klimaschwankung},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Nwaila2017,
  author    = {Nwaila, Tsundukani Glen},
  title     = {Geochemistry of Palaeoarchaean to Palaeoproterozoic Kaapvaal Craton marine shales: Implications for sediment provenance and siderophile elements endowment},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-155326},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2017},
  abstract  = {The Kaapvaal Craton hosts a number of large gold deposits (e.g. Witwatersrand Supergroup) which mining companies have exploited at certain stratigraphic positions. It also hosts the largest platinum group element (PGE) deposits (e.g. Bushveld Igneous Complex) which mining companies have exploited in different mineralised layered magmatic zones. In spite of the extensive exploration history in the Kaapvaal Craton, the origin of the Witwatersrand gold deposits and Bushveld Igneous Complex PGE deposits has remained one of the most debated topics in economic geology. The goal of this study was to identify the geochemical characteristics of marine shales in the Barberton, Witwatersrand, and Transvaal supergroups in South Africa in order to make inferences on their sediment provenance and siderophile element endowments. Understanding why some of the Archaean and Proterozoic hinterlands are heavily mineralised, compared to others with similar geological characteristics, will aid in the development of more efficient exploration models. Fresh, unmineralised marine shales from the Barberton (Fig Tree and Moodies groups), Witwatersrand (West Rand and Central Rand groups), and Transvaal (Black Reef Formation and Pretoria Group) supergroups were sampled from drill core and underground mining exposures. Analytical methods, such as X-ray powder diffraction (XRD), optical microscopy, X-ray fluorescence (XRF), inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES), inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS), and electron microprobe analysis (EMPA) were applied to comprehensively characterise the shales. All of the Au and PGE assays examined the newly collected shale samples. The Barberton Supergroup shales consist mainly of quartz, illite, chlorite, and albite, with diverse heavy minerals, including sulfides and oxides, representing the minor constituents. The regionally persistent Witwatersrand Supergroup shales consist mainly of quartz, muscovite, and chlorite, and also contain minor constituents of sulfides and oxides. The Transvaal Supergroup shales comprise quartz, chlorite, and carbonaceous material. Major, trace (including rare-earth element) concentrations were determined for shales from the above supergroups to constrain their source and post-depositional evolution. Chemical variations were observed in all the studied marine shales. Results obtained from this study revealed that post-depositional modification of shale chemistry was significant only near contacts with over- and underlying coarser-grained siliciclastic rocks and along cross-cutting faults, veins, and dykes. Away from such zones, the shale composition remained largely unaltered and can be used to draw inferences concerning sediment provenance and palaeoweathering in the source region and/or on intrabasinal erosion surfaces. Evaluation of weathering profiles through sections of the studied supergroups revealed that the shales therein are characterised by high chemical index of alteration (CIA), chemical index of weathering (CIW), and index of compositional variability (ICV), suggesting that the source area was lithologically complex and subject to intense chemical weathering. A progressive change in the chemical composition was identified, from a dominant ultramafic-mafic source for the Fig Tree Group to a progressively felsic-plutonic provenance for the Moodies Group. The West Rand Group of the Witwatersrand Supergroup shows a dominance of tonalite-trondhjemite-granodiorite and calcalkaline granite sources. Compositional profiles through the only major marine shale unit within the Central Rand Group indicate the progressive unroofing of a granitic source in an otherwise greenstone-dominated hinterland during the course of sedimentation. No plausible likely tectonic setting was obtained through geochemical modelling. However, the combination of the systematic shale chemistry, geochronology, and sedimentology in the Witwatersrand Supergroup supports the hypothesised passive margin setting for the >2.98 to 2.91 Ga West Rand Group, and an active continental margin source for the overlying >2.90 to 2.78 Ga Central Rand Group, along with a foreland basin setting for the latter. Ultra-low detection limit analyses of gold and PGE concentrations revealed a variable degree of gold accumulation within pristine unmineralised shales. All the studied shales contain elevated gold and PGE contents relative to the upper continental crust, with marine shales from the Central Rand Group showing the highest Au (±9.85 ppb) enrichment. Based on this variation in the provenance of contemporaneous sediments in different parts of the Kaapvaal Craton, one can infer that the siderophile elements were sourced from a fertile hinterland, but concentrated into the marine shales by a combination of different processes. It is proposed that accumulation of siderophile elements in the studied marine shales was mainly controlled by mechanical coagulation and aggregation. These processes involved suspended sediments, fine gold particles, and other trace elements being trapped in marine environments. Mechanical coagulation and aggregation resulted in gold enrichments by 2-3 orders of magnitude, whereas some of the gold in these marine shales can be reconciled by seawater adsorption into sedimentary pyrite. For the source of gold and PGEs in the studied marine shales in the Kaapvaal Craton, a genetic model is proposed that involves the following: (1) A highly siderophile elements enriched upper mantle domain, herein referred to as "geochemically anomalous mantle domain", from which the Kaapvaal crust was sourced. This mantle domain enriched in highly siderophile elements was formed either by inhomogeneous mixing with cosmic material that was added during intense meteorite bombardment of the Hadaean to Palaeoarchaean Earth or by plume-like ascent of relics from the core-mantle boundary. In both cases, elevated siderophile elements concentrations would be expected. The geochemically anomalous mantle domain is likely the ultimate source of the Witwatersrand modified palaeoplacer gold deposits and was tapped again ca. 2.054 Ga during the emplacement of the Bushveld Igneous Complex. Therefore, I propose that there is a genetic link (i.e. common geochemically anomalous mantle source) between the Witwatersrand gold deposits and the younger Bushveld Igneous Complex PGE deposits. (2) Scavenging of crustal gold by various surface processes such as trapping of gold from Archaean/Palaeoproterozoic river water on the surface of local photosynthesizing cyanobacterial or microbial mats, and reworking of these mats into erosion channels during flooding events. The above two models complement each other, with model (1) providing a common geological source for the Witwatersrand gold and Bushveld Igneous Complex PGE deposits, and model (2) explaining the processes responsible for Witwatersrand-type gold pre-concentration processes. In sequences such as the Transvaal Supergroup, a less fertile hinterland and/or less reworking of older sediments led to a correspondingly lower gold endowment. These findings indicate temporal distribution of siderophile elements in the upper crust (e.g. marine shales). The overall implications of these findings are that background concentrations of gold and PGEs can be used to target potential exploration areas in other cratons of similar age. This increases the likelihood of finding other Witwatersrand-type gold or Bushveld Igneous Complex-type PGE deposits in other cratons.},
  subject      = {Gold},
  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}
}
@phdthesis{Hoehn2017,
  author    = {H{\"o}hn, Stefan},
  title     = {Geologischer Rahmen und Genese der Kupferberger Cu-Zn-Lagerst{\"a}tte},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-155759},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2017},
  abstract  = {Bei der Cu-Zn-Lagerst{\"a}tte bei Kupferberg, 10 km nord{\"o}stlich von Kulmbach, handelt es sich um Bayerns gr{\"o}ßten, historischen Buntmetallabbau. Der etwa 4 km lange Zug einzelner, stratiformer Erzlinsen befindet sich im Nordwesten in der parautochthonen Randschiefer Formation und im S{\"u}dosten in der Prasinit-Phyllit Formation, die ein Teil der allochthonen M{\"u}nchberger Gneismasse ist. Bisherige Versuche, die Genese der Lagerst{\"a}tte zu erkl{\"a}ren, scheiterten daran, den versatzlosen {\"U}bertritt einer stratiformen Lagerst{\"a}tte {\"u}ber eine regional bedeutende St{\"o}rungszone zu erkl{\"a}ren. U-Pb Zirkondatierungen an mafischen und felsischen Vulkaniten im Umfeld der Lagerst{\"a}tte best{\"a}tigten das Bild eines kambrisch-ordovizischen Extensionsvulkanismus. Das Fehlen von N-MORB-{\"a}hnlichen geochemischen Signaturen in den untersuchten Proben der gesamten s{\"u}dwestlichen, saxothuringischen Vogtland Synklinale deutet auf eine gescheiterte Riftbildung am Nordrand Gondwanas hin und setzt somit den geotektonischen Rahmen f{\"u}r die Ablagerung der Wirtsformation(en). Die Cu-Zn-Vererzung selbst liegt hier im Wesentlichen als Vergesellschaftung von Pyrit, Chalkopyrit, Sphalerit, Quarz und Kalzit in kohlenstoffreichem Tonschiefer vor. Die verschiedenen Untersuchungen an den beiden Erzlinsen zeigten, dass in der „St. Veits" Erzlinse eine syngenetische Pyrit-Anreicherung mit charakteristisch niedrigen Co/Ni-Verh{\"a}ltnissen ({\o} = 3,7) vorliegt. Dar{\"u}ber hinaus konnte dort noch mindestens eine hydrothermale Pyrit-Generation (Co/Ni-Verh{\"a}ltnis ca. 35) nachgewiesen werden, die nur dort auftritt, wo auch Chalkopyrit angereichert ist und deutlich h{\"o}here Co/Ni-Verh{\"a}ltnisse aufweist ({\o} = 35). Die Ermittlung der Cu-Isotopenverh{\"a}ltnisse des Chalkopyrits zeigte ein δ65Cu-Spektrum von -0,26 bis 0,36  per mille, was stark f{\"u}r eine hydrothermale Anreicherung unter hohen (>250 °C) Temperaturbedingungen spricht. W{\"a}hrend sich die Erzlinsen in der Randschiefer und Prasinit-Phyllit Formation hinsichtlich ihrer Sulfid-Mineralogie so {\"a}hnlich sind, dass sie bisher immer als eine Lagerst{\"a}tte angesprochen wurden, erbrachte ein statistischer Vergleich der beiden δ34S-Datens{\"a}tze, dass es sich hier nur mit einer Wahrscheinlichkeit von ca. 2 \% um Stichproben der gleichen Grundgesamtheit handelt. Entsprechend liegen innerhalb der Kupferberger Lagerst{\"a}tte zwei unterschiedliche Schichten, reich an syngenetischem Pyrit, vor. Die Tatsache, dass das δ34S-Spektrum potentieller Schwefelquellen f{\"u}r die hydrothermale Chalkopyrit-Mineralisation theoretisch sehr groß, de facto aber mit dem δ34S-Spektrum der syngenetischen Sulfidanreicherung fast identisch ist (δ34S = 3,2 ± 0,6  per mille bzw. δ34S = 3,1 ± 0,9  per mille), spricht f{\"u}r eine schichtinterne Sulfidmobilisierung. Aus den hier erbrachten Ergebnissen wird ein genetisches Modell f{\"u}r die Kupferberger Lagerst{\"a}tte geschlussfolgert, in dem jeweils eine der zahlreichen sediment{\"a}ren, Pyrit-reichen Schichten aus der Randschiefer und der Prasinit-Phyllit Formation bei der {\"U}berschiebung der M{\"u}nchberger Gneismasse tektonisch in Kontakt gebracht wurden. Im Zuge eben dieser Raumnahme der allochthonen Masse wurden Teile der Randschiefer Formation unter Gr{\"u}nschiefer-fazielle Bedingungen gebracht. Dabei kam es sowohl zur Freisetzung von Buntmetallen, die vorher zum Großteil in Pyrit gebunden waren, als auch zur Entw{\"a}sserung der umliegenden Tonschiefer. Durch die {\"u}berlagernden, impermeablen metamorphen Decken wurde das entstandene metallreiche Fluid an der {\"U}berschiebungsbahn kanalisiert. Durch den Druckabfall in der Spr{\"o}de-Duktil-{\"U}bergangszone kam es zum Sieden des aufsteigenden Fluids, was zur Ausf{\"a}llung der Sulfide f{\"u}hrte. Die Bildung bedeutender Erzlinsen erfolgte vor allem dort, wo das {\"u}bers{\"a}ttigte Fluid auf Pyrit-reiche Schwarzschiefer bzw. Phyllite traf. Da die Abbauw{\"u}rdigkeit dieser Erzlinsen im Wesentlichen auf die epigenetische {\"U}berpr{\"a}gung im Zuge der Decken{\"u}berschiebung zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist, handelt es sich bei der Kupferberger Cu-Zn-Vererzung um eines der seltenen Beispiele f{\"u}r eine tats{\"a}chliche metamorphogene bzw. syntektonische Buntmetalllagerst{\"a}tte.},
  subject      = {Lagerst{\"a}tte},
  language  = {de}
}
@phdthesis{TintrupgenSuntrup2010,
  author    = {Tintrup gen. Suntrup, Angela},
  title     = {Geomorphologisch-sedimentologische und satellitenbildbasierte Analyse der Einfl{\"u}sse auf die Landschaftsentwicklung im Einzugsgebiet des Arroyo del Alforzo (Rio Tur{\´o}n), Provinz M{\´a}laga, Spanien},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-49431},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Diese Dissertationsarbeit liefert einen Beitrag zur Erfassung und Bewertung von Degradationsprozessen im semi-humiden S{\"u}den Spaniens. Der erste Teil der Arbeit widmet sich der detaillierten physisch-geographischen Charakterisierung des Großraumes, um danach in dem kleinr{\"a}umigen Einzugsgebiet des Arroyo del Alforzo, einem Tribut{\"a}r des R{\´i}o Tur{\´o}n, zwei unterschiedliche Ans{\"a}tze zur Erfassung von die degradationsbeeinflussenden Fatoren wie Landnutzungswechsel und Starkniederschlagsereignissen in diesem Raum zu untersuchen. Anhand von drei Satellitenbildern wurde der Landnutzungswechsel ermittelt und im Untersuchungsgebiet die Abh{\"a}ngigkeit zu den Hangneigungen untersucht. Vor dem Hintergrund, daß unterschiedlich starke Hangneigungen einen unterschiedlich starken Einfluss auf die Abtragsdynamik bei Niederschl{\"a}gen hat, wurden anhand der Landnutzungsklassifizierungen in Kombination mit den Hangneigungnen sensible R{\"a}ume ermittelt. Ein weiterer Ansatz ist die Untersuchung von Tagesniederschlagsdaten auf Starkniederschlagsereignisse, mit dem Ziel, diese zu separieren. Es galt die Annahme, daß diese Starkniederschlagsereignisse im Einzugsgebiet des Arroyo del Alforzo oberfl{\"a}chlichen Abfluss generieren und somit ein bedeutender Sedimenteintrag aus den sensiblen Bereichen des Untersuchungsgebiet in den Stausee Conde de Guadalhorce stattfindet. Mittels sedimentstratigraphischer Untersuchungen an den Sedimenten des 2006 gewonnenen Bohrkerns aus dem M{\"u}ndungsbereich des Arroyo del Alforzo in den Stausee Conde de Guadalhorce sollte dieser Sedimenteintrag identifierziert werden und somit ein zeitlicher und r{\"a}umlicher R{\"u}ckschluss auf die die Abtragung beeinflussenden faktoren Landnutzungswechsel, Hangneigung und Niederschlag efolgen. Die Annahme, dass sich diese R{\"u}ckschl{\"u}sse ziehen lassen k{\"o}nnen auf der Grundlage des Bindeglieds „Sedimentbohrung" erwies sich jedoch als zu eng. In einer abschliessenden Bewertung wurde erl{\"a}utert, daß durch eine gezielte methodische Erg{\"a}nzung jedoch die M{\"o}glichkeit besteht, die Unsicherheiten, die durch eine r{\"a}umlich wie zeitlich inkonsistente Datenlage der Niederschlagsdaten und die in einem Stausee herrschende spezielle Akkumulationsdynamik hervorgerufen wurde, beseitigt werden kann.},
  subject      = {Landschaftsentwicklung},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hein2022,
  author    = {Hein, Niklas},
  title     = {Gesellschaftliche Implikationen nachhaltiger Nischenakteure - auf dem Weg in eine Postwachstumsgesellschaft?},
  edition   = {1. Auflage},
  publisher = {W{\"u}rzburg University Press},
  address   = {W{\"u}rzburg},
  isbn      = {978-3-95826-178-5},
  issn      = {0510-9833},
  doi       = {10.25972/WUP-978-3-95826-179-2},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-250737},
  school      = {W{\"u}rzburg University Press},
  pages     = {VIII, 222},
  year      = {2022},
  abstract  = {Die imperiale Lebensweise westlicher Industrienationen, die sich durch ein permanentes Streben nach Wirtschaftswachstum ausdr{\"u}ckt, bringt den Planeten an die Grenzen seiner Tragf{\"a}higkeit. In den letzten Jahren wurden jedoch - best{\"a}rkt durch die Weltwirtschaftskrise 2007/08 - Alternativen zum Modell des permanenten Wachstums immer popul{\"a}rer, die sich anstatt auf {\"o}konomischen Wohlstand vermehrt auf soziale und {\"o}kologische Belange des gesellschaftlichen Zusammenlebens fokussierten. Unter dem Begriff der Postwachstumsbewegung sammelten sich Ans{\"a}tze, Ideen und Akteure, die gemeinsam f{\"u}r eine Zukunft fernab jeglicher Wachstumszw{\"a}nge und innerhalb der planetaren Grenzen k{\"a}mpfen. Vor dem Hintergrund der zunehmenden sozialen und {\"o}kologischen Herausforderungen wurden nun erstmals sozial-{\"o}kologische Nischenakteure aus drei unterschiedlichen Bereichen der Postwachstumsbewegung gemeinsam in einem Forschungsvorhaben - unter besonderer Ber{\"u}cksichtigung gesellschaftlicher, organisatorischer und territorialer Einbettungsprozesse - untersucht. Eingebettet ist diese Untersuchung in den theoretisch-konzeptionellen Ansatz der sozial-{\"o}kologischen Transformation, deren inkrementeller Wandel mithilfe der Multi-Level-Perspektive beschrieben werden kann. Die Kombination dieses spezifischen theoretisch-konzeptionellen Ansatzes und der empirischen Erhebung ist das Alleinstellungsmerkmal der vorliegenden Untersuchung. Es zeigte sich, dass alle untersuchten Nischenakteure eine deutlich progressive Unternehmungsphilosophie vertreten, die h{\"a}ufig in einer Unternehmungsorganisation mit flachen Hierarchien und konsensbasierten Entscheidungsfindungen m{\"u}ndet. Besonders gesellschaftliche Einbettungsprozesse bedingen den Erfolg oder Misserfolg der Nischenentwicklung. Organisatorische Einbettung kommt derweil vor allem im Aufbau weitreichender Netzwerkstrukturen zum Tragen, die die Innovationsf{\"a}higkeit und Stabilit{\"a}t der Nische unterst{\"u}tzen. Eine starke territoriale Einbettung steigert den lokal-regionalen Einfluss der Nischeninnovationen und generiert R{\"u}ckhalt in der Bev{\"o}lkerung.},
  subject      = {Transformation},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Jung2006,
  author    = {Jung, J{\"u}rgen},
  title     = {GIS-gest{\"u}tzte Rekonstruktion der neogenen Reliefentwicklung tektonisch beeinflusster Mittelgebirgslandschaften am Beispiel des Spessarts (NW-Bayern, SE-Hessen)},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-20961},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {Klimatische wie auch strukturelle Einfl{\"u}sse haben in einem sich wandelnden Wirkungsgef{\"u}ge an der Reliefentwicklung des Spessarts mitgewirkt. Seit dem ausgehenden Jura wurde die mesozoische Gesteinsauflage zun{\"a}chst unter tropoiden Bedingungen von undifferenzierten Verwitterungs- und Abtragungsprozessen sukzessive aufgearbeitet. Eine zunehmend differenzierte Formung und Inwertsetzung des strukturellen Inventars ist mindestens seit dem Untermioz{\"a}n feststellbar. Klimatische Ver{\"a}nderungen, unterst{\"u}tzt von tektonischen Aktivit{\"a}ten haben sich fr{\"u}her als in anderen Mittelgebirgsregionen auf die Reliefgestaltung ausgewirkt. Rheinische Elemente tektonischer Deformationen setzen sich bereits im Oligoz{\"a}n durch, wie Untersuchungen der Tonlagerst{\"a}tte Klingenberg belegen. Die untermioz{\"a}ne Reliefdifferenzierung wird anhand der Sedimente und Vulkanite des Schl{\"u}chterner Beckens deutlich. Sedimente der Hanau-Seligenst{\"a}dter Senke liefern Hinweise {\"u}ber die Ausr{\"a}umung der Sandsteinschichten im Vorderen Spessart und die Entwicklung der Sandsteinstufe. Durch restriktive Fl{\"a}chenbildung im Stufenvorland wurde die Sandsteinstufe lagekonstant herauspr{\"a}pariert. Der im Bereich des Stufenhanges und der Auslieger-Inselberge verbreitete Sandstein-Saprolit belegt den morphogenetischen Zusammenhang mit der tropoiden Verwitterungsdynamik. Die jungterti{\"a}re und pleistoz{\"a}ne Formung hat zu einer Akzentuierung, die holoz{\"a}nen Prozesse zu einer lokalen Nivellierung des Reliefs beigetragen. Mit Hilfe des Geographischen Informationssystems (GIS) wurden morphogenetisch relevante Parameter, z.B. das Formeninventar, terti{\"a}re Verwitterungsbildungen oder die Tektonik erfasst und thematisch {\"u}berlagert. Eine morphologische Landschaftsdifferenzierung des Spessarts wurde anhand Geomorphologischer Raumeinheiten erarbeitet.},
  subject      = {Spessart},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kus2001,
  author    = {Kus, G{\"u}nter},
  title     = {GIS-gest{\"u}tzte Standortanalyse zur Differenzierung der Ablagerungseignung verschiedener Naturr{\"a}ume Unterfrankens gegen{\"u}ber M{\"u}llverbrennungsschlacken},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-1180603},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2001},
  abstract  = {Die M{\"u}llverbrennung hat sich in der BRD als wichtiges Glied in der Entsorgungskette etabliert. Bei der thermischen Verwertung f{\"a}llt als Restprodukt u. a. M{\"u}llverbrennungsschlacke (MV-Schlacke) an, die deponiert oder wiederverwertet wird. Eine vollst{\"a}ndige Abtrennung umweltrelevanter Schadstoffe (vorwiegend Schwermetalle) kann mit dem Verfahren der M{\"u}llverbrennung jedoch nicht erreicht werden. Eine nachhaltig umweltbewußte Entsorgung der Schlacke setzt daher voraus, daß sich das Schlacke-Material nach Ablagerung weitestgehend neutral in seiner nat{\"u}rlichen Umgebung verh{\"a}lt. Zahlreiche Untersuchungen verschiedener Autoren haben gezeigt, daß das Auslaugungsverhalten der Schlacke und damit auch das Freisetzen von Schadstoffen bei Ablagerung, sehr stark von den Umgebungsbedingungen abh{\"a}ngt. Wesentlich dabei sind vor allem der Wasserumsatz und die hydrogeochemischen Milieubedingungen im gesamten Ablagerungssystem. Geringe Wasserums{\"a}tze und spezielle pH-Bedingungen des Carbonatpufferbereichs bedingen besonders g{\"u}nstige und stabile Verh{\"a}ltnisse. Daraus ist abzuleiten, daß haupts{\"a}chlich dort gegen{\"u}ber MV-Schlacken langfristig ablagerungsfreundliche Bedingungen herrschen, wo einerseits geringe Wasserums{\"a}tze und andererseits hohes Pufferverm{\"o}gen durch carbonatische Phasen und prinzipiell geringes Wasserleitverm{\"o}gen vorausgesetzt werden k{\"o}nnen. Unter diesen Gesichtspunkten wurden relevante naturr{\"a}umliche Standortfaktoren definiert, die im Rahmen einer modellhaften Standortanalyse f{\"u}r den Raum Unterfanken (Nordbayern) eingesetzt wurden. Die Haltung, Analyse und Bewertung der vielf{\"a}ltigen, raumbezogenen Daten zu den einzelnen Faktoren erfolgte dabei in einem Geoinformationssystem (GIS) mit Datenbankanbindung. In einer abschließenden Synthese wurden alle Faktoren zusammengef{\"u}hrt und hinsichtlich der Ablagerungsfreundlichkeit unterschiedlicher Naturr{\"a}ume Unterfrankens gegen{\"u}ber MV-Schlacke bewertet. Im Modell Standortanalyse wurden Bewertungsans{\"a}tze gew{\"a}hlt, die auf Grundlagen der FUZZY-Logik beruhen. Als wesentliches Ergebnis der Arbeit kann festgehalten werden, daß vorwiegend die Talr{\"a}ume als Ablagerungsstandorte langfristig ungeeignet erscheinen sowie die sandsteindominierten (Spessart, S{\"u}drh{\"o}n, Odenwald) oder vorwiegend von Kristallingestein eingenommenen (Vorspessart) Gebiete mit vergleichsweise hohen Gesamtabflußraten, hohen Durchl{\"a}ssigkeiten sowie geringem Pufferverm{\"o}gen in den Deckschichten. Aufgrund der klimatisch g{\"u}nstigen Position und der geeigneten Deckschichtenverh{\"a}ltnisse erscheinen besonders weite Teile der Mainfr{\"a}nkischen Platten als ablagerungsfreundlich.},
  subject      = {Unterfranken},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kuells2000,
  author    = {K{\"u}lls, Christoph},
  title     = {Groundwater of the North-Western Kalahari, Namibia},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-1180680},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2000},
  abstract  = {A quantitative model of groundwater flows contributing to the Goblenz state water scheme at the north-western fringe of the Kalahari was developed within this study. The investigated area corresponds to the Upper Omatako basin and encompasses an outer mountainous rim and sediments of the Kalahari sand desert in the centre. This study revealed the eminent importance of the mountainous rim for the water balance of the Kalahari, both in terms of surface and ground water. A hydrochemical subdivision of groundwater types in the mountain rim around the Kalahari was derived from cluster analysis of hydrochemical groundwater data. The western and south-western secondary aquifers within rocks of the Damara Sequence, the Otavi Mountain karst aquifers of the Tsumeb and Abenab subgroups as well as the Waterberg Etjo sandstone aquifer represent the major hydrochemical groups. Ca/Mg and Sr/Ca ratios allowed to trace the groundwater flow from the Otavi Mountains towards the Kalahari near Goblenz. The Otavi Mountains and the Waterberg were identified as the main recharge areas showing almost no or only little isotopic enrichment by evaporation. Soil water balance modelling confirmed that direct groundwater recharge in hard-rock environments tends to be much higher than in areas covered with thick Kalahari sediments. According to the water balance model average recharge rates in hard-rock exposures with only thin sand cover are between 0.1 and 2.5 \% of mean annual rainfall. Within the Kalahari itself very limited recharge was predicted (< 1 \% of mean annual rainfall). In the Upper Omatako basin the highest recharge probability was found in February in the late rainfall season. The water balance model also indicated that surface runoff is produced sporadically, triggering indirect recharge events. Several sinkholes were discovered in the Otavi Foreland to the north of Goblenz forming short-cuts to the groundwater table and preferential recharge zones. Their relevance for the generation of indirect recharge could be demonstrated by stable isotope variations resulting from observed flood events. Within the Kalahari basin several troughs were identified in the pre-Kalahari surface by GIS-based analyses. A map of saturated thickness of Kalahari sediments revealed that these major troughs are partly saturated with groundwater. The main trough, extending from south-west to north-east, is probably connected to the Goblenz state water scheme and represents a major zone of groundwater confluence, receiving groundwater inflows from several recharge areas in the Upper Omatako basin. As a result of the dominance of mountain front recharge the groundwater of the Kalahari carries an isotopic composition of recharge at higher altitudes. The respective percentages of inflow into the Kalahari from different source areas were determined by a mixing-cell approach. According to the mixing model Goblenz receives most of its inflow (70 to 80 \%) from a shallow Kalahari aquifer in the Otavi Foreland which is connected to the Otavi Mountains. Another 15 to 10 \% of groundwater inflow to the Kalahari at Goblenz derive from the Etjo sandstone aquifer to the south and from inflow of a mixed component. In conclusion, groundwater abstraction at Goblenz will be affected by measures that heavily influence groundwater inflow from the Otavi Mountains, the Waterberg, and the fractured aquifer north of the Waterberg.},
  subject      = {Kalahari},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Borgstedt2003,
  author    = {Borgstedt, Ariane},
  title     = {Grundwasserneubildung im Einzugsgebiet des Ouham, Zentralafrikanische Republik : Bestimmung mit klassischen Methoden und einer computergest{\"u}tzten Modellierung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-10892},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {Ziel dieser Arbeit war es, die Grundwasserneubildung im Einzugsgebiet des Ouham mit den vorhandenen zum Teil sehr l{\"u}ckenhaften Daten zu bestimmen. Hierbei sollten unterschiedliche Methoden in der wechselfeuchten, subtropischen Klimazone verglichen und bewertet werden. Das Arbeitsgebiet umfasst das Einzugsgebiet des Oberlaufes des Ouham, eines Flusses im Nordwesten der Zentralafrikanischen Republik. Das hier untersuchte Flussnetz geh{\"o}rt zum Einzugsgebiet des Chari und fließt dem abflusslosen Tschadbecken zu. Das Einzugsgebiet des Ouham liegt in der sahel-sudanischen Klimazone. Zwischen November und M{\"a}rz bzw. April herrschen hier trockene Nordostwinde vor, d.h. messbarer Oberfl{\"a}chenabfluss findet in der Trockenzeit lediglich in den Fl{\"u}ssen erster Ordnung statt. Von Mai bis Oktober bestimmen feuchte S{\"u}dwestwinde das Wetter, es bilden sich zus{\"a}tzlich zu den Abfl{\"u}ssen erster Ordnung Abfl{\"u}sse dort, wo es Morphologie und Bodenverh{\"a}ltnisse zulassen. Das Abflussverhalten des Ouham wird im Untersuchungsgebiet an f{\"u}nf Flusspegeln gemessen. Die gr{\"o}ßten Abflussspenden treten im Westen auf, mit der Abnahme des Niederschlags nach Osten nimmt auch die Abflussspende der einzelnen Einzugsgebiete ab. Die maximalen Abflussmengen der einzelnen Pegel werden in den westlicheren Teileinzugsgebieten im September gemessen, in den {\"o}stlicheren Teileinzugsgebieten erstreckt sich das Maximum {\"u}ber September und Oktober bzw. Oktober. Der Niederschlag nimmt von S{\"u}dwesten nach Nordosten kontinuierlich ab, dieser allgemeine Trend wird durch die Steigungsregen am Massiv von „Bakor{\´e}" modifiziert. Niederschlagsreiche Jahre sind 1951 bis 1952, 1954 bis 1955, 1957, 1960, 1962, 1963 und 1969, ausgepr{\"a}gt niederschlagsarme Jahre sind 1972, 1973, 1977, 1982 bis 1984 und 1986 bis 1987. Das Untersuchungsgebiet besteht zum gr{\"o}ßten Teil aus einem proterozoischen Granit-Gneis-Sockel, der im {\"a}ußersten S{\"u}dwesten von mesozoischen Sandsteinen bedeckt ist. Das gesamte Grundgebirge ist von einer Vielzahl von St{\"o}rungen durchzogen, deren Hauptst{\"o}rungsrichtung Nordwest - S{\"u}dost, bzw. senkrecht dazu verl{\"a}uft. Innerhalb großer St{\"o}rungs- und Intrusionsbereiche ist das Gestein st{\"a}rker gekl{\"u}ftet. Die Grundwasserneubildung wurde mit unterschiedlichen Methoden berechnet, zum erst auf der Basis von Abflussdaten nach drei unterschiedlichen Verfahren (WUNDT, KILLE, MAILLET), dann mit der Wasserhaushaltsgleichung und durch eine Modellierung der Wasserbilanz mit dem Programm MODBIL . Die ermittelten unterirdischen Abfl{\"u}sse differieren deutlich. Am h{\"o}chsten sind die Abflussmengen nach WUNDT, am niedrigsten sind die nach MAILLET berechneten. F{\"u}r das Einzugs¬gebiet des Ouham, mit der vorhandenen, im Westen deutlich ausgepr{\"a}gten Topo¬graphie und den heftigen schub¬weise erfolgenden Niederschl{\"a}gen, wurde die nach KILLE ermittelten Grundwasserneubildungsraten als realistisch gegen{\"u}ber den Grundwasserneubildungsraten nach WUNDT angesehen. Die Grundwasserneubildung nimmt aufgrund des unterschiedlichen Wasserdargebotes von Westen nach Osten ab, im Westen werden in niederschlagsreichen Jahren 150 mm/Jahr, w{\"a}hrend es im Osten lediglich 79 mm/Jahr sind. In niederschlagsarmen Jahren nimmt die Grundwasserneubildung von 106 mm/Jahr im Westen auf 64 mm/Jahr im Osten ab. Nach MAILLET wird eine Grundwasserneubildungsrate von 50 mm/Jahr im Westen und 26 mm/Jahr im Osten berechnet, sie stellt ein Mindestmaß an Grundwasserneubildung dar. Die Bestimmung der Grundwasserneubildung mit der Wasserhaushaltsgleichung wurde als Plausibilit{\"a}tskontrolle der aus Abflussdaten ermittelten Werte durchgef{\"u}hrt. Die ermittelten Grundwasserneubildungsraten liegen deutlich {\"u}ber denen nach dem Verfahren von KILLE und MAILLET berechneten. In einem weiteren Verfahren wurde die Berechnung der Grundwasserneubildung durch Modellierung der Wasser¬bilanz mit dem Programm MODBIL durchgef{\"u}hrt. Hierbei werden vorhandene Punktdaten wie Niederschlag, Temperatur und Verdunstung mit prim{\"a}r existierenden Raumdaten wie Topographie, Morphologie, Landnutzung und Geologie in Raumdaten umgewandelt und auf Grundlage des Bodenwasserhaushaltes die aktuelle Verdunstung, der Abfluss und die Grundwasserneubildung berechnet. Die berechneten Mittelwerte von effektivem Niederschlag, potentieller und aktueller Verdunstung der einzelnen Teileinzugsgebiete lassen einen deutlichen West-Ost-Trend erkennen. Der h{\"o}chste effektive Niederschlag f{\"a}llt im westlichsten Einzugsgebiet und nimmt weiter nach Osten weiter ab. Potentielle und aktuelle Verdunstung nehmen von Westen nach Osten zu, wobei bei der aktuellen Verdunstung dieser Trend nicht sehr stark ausgepr{\"a}gt ist. Das mittlere Abflussverhalten der Teileinzugsgebiete folgt keinem deutlichen West-Ost-Trend. Im Gegensatz dazu nimmt die Grundwasserneubildung von Westen nach Osten ab.},
  subject      = {Ouham <Region>},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Harzer2003,
  author    = {Harzer, Edgar},
  title     = {Grundwasserneubildungsdynamik im Buntsandstein des Spessarts - Ermittlung {\"u}ber die Durchstr{\"o}mung der unges{\"a}ttigten Zone},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-10079},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {Mit Hilfe eines eindimensionalen Str{\"o}mungsmodells f{\"u}r die unges{\"a}ttigte Zone wird die Grundwasserneubildung in einem Poren-Kluftgrundwasserleiter berechnet. Als Untersuchungsgebiet wurde das Einzugsgebiet der Hafenlohr im Buntsandsteinspessart gew{\"a}hlt. Grundlage der Berechnungen sind Kenntnisse {\"u}ber die Wassergehalts-Saugspannungsbeziehungen und {\"u}ber die hydraulischen Durchl{\"a}ssigkeiten von Kluft- und Porenraum. Der Modellraum wird als Zwei-Porosit{\"a}ts-Medium interpretiert wobei Poren- und Kluftraum {\"u}ber Austauschterme miteinander verkn{\"u}pft sind. Mit dem gew{\"a}hlten Modell ist es m{\"o}glich neben der Grundwasserneubildung auch Oberfl{\"a}chenabfluss, Evapotranspiration und an Schichtgrenzen auftretende Zwischenabfl{\"u}sse zu berechnen. Der {\"U}bergang vom Bodenhorizont zum Festgestein hat den gr{\"o}ßten steuernden Einfluss auf die Grundwasserneubildung. Die Neubildungsh{\"o}he betr{\"a}gt durchschnittlich etwa 66 bzw. 100 mm, je nachdem, ob die Zwischenabfl{\"u}sse im Festgestein ber{\"u}cksichtigt werden. Die Schwankung der Grundwasserneubildung ist auch in Jahren mit extremen Niederschlagsh{\"o}hen gering. Eine Simulation des Abflussverhaltens der Hafenlohr mit den berechneten Daten stimmt gut mit gemessenen Werten {\"u}berein.},
  subject      = {Spessart},
  language  = {de}
}
@phdthesis{AlFarajat2001,
  author    = {Al-Farajat, Mohammad},
  title     = {Hydrogeo-Eco-Systems in Aquaba/Jordan - Coasts and Region},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-1182066},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2001},
  abstract  = {The coast of Aqaba and the Aqaba region (Jordan) were investigated on their hydrogeo-ecosystem. The results of the research were translated into digits to build a geo-spatial data base. The fillings of the graben aquifer receive indirect type of recharge through the side wadis which drain the highlands. Surface water balance was modeled for a period of 20 years of daily climate records using MODBIL program which attributes direct recharge to wet years only. The hydrodynamic fresh water/seawater interface in the coastal zones was investigated by applying vertical geoelectric surveys and models of several methods to confirm its coincidence with the aquifer's flow amounts, where human impacts in terms of over-pumping allowed more encroachment of seawater into land, and unintended recharge which led to seaward interface migration. A groundwater balance and solute transport were approached by developing a flow model from the hydrogeological and hydrochemical data. The nature of soil cover and aquifer whose physical properties enhance human impacts indicated the vulnerability of groundwater to pollution. This certainly threatens the marine ecology which forms the sink where the in-excess flow ends. The constructed digital background was exported into GIS to sub-zone the study area in terms of the aquifer's vulnerability to pollution risks using DRASTIC index. However, it was unable to meet all geo-spatial factors that proved to have significant impacts on the vulnerability. Consequently, a comprehensive index -SALUFT- was developed. This suggests the suitable land use units for each zone in the light of vulnerability grades aiming at protecting the available groundwater resources.},
  subject      = {Golf von Akaba},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Klock2001,
  author    = {Klock, Heike},
  title     = {Hydrogeology of the Kalahari in north-eastern Namibia},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-1181287},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2001},
  abstract  = {This study has focused on hydrogeological and hydrochemical settings of the Northern Namibian Kalahari Catchment which is the Namibian part of the Makgadikgadi-Kalahari-Catchment. Recharge has been the subject of process-understanding, quantification and regionalisation. Within the semiarid study area a bimodal surface constitution is prominent: hardrocks areas allow for fast infiltration along karsts and joints, whereas areas covered by unconsolidated sediments receive minor diffuse recharge and locally some preferred flow path recharge develops along shrinkage cracks and rootlets. Five substratum classes have been soil physically studied: Pans and vleis, brown to red soils, dune sand, soil with an aeolian influence, and calcrete. Aeolian sands are most promising for the development of direct diffuse recharge. Recharge by preferred flow might occur in all soil classes either due to joints in calcrete or structures and rootlets in soils. All soil classes contribute to indirect recharge because even the dune sand allows, albeit very locally, the generation of runoff. The occurrences of recharge through the unconsolidated soil and the hardrocks have been confirmed by hydrograph interpretation and by a study of hydrochemical data which identified groundwater of flood water and flood water after soil passage composition. Other prominent hydrochemical processes in the Kalahari are associated with the carbonate-equilibrium-system, mixing with highly mineralised water that is either sulphate (central area) or chloride dominated (fringe area) and development of sodium hydrogencarbonate water types. The latter is mostly generated by feldspar weathering. Variations of the hydrochemical compositions were observed for shallow groundwaters. They do not only reflect the recharge amount but also the recharge conditions, e.g. a wetter year is allowing more vegetation which increases the hydrogencarbonate content. Inverse determination of recharge by the chloride mass balance method gives recharge amounts between 0.2 and locally more than 100 mm/a. The least favoured recharge conditions are found for Kalahari covered areas, the largest amount occurs in the Otavi area. The distribution of recharge areas within the catchment is rather complex and regionalisation of recharge for the entire catchment was done by a forward approach using satellite images and by an inverse approach using hydrochemical data. From the inverse hydrochemical approach a basin-wide balanced recharge amount of 1.39 mm/a is achieved. The forward approach gave a basin-wide figure of 0.88 (minimum assumption) to 4.53 mm/a (maximum assumption). A simplistic groundwater flow model confirmed the results from the minimum recharge regionalisation by satellite images and the result from the hydrochemical approach. Altogether a mutually verified basin-wide recharge figure of ca. 1 mm/a turns out.},
  subject      = {Kalahari},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Sieber2012,
  author    = {Sieber, Jeannette},
  title     = {Impacts of Extreme Hydro-Meteorological Events on Electricity Generation and Possible Adaptation Measures - A GIS-based Approach for Corporate Risk Management and Enhanced Climate Mitigation Concepts in Germany},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-79000},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {This thesis on the "Impacts of extreme hydro-meteorological events on electricity generation and possible adaptation measures - a GIS-based approach for corporate risk management and enhanced climate mitigation concepts in Germany" presents an identification of hydro-meteorological extreme events in Germany and their effects on electricity generating units, i.e. on conventional thermal and nuclear power plants as well as on installations of the renewable energies of hydropower, wind energy and photovoltaic installations. In addition, adaptation measures and strategies are named that help power plant operators to prepare for a changing climate. Due to the different requirements of large facility operators and local planners and owners of renewable energies, the work contains the two approaches of corporate risk management and climate mitigation concepts. A changing climate not only consists of a shift in mean values of weather parameters such as global and regional air temperature and precipitation, but may also result in more frequent and more severe single events such as extreme precipitation, tornadoes and thunderstorms. In two case studies, these findings are implemented into an adjusted general risk management structure. This is enhanced by the use of Geographical Information Systems (GIS) to accomplish a localisation of events and infrastructure. The first example gives insight into the consequences of ice throw from wind turbines and how climate mitigation concepts can act as a framework for an adapted, sustainable energy planning. The second example on the other hand highlights a GIS-based flood risk management for thermal power plants and the benefits of an adjusted corporate risk management cycle. The described approach leads to an integrated management of extreme hydro-meteorological events at power plant site respectively district level by combining two cycles of site-related and local planning in addition to GIS-based analyses. This is demonstrated as an example by the comparison of two districts in Germany. The practical outcome is a comprehensive support for decision-making processes.},
  subject      = {Deutschland},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Ziegler2022,
  author    = {Ziegler, Katrin},
  title     = {Implementierung von verbesserten Landoberfl{\"a}chenparametern und -prozessen in das hochaufgel{\"o}ste Klimamodell REMO},
  doi       = {10.25972/OPUS-26128},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-261285},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {Das Ziel dieser Arbeit war neue Eingangsdaten f{\"u}r die Landoberfl{\"a}chenbeschreibung des regionalen Klimamodells REMO zu finden und ins Modell zu integrieren, um die Vorhersagequalit{\"a}t des Modells zu verbessern. Die neuen Daten wurden so in das Modell eingebaut, dass die bisherigen Daten weiterhin als Option verf{\"u}gbar sind. Dadurch kann {\"u}berpr{\"u}ft werden, ob und in welchem Umfang sich die von jedem Klimamodell ben{\"o}tigten Rahmendaten auf Modellergebnisse auswirken. Im Zuge der Arbeit wurden viele unterschiedliche Daten und Methoden zur Generierung neuer Parameter miteinander verglichen, denn neben dem Ersetzen der konstanten Eingangswerte f{\"u}r verschiedene Oberfl{\"a}chenparameter und den damit verbundenen {\"A}nderungen wurden als zus{\"a}tzliche Verbesserung auch Ver{\"a}nderungen an der Parametrisierung des Bodens speziell in Hinblick auf die Bodentemperaturen in REMO vorgenommen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die durch die verschiedenen {\"A}nderungen ausgel{\"o}sten Auswirkungen f{\"u}r das CORDEX-Gebiet EUR-44 mit einer Aufl{\"o}sung von ca. 50km und f{\"u}r das in dem darin eingebetteten neu definierten Deutschlandgebiet GER-11 mit einer Aufl{\"o}sung von ca. 12km getestet sowie alle {\"A}nderungen anhand von verschiedenen Beobachtungsdatens{\"a}tzen validiert. Die vorgenommenen Arbeiten gliederten sich in drei Hauptteile. Der erste Teil bestand in dem vom eigentlichen Klimamodell unabh{\"a}ngigen Vergleich der verschiedenen Eingangsdaten auf unterschiedlichen Aufl{\"o}sungen und deren Performanz in allen Teilen der Erde, wobei ein besonderer Fokus auf der Qualit{\"a}t in den sp{\"a}teren Modellgebieten lag. Unter Ber{\"u}cksichtigung der Faktoren, wie einer globalen Verf{\"u}gbarkeit der Daten, einer verbesserten r{\"a}umlichen Aufl{\"o}sung und einer kostenlosen Nutzung der Daten sowie verschiedener Validationsergebnissen von anderen Studien, wurden in dieser Arbeit vier neue Topographiedatens{\"a}tze (SRTM, ALOS, TANDEM und ASTER) und drei neue Bodendatens{\"a}tze (FAOn, Soilgrid und HWSD) f{\"u}r die Verwendung im Pr{\"a}prozess von REMO aufbereitet und miteinander sowie mit den bisher in REMO verwendeten Daten verglichen. Auf Grundlage dieser Vergleichsstudien schieden bei den Topographiedaten die verwendeten Datensatz-Versionen von SRTM, ALOS und TANDEM f{\"u}r die in dieser Arbeit durchgef{\"u}hrten REMO-L{\"a}ufe aus. Bei den neuen Bodendatens{\"a}tzen wurde ausgenutzt, dass diese verschiedenen Bodeneigenschaften f{\"u}r unterschiedliche Tiefen als Karten zur Verf{\"u}gung stellen. In REMO wurden bisher alle ben{\"o}tigten Bodenparameter abh{\"a}ngig von f{\"u}nf verschiedenen Bodentexturklassen und einer zus{\"a}tzlichen Torfklasse ausgewiesen und als konstant {\"u}ber die gesamte Modellbodens{\"a}ule (bis ca. 10m) angenommen. Im zweiten Teil wurden auf Basis der im ersten Teil ausgew{\"a}hlten neuen Datens{\"a}tze und den neu verf{\"u}gbaren Bodenvariablen verschiedene Sensitivit{\"a}tsstudien {\"u}ber das Beispieljahr 2000 durchgef{\"u}hrt. Dabei wurden verschiedene neue Parametrisierungen f{\"u}r die bisher aus der Textur abgeleiteten Bodenvariablen und die Parametrisierung von weiteren hydrologischen und thermalen Bodeneigenschaften verglichen. Ferner wurde aufgrund der neuen nicht {\"u}ber die Tiefe konstanten Bodeneigenschaften eine neue numerische Methode zur Berechnung der Bodentemperaturen der f{\"u}nf Schichten in REMO getestet, welche wiederum andere Anpassungen erforderte. Der Test und die Auswahl der verschiedenen Datensatz- und Parametrisierungsversionen auf die Modellperformanz wurde in drei Experimentpl{\"a}ne unterteilt. Im ersten Plan wurden die Auswirkungen der ausgew{\"a}hlten Topographie- und Bodendatens{\"a}tze {\"u}berpr{\"u}ft. Der zweite Plan behandelte die Unterschiede der verschiedenen Parametrisierungsarten der Bodenvariablen hinsichtlich der verwendeten Variablen zur Berechnung der Bodeneigenschaften, der {\"u}ber die Tiefe variablen oder konstanten Eigenschaften und der verwendeten Berechnungsmethode der Bodentemperatur{\"a}nderungen. Durch die Erkenntnisse aus diesen beiden Experimentpl{\"a}nen, die f{\"u}r beide Untersuchungsgebiete durchgef{\"u}hrt wurden, ergaben sich im dritten Plan weitere Parametrisierungs{\"a}nderungen. Alle {\"A}nderungen dieses dritten Experimentplans wurden sukzessiv getestet, sodass der paarweise Vergleich von zwei aufeinanderfolgenden Modelll{\"a}ufen die Auswirkungen der Neuerung im jeweils zweiten Lauf widerspiegelt. Der letzte Teil der Arbeit bestand aus der Analyse von f{\"u}nf l{\"a}ngeren Modelll{\"a}ufen (2000-2018), die zur {\"U}berpr{\"u}fung der Ergebnisse aus den Sensitivit{\"a}tsstudien sowie zur Einsch{\"a}tzung der Performanz in weiteren teilweise extremen atmosph{\"a}rischen Bedingungen durchgef{\"u}hrt wurden. Hierf{\"u}r wurden die bisherige Modellversion von REMO (id01) f{\"u}r die beiden Untersuchungsgebiete EUR-44 und GER-11 als Referenzl{\"a}ufe, zwei aufgrund der Vergleichsergebnisse von Experimentplan 3 selektierte Modellversionen (id06 und id15a f{\"u}r GER-11) sowie die finale Version (id18a f{\"u}r GER-11), die alle vorgenommenen {\"A}nderungen dieser Arbeit enth{\"a}lt, ausgew{\"a}hlt. Es stellte sich heraus, dass sowohl die neuen Topographiedaten als auch die neuen Bodendaten große Differenzen zu den bisherigen Daten in REMO haben. Zudem {\"a}nderten sich die von diesen konstanten Eingangsdaten abgeleiteten Hilfsvariablen je nach verwendeter Parametrisierung sehr deutlich. Dies war besonders gut anhand der Bodenparameter zu erkennen. Sowohl die r{\"a}umliche Verteilung als auch der Wertebereich der verschiedenen Modellversionen unterschieden sich stark. Eine Einsch{\"a}tzung der Qualit{\"a}t der resultierenden Parameter wurde jedoch dadurch erschwert, dass auch die verschiedenen zur Validierung herangezogenen Bodendatens{\"a}tze f{\"u}r diese Parameter deutlich voneinander abweichen. Die finale Modellversion id18a {\"a}hnelte trotz der umfassenden {\"A}nderungen in den meisten Variablen den Ergebnissen der bisherigen REMO-Version. Je nach zeitlicher und r{\"a}umlicher Aggregation sowie unterschiedlichen Regionen und Jahreszeiten wurden leichte Verbesserungen, aber auch leichte Verschlechterungen im Vergleich zu den klimatologischen Validationsdaten festgestellt. Gr{\"o}ßere Ver{\"a}nderungen im Vergleich zur bisherigen Modellversion konnten in den tieferen Bodenschichten aufgezeigt werden, welche allerdings aufgrund von fehlenden Validationsdaten nicht beurteilt werden konnten. F{\"u}r alle 2m-Temperaturen konnte eine tendenzielle leichte Erw{\"a}rmung im Vergleich zum bisherigen Modelllauf beobachtet werden, was sich einerseits negativ auf die ohnehin durchschnittlich zu hohe Minimumtemperatur, aber andererseits positiv auf die bisher zu niedrige Maximumtemperatur des Modells in den betrachteten Gebieten auswirkte. Im Niederschlagssignal und in den 10m-Windvariablen konnten keine signifikanten {\"A}nderungen nachgewiesen werden, obwohl die neue Topographie an manchen Stellen im Modellgebiet deutlich von der bisherigen abweicht. Des Weiteren variierte das Ranking der verschiedenen Modellversionen jeweils nach dem angewendeten Qualit{\"a}tsindex. Um diese Ergebnisse besser einordnen zu k{\"o}nnen, muss ber{\"u}cksichtigt werden, dass die neuen Daten f{\"u}r Modellgebiete mit 50 bzw. 12km r{\"a}umlicher Aufl{\"o}sung und der damit verbundenen hydrostatischen Modellversion getestet wurden. Zudem sind vor allem in Fall der Topographie die bisher enthaltenen GTOPO-Daten (1km Aufl{\"o}sung) f{\"u}r die Aggregation auf diese gr{\"o}bere Modellaufl{\"o}sung geeignet. Die bisherigen Bodendaten stoßen jedoch mit 50km Aufl{\"o}sung bereits an ihre Grenzen. Zus{\"a}tzlich ist zu beachten, dass nicht nur die Mittelwerte dieser Daten, sondern auch deren Subgrid-Variabilit{\"a}t als Variablen im Modell f{\"u}r verschiedene Parametrisierungen verwendet werden. Daher ist es essentiell, dass die Eingangsdaten eine deutlich h{\"o}here Aufl{\"o}sung bereitstellen als die zur Modellierung definierte Aufl{\"o}sung. F{\"u}r lokale Klimasimulationen mit Aufl{\"o}sungen im niedrigen Kilometerbereich spielen auch die Vertikalbewegungen (nicht-hydrostatische Modellversion) eine wichtige Rolle, die stark von der Topographie sowie deren horizontaler und vertikaler {\"A}nderungsrate beeinflusst werden, was die in dieser Arbeit eingebauten wesentlich h{\"o}her aufgel{\"o}sten Daten f{\"u}r die zuk{\"u}nftige Weiterentwicklung von REMO wertvoll machen kann.},
  subject      = {Klimamodell},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Awoye2015,
  author    = {Awoye, Oy{\´e}monbad{\´e} Herv{\´e} Rodrigue},
  title     = {Implications of future climate change on agricultural production in tropical West Africa: evidence from the Republic of Benin},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-122887},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {Environmental interlinked problems such as human-induced land cover change, water scarcity, loss in soil fertility, and anthropogenic climate change are expected to affect the viability of agriculture and increase food insecurity in many developing countries. Climate change is certainly the most serious of these challenges for the twenty-first century. The poorest regions of the world - tropical West Africa included - are the most vulnerable due to their high dependence on climate and weather sensitive activities such as agriculture, and the widespread poverty that limits the institutional and economic capacities to adapt to the new stresses brought about by climate change. Climate change is already acting negatively on the poor smallholders of tropical West Africa whose livelihoods dependent mainly on rain-fed agriculture that remains the cornerstone of the economy in the region. Adaptation of the agricultural systems to climate change effects is, therefore, crucial to secure the livelihoods of these rural communities. Since information is a key for decision-making, it is important to provide well-founded information on the magnitude of the impacts in order to design appropriate and sustainable adaptation strategies. Considering the case of agricultural production in the Republic of Benin, this study aims at using large-scale climatic predictors to assess the potential impacts of past and future climate change on agricultural productivity at a country scale in West Africa. Climate signals from large-scale circulation were used because state-of-the art regional climate models (RCM) still do not perfectly resolve synoptic and mesoscale convective processes. It was hypothesised that in rain-fed systems with low investments in agricultural inputs, yield variations are widely governed by climatic factors. Starting with pineapple, a perennial fruit crops, the study further considered some annual crops such as cotton in the group of fibre crops, maize, sorghum and rice in the group of cereals, cowpeas and groundnuts belonging to the legume crops, and cassava and yams which are root and tuber crops. Thus the selected crops represented the three known groups of photosynthetic pathways (i.e. CAM, C3, and C4 plants). In the study, use was made of the historical agricultural yield statistics for the Republic of Benin, observed precipitation and mean near-surface air temperature data from the Climatic Research Unit (CRU TS 3.1) and the corresponding variables simulated by the regional climate model (RCM) REMO. REMO RCM was driven at its boundaries by the global climate model ECHAM 5. Simulations with different greenhouse gas concentrations (SRES-A1B and B1 emission scenarios) and transient land cover change scenarios for present-day and future conditions were considered. The CRU data were submitted to empirical orthogonal functions analysis over the north hemispheric part of Africa to obtain large-scale observed climate predictors and associated consistent variability modes. REMO RCM data for the same region were projected on the derived climate patterns to get simulated climate predictors. By means of cross-validated Model Output Statistics (MOS) approach combined with Bayesian model averaging (BMA) techniques, the observed climate predictors and the crop predictand were further on used to derive robust statistical relationships. The robust statistical crop models perform well with high goodness-of-fit coefficients (e.g. for all combined crop models: 0.49 ≤ R2 ≤ 0.99; 0.28 ≤ Brier-Skill-Score ≤ 0.90). Provided that REMO RCM captures the main features of the real African climate system and thus is able to reproduce its inter-annual variability, the time-independent statistical transfer functions were then used to translate future climate change signal from the simulated climate predictors into attainable crop yields/crop yield changes. The results confirm that precipitation and air temperature governed agricultural production in Benin in general, and particularly, pineapple yield variations are mainly influenced by temperature. Furthermore, the projected yield changes under future anthropogenic climate change during the first-half of the 21st century amount up to -12.5\% for both maize and groundnuts, and -11\%, -29\%, -33\% for pineapple, cassava, and cowpeas respectively. Meanwhile yield gain of up to +10\% for sorghum and yams, +24\% for cotton, and +39\% for rice are expected. Over the time period 2001 - 2050, on average the future yield changes range between -3\% and -13\% under REMO SRES-B1 (GHG)+LCC, -2\% and -11\% under REMO SRES-A1B (GHG only),and -3\% and -14\% under REMO SRES-A1B (GHG)+LCC for pineapple, maize, sorghum, groundnuts, cowpeas and cassava. In the meantime for yams, cotton and rice, the average yield gains lie in interval of about +2\% to +7\% under REMO SRES-B1 (GHG)+LCC, +0.1\% and +12\% under REMO SRES-A1B (GHG only), and +3\% and +10\% under REMO SRES-A1B (GHG)+LCC. For sorghum, although the long-term average future yield depicts a reduction there are tendencies towards increasing yields in the future. The results also reveal that the increases in mean air temperature more than the changes in precipitation patterns are responsible for the projected yield changes. As well the results suggest that the reductions in pineapple yields cannot be attributed to the land cover/land use changes across sub-Saharan Africa. The production of groundnuts and in particular yams and cotton will profit from the on-going land use/land cover changes while the other crops will face detrimental effects. Henceforth, policymakers should take effective measures to limit the on-going land degradation processes and all other anthropogenic actions responsible for temperature increase. Biotechnological improvement of the cultivated crop varieties towards development of set of seed varieties adapted to hotter and dry conditions should be included in the breeding pipeline programs. Amongst other solutions, application of appropriate climate-smart agricultural practices and conservation agriculture are also required to offset the negative impacts of climate change in agriculture.},
  subject      = {Benin},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Hassouneh2003,
  author    = {Hassouneh, Mohammed H.},
  title     = {Interpretation of Potential Fields by Modern Data Processing and 3-dimensional gravity Modeling of the Dead Sea Pull-Apart Basin / Jordan Rift Valley (JRV)},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-4834},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {This work presents the analysis, 3D modeling and interpretation of gravity and aeromagnetic data of Jordan and Middle East. The potential field data delineate the location of the major faults, basins, swells, anticlines, synclines and domes in Jordan. The surface geology of Jordan and the immediate area east of the Rift is dominated by two large basins, the Al-Jafr basin in the south and the Al-Azraq-Wadi as Sirhan basin to the northeast. These two basins strike southeast-northwest and are separated by an anticlinal axis, the Kilwah-Bayir swell. The Karak Wadi El Fayha fault system occurs along the western flank of the swell. The Swaqa fault occurs on the southwest hinge of Al-Azraq basin and the Fuluq fault occurs on its northeast hinge. In the south west of Jordan, Wadi Utm-Quwaira and Disi-Mudawara fault zones are shown clearly in the aeromagnetic and gravity maps. The previous major faults are well correlated with the structural map of Jordan published by Bender (1968). 3D modeling of gravity data in the Dead Sea basin (DSB) was used together with existing geological and geophysical information to give a complete structural picture of the basin. The 3D models of the DSB show that the internal structure of the Dead Sea basin (DSB) is controlled by longitudinal faults and the basin is developed as a full graben bounded by sub-vertical faults along its long sides. In the northern planes of the 3D model, the accumulation of Quaternary (salt and marl) and Mesozoic (pre-rift) sediments are thinner than in the central and southern planes of the model. In the northern planes, the thickness of the Quaternary sediments is about 4 km, 5 km in the southern planes and it exceeds 8 km in the central planes of the DSR. The thickness of the pre-rift sediments reaches 10-12 km in the northern and southern planes and exceeds 15 km in the central planes of the DSR. The planes of the 3D models show that the depth to the crystalline basement under the eastern shoulders of the DSR is shallower than those beneath the western shoulders. It is about 3-5 km beneath the eastern shoulders and 7-9 km under the western shoulder of the DSR. The gravity anomaly maps of residual and first derivative gravity delineate the subsurface basins of widely varying size, shape, and depth along the Rift Valley. The basins are created by the combination of the lateral motion along a right-tending step over and normal faulting along the opposite sides. Al Bakura basin occupies the upper Jordanian River valley and extends into the southern Tiberias Lake. Bet Shean basin to the south of Al Bakura basin plunges asymmetrically toward the east. The Damia basin, comprising the central Jordan Valley and Jericho areas to the north of the Dead Sea is shallow basin (~600-800m deep). The Lisan basin is the deepest basin in the Rift. The 3D gravity models indicate a maximum of ~12 km of basin fill. Three basins are found in Wadi Araba area, Gharandal, Timna (Qa'-Taba) and Aqaba (Elat) basin. The three basins become successively wider and deeper to the south. The three regional gravity long E-W profiles (225 km) from the Mediterranean Sea crossing the Rift Valley to the east to the Saudi Arabia borders, show the positive correlation between topography and free air anomaly and strong negative Bouguer anomaly under the central part of the Dead Sea Basin (DSB) and normal regional Bouguer anomaly outside of the DSB in the transform valley. Depth to the top of the bedrock in the under ground of Jordan was calculated from potential field data. The basement crops out in the south west of Jordan and becomes deeper to northwards and eastwards to be about ~ 8 km below ground surface in the Risha area.},
  subject      = {Jordantal},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Wanke2000,
  author    = {Wanke, Ansgar},
  title     = {Karoo-Etendeka Unconformities in NW Namibia and their Tectonic Implications},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-3234},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2000},
  abstract  = {In north-western Namibia the fills of the Karoo-Etendeka depositories can be subdivided into (1) a Carboniferous-Permian, (2) a Triassic-Jurassic and (3) a Cretaceous megasequence, each recording extensional periods related to successive rifting phases in the evolving South Atlantic. The tectonic environment of the depositories in north-western Namibia changes successively from the coast towards the continental interior, which is reflected by the facies distribution and the position of time-stratigraphic gaps. Close to the present-day coastline synsedimentary listric faults, trending parallel to the South Atlantic rift (N-S), caused the formation of wedge shaped sediment bodies. Here, the Karoo Supergroup is only represented by the Permian succession in the Huab area. A hiatus within the Permian can be recognised by the correlation with the main Karoo Basin in South Africa and the Brazilian Paran{\´a} Basin. This stratal gap correlates with a pre-Beaufort Group unconformity in the main Karoo Basin that might be related to an orogenic pulse in the Cape Fold Belt. The Permian succession itself is unconformably overlain by the Lower Cretaceous Etendeka Group. This hiatus extending from the Upper Permian to the Lower Cretaceous has probably been induced by a combination of rift shoulder uplift and additional crustal doming associated with Etendeka flood volcanism. The enhanced tectonism during the Early Cretaceous controlled accommodation space for the alluvial-fluvial and aeolian deposits of the lower Etendeka Group. Disconformities within those deposits and the overlying lava succession attribute to distinct phases of tectonic and volcanic activity heralding the South Atlantic breakup. Towards the south-east, the Karoo succession becomes successively more complete. In the vicinity of Mt. Brandberg Early Triassic strata (Middle Omingonde Formation) follow disconformably above the Upper Permian/Lowermost Triassic Doros Formation. The sedimentation there was essentially controlled by the SW-NE trending Damaraland Uplift. South of the Damaraland Uplift the SW-NE trending Waterberg-Omaruru Fault zone is interpreted as a sinistral oblique-slip fault that compartmentalised the South Atlantic rift. This fault controlled accommodation space of the entire Triassic Omingonde Formation and the Early Jurassic Etjo Formation in its associated pull-apart and transtension structures. A locally well developed angular unconformity defines a hiatus between the two formations. Correlation with the main Karoo Basin in South Africa confirms that this gap is of a regional extent and not only a local, fault induced feature. Furthermore, it might also correlate with an orogenic pulse of the Cape Fold Belt. In general, the Mesozoic megasequences record the long-lived history of the southern Atlantic rift evolution. Rifting has been controlled by orogenic pulses derived from the Samfrau active margin throughout the Mesozoic. The associated intracratonic E-W extension caused the formation of grabens and conjugated oblique-slip zones. The generation of voluminous flood basalts marks the climax of intracratonic extension that was accompanied by enhanced uplift of the rift shoulders.},
  subject      = {Namibia <Nordwest>},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Sponholz1988,
  author    = {Sponholz, Barbara},
  title     = {Karsterscheinungen in nichtkarbonatischen Gesteinen der {\"o}stlichen Republik Niger},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-55474},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {1988},
  abstract  = {Das Arbeitsgebiet mit den im einzelnen untersuchten Regionen umfaßt ungef{\"a}hr die {\"o}stliche H{\"a}lfte der Republik Niger. Es erstreckt sich zwischen 8° (Agadez) und 13° (Stufe von Bilma) {\"o}stlicher L{\"a}nge und zwischen 13°40° und 21° n{\"o}rdlicher Breite. Dabei umfaßt es eine Fl{\"a}che von insgesamt rund 440.000 km2. Administrativ sind die untersuchten Teilregionen den Departements Agadez und Zinder zugeordnet. Der Untersuchungsraum wird von wenigen geologisch-tektonischen Großeinheiten aufgebaut, die ihren Niederschlag auch in der morphologischen Auspr{\"a}gung finden: Der Hauptteil des Arbeitsgebietes geh{\"o}rt dem geologisch-hydrologischen Tschadbecken an, zu dem auch das n{\"o}rdlich anschließende Becken von Bilma gerechnet werden kann. Das im Nordosten des Untersuchungsraumes gelegene Djado-Becken wird randlich erfaßt. Bis auf wenige Ausnahmen ist dieser Raum von weitgespannten Ebenheiten gepr{\"a}gt, die teilweise als Serirfl{\"a}chen entwickelt sind, teilweise aber auch von den Sandmassen des Erg du Tenere und des Grand Erg de Bilma {\"u}berdeckt werden. Die darin inselhaft aufragenden Schichtstufenkomplexe lehnen sich an grob NW-SE-gerichtete St{\"o}rungszonen an. Die geologisch-morphologische Umrahmung des Arbeitsgebietes bilden die Hebungsgebiete des Air, des Tibesti (bereits außerhalb des Untersuchungsraumes im Tschad gelegen) und des Damagaram/Mounio. Die Gebirgsmassive erreichen H{\"o}hen bis knapp 3.300 m {\"u}.NN (Tibesti) bzw. um 2.000 m {\"u}.NN (Air), w{\"a}hrend das dazwischen liegende Tenere bei etwa 400 m {\"u}.NN (im S{\"u}den) bis 500 m {\"u}.NN (im Norden) entwickelt ist. Nach naturr{\"a}umlichen Gesichtspunkten gegliedert hat der Untersuchungsraum sowohl Anteil an der s{\"u}dlichen zentralen und der s{\"u}dlichen Sahara als auch am n{\"o}rdlichen Sahel. Innerhalb dieses Gesamtraumes konzentrieren sich die hier vorgestellten Untersuchungen auf mehrere Teilgebiete. Von Norden nach S{\"u}den sind dies das s{\"u}dwestliche Djado, die Stufe von Bilma mit dem Kaouar, die Massive von Termit und Koutous, sowie weiter westlich gelegen die Stufe von Tiguidit etwa 80 km s{\"u}dlich des Air. Einzelbeobachtungen aus dem Kristallin des Air und des Damagaram/Mounio erg{\"a}nzen die Untersuchungen.},
  subject      = {Karst},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kempf2000,
  author    = {Kempf, J{\"u}rgen},
  title     = {Klimageomorphologische Studien in Zentral-Namibia: Ein Beitrag zur Morpho-, Pedo- und {\"O}kogenese},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-5325},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2000},
  abstract  = {Es werden die Ergebnisse mehrj{\"a}hriger geomorphologische, pedologischer und {\"o}kologischer Feldaufnahmen in Namibia vorgestellt. Der Schwerpunkt der Betrachtung lag auf einem West-Ost-Transekt im zentralen Drittel des Landes zwischen dem s{\"u}dlichen Wendekreis und der Etosha-Region. Das Transekt beschreibt einen klima-geomorphologischen {\"U}bergang vom namibischen Schelf, {\"u}ber das Litoral, die Namib-Rumpffl{\"a}che, das Randstufenvorland mit dem Escarpment und das Hochland mit dem Windhoek-Okahandja-Becken bis zu den ausgedehnten Kontinentalbecken der Kalahari. Schelf, Randstufenvorland, Becken und Kalahari stellen dabei potentielle Akkumulationslandschaften, dar, Hochland und Namib-Fl{\"a}che die zugeh{\"o}rigen Abtragungslandschaften. Der geomorphologische Formenschatz der Akkumulations- und Abtragungslandschaften wurde ebenso analytisch beschrieben, wie die landschafts{\"o}kologische Grundausstattung, v. a. B{\"o}den und Vegetation. Die jeweils ablaufenden Prozesse und Prozesskombinationen wurden mit klimatischen Daten in einem {\"O}kosystemmodell verkn{\"u}pft. Mit Hilfe dieses Modells wurden geomorphologische Reliktformen verschiedener Zeitalter im landschaftlichen Zusammenhang {\"o}kogenetisch interpretiert und ein historischer Ablauf der Milieugeschichte seit dem Endterti{\"a}r rekonstruiert. Unterst{\"u}tzend wurden Proxydaten, v. a. pal{\"a}o{\"o}kologische und geoarch{\"a}ologische herangezogen.},
  subject      = {Zentralnamibia},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Wilde2022,
  author    = {Wilde, Martina},
  title     = {Landslide susceptibility assessment in the Chiconquiaco Mountain Range area, Veracruz (Mexico)},
  doi       = {10.25972/OPUS-27608},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-276085},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {In Mexico, numerous landslides occur each year and Veracruz represents the state with the third highest number of events. Especially the Chiconquiaco Mountain Range, located in the central part of Veracruz, is highly affected by landslides and no detailed information on the spatial distribution of existing landslides or future occurrences is available. This leaves the local population exposed to an unknown threat and unable to react appropriately to this hazard or to consider the potential landslide occurrence in future planning processes. Thus, the overall objective of the present study is to provide a comprehensive assessment of the landslide situation in the Chiconquiaco Mountain Range area. Here, the combination of a site-specific and a regional approach enables to investigate the causes, triggers, and process types as well as to model the landslide susceptibility for the entire study area. For the site-specific approach, the focus lies on characterizing the Capul{\´i}n landslide, which represents one of the largest mass movements in the area. In this context, the task is to develop a multi-methodological concept, which concentrates on cost-effective, flexible and non-invasive methods. This approach shows that the applied methods complement each other very well and their combination allows for a detailed characterization of the landslide. The analyses revealed that the Capul{\´i}n landslide is a complex mass movement type. It comprises rotational movement in the upper parts and translational movement in the lower areas, as well as flow processes at the flank and foot area and therefore, is classified as a compound slide-flow according to Cruden and Varnes (1996). Furthermore, the investigations show that the Capul{\´i}n landslide represents a reactivation of a former process. This is an important new information, especially with regard to the other landslides identified in the study area. Both the road reconstructed after the landslide, which runs through the landslide mass, and the stream causing erosion processes at the foot of the landslide severely affect the stability of the landslide, making it highly susceptible to future reactivation processes. This is particularly important as the landslide is located only few hundred meters from the village El Capul{\´i}n and an extension of the landslide area could cause severe damage. The next step in the landslide assessment consists of integrating the data obtained in the site-specific approach into the regional analysis. Here, the focus lies on transferring the generated data to the entire study area. The developed methodological concept yields applicable results, which is supported by different validation approaches. The susceptibility modeling as well as the landslide inventory reveal that the highest probability of landslides occurrence is related to the areas with moderate slopes covered by slope deposits. These slope deposits comprise material from old mass movements and erosion processes and are highly susceptible to landslides. The results give new insights into the landslide situation in the Chiconquiaco Mountain Range area, since previously landslide occurrence was related to steep slopes of basalt and andesite. The susceptibility map is a contribution to a better assessment of the landslide situation in the study area and simultaneously proves that it is crucial to include specific characteristics of the respective area into the modeling process, otherwise it is possible that the local conditions will not be represented correctly.},
  subject      = {Naturgefahren},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Bertram2003,
  author    = {Bertram, Silke},
  title     = {Late Quaternary sand ramps in south-western Namibia - Nature, origin and palaeoclimatological significance},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-6176},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {Sand ramps have been (and still are) neglected in geomorphological research. Only recently any awareness of their potential of being a major source of palaeoenvironmental information, thanks to their multi-process character, has been developed. In Namibia, sand ramps were terra incognita. This study defines, classifies and systematizes sand ramps, investigates the formative processes and examines their palaeoenvironmental significance. The study region is located between the coastal Namib desert and the Great Escarpment, between the Tiras Mountains to the north and the Aus area to the south. Two lines of work were followed: geomorphological and sedimentological investigations in the field, assisted by interpretation of satellite images, aerial photographs and topographic maps, and palaeopedological and sedimentological analytical work in the laboratory. Two generations of sand ramps could be identified. The older generation, represented by a single sand ramp within the study region, is characterized by the presence of old basal sediments. The bulk of the sand ramps is assigned to the young generation, which is divided into three morpho-types: in windward positions voluminous ramps are found, in leeward positions low-volume ramps exist, either of very high or very low slope angle. The most distinct characteristic of sand ramp sediments is their formation by interacting aeolian deposition and fluvial slope wash. The last period of deposition, which shaped all the entire young sand ramps, but also the upper part of the old ramp, is suggested to have occurred after c. 40 ka BP, implying a highly dynamic climatic system during that time, with seasonal aridity and low-frequency, but high-intensity rainfall. A phase of environmental stability followed, most likely around 25 ka BP, supporting growth of vegetation, stabilization and consolidation of the sediments as well as soil formation. Subsequently, the profile was truncated and a desert pavement formed, under climatic conditions comparable to those of the present semi-desert. The ramps were then largely cut off from the bedrock slopes, implying a change towards higher ecosystem variability. As the final major process, recent and modern aeolian sands accumulated on the upper ramp slopes. A luminescence date for the recent sand places their deposition at about 16 ka BP, close to the Last Glacial Maximum. Regarding the source of the sands, a local origin is proposed. For the sand ramp of the old generation the "basic cycle" of initial deposition, stabilization and denudation occurred twelve times, including a phase of calcrete and/or root-cast formation in each of them, adding up to around 60 changes in morphodynamics altogether. At least nine of these cycles took place between 105 ka BP and the LGM, indicating that the general cooling trend during the Late Pleistocene was subject to a high number of oscillations of the environmental conditions not identified before for southern Namibia. Due to the high resolution obtained by the study of sand ramp sediments, but also due to the very special situation of the study area in a desert margin, 100 km from the South Atlantic and in the transition zone between summer and winter rainfall, correlation with stratigraphies (of mostly lower resolution) established for different regions in southern Africa did not appear promising. In conclusion, sand ramps generally serve as a valuable tool for detailed deciphering of past morphodynamics and thereby palaeoenvironmental conditions. For south-west Namibia, sand ramps shed some more light on the Late Quaternary landscape evolution.},
  subject      = {Namibia <S{\"u}dwest>},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Sprafke2016,
  author    = {Sprafke, Tobias},
  title     = {L{\"o}ss in Nieder{\"o}sterreich - Archiv quart{\"a}rer Klima- und Landschaftsver{\"a}nderungen},
  publisher = {W{\"u}rzburg University Press},
  address   = {W{\"u}rzburg},
  isbn      = {978-3-95826-038-2 (print)},
  doi       = {10.25972/WUP-978-3-95826-039-9},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-127787},
  school      = {W{\"u}rzburg University Press},
  pages     = {272},
  year      = {2016},
  abstract  = {Diese Arbeit widmet sich detaillierten stratigraphischen und pal{\"a}opedologischen Studien an L{\"o}ss-Pal{\"a}oboden Sequenzen (LPS) im kontinentalen Nordosten {\"O}sterreichs, im Lee der B{\"o}hmischen Masse relativ zur Westwindzone. Neben methodischen Erkenntnissen ergeben sich allgemeine Schlussfolgerungen {\"u}ber die Klima- und Landschaftsentwicklung w{\"a}hrend der letzten Million Jahre. Die untersuchten Aufschl{\"u}sse liegen in der Region um Krems (Krems-Schießst{\"a}tte, Paudorf, Stiefern) und in Stillfried. Einige sind weithin bekannt als ehemalige Typuslokalit{\"a}ten der Quart{\"a}rstratigraphie, aber nach fundamentalen Revisionen in den 1970er Jahren schwand das Interesse an diesen merklich. Die LPS befinden sich in Hanglage, so sind polygenetische Einheiten und Erosionsl{\"u}cken {\"u}blich. Als Archive einer komplexen geomorphologischen Entwicklung sind sie nicht geeignet f{\"u}r die Anwendung {\"u}blicher pal{\"a}oklimatischer Proxies. Um die Entstehung der untersuchten LPS zu verstehen, wurde ein multimethodischer Ansatz entwickelt, der detaillierte Untersuchungen von der Landschafts- bis auf die Mikroebene umfasst. Innovativ ist die Verwendung quantitativer Farbmessungen in hoher Aufl{\"o}sung zum Zwecke einer standardisierten Klassifikation von Profileinheiten. Detaillierte mikromorphologische Untersuchungen sind Basis f{\"u}r die Rekonstruktion des Wechselspiels aus {\"a}olischer Sedimentation, Pedogenese und Hangprozessen. Die Korrelation der LPS basiert auf mehreren geochronologischen Ankerpunkten und ist zugleich Hinweis auf tiefgreifende morphologische Ver{\"a}nderungen in der Region Krems w{\"a}hrend des Pleistoz{\"a}ns. Im chronologischen Rahmen ergeben sich unter Anwendung des Konzepts der klimaphytomorphen B{\"o}den qualitative pal{\"a}oklimatische Schlussfolgerungen: Kr{\"a}ftig verwitterte Bodenhorizonte sind polygenetisch und nicht das Resultat feuchterer Klimabedingungen w{\"a}hrend dezidierter Entwicklungsphasen. Die Kontinentalit{\"a}t des Untersuchungsgebiets blieb w{\"a}hrenden der letzten Million Jahre weitgehend bestehen, teils mit erh{\"o}htem mediterranem Einfluss. Eine Dominanz atlantischer Feuchte beschr{\"a}nkt(e) sich auf die Regionen westlich der B{\"o}hmischen Masse. Die Pal{\"a}oklimate des Untersuchungs-gebiets waren eher vergleichbar mit jenen des Pannonischen Beckens, obgleich die untersuchten Sequenzen keinen Hinweis auf den dort vermuteten Gradienten zunehmender Aridit{\"a}t zeigen. Interessant sind ferner zahlreiche gebleichte Horizonte innerhalb der L{\"o}sssedimente, die als Reste von Tundragleyen interpretiert werden. Diese sind im L{\"o}ss des Pannonischen Becken nicht nachweisbar. Hieraus wird ein mitteleurop{\"a}ischer Charakter kaltzeitlichen Klimas innerhalb des untersuchten Zeitrahmens gefolgert.},
  subject      = {L{\"o}ss},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Koopmann2004,
  author    = {Koopmann, Anselm},
  title     = {Magma mingling : Die hydrodynamische Genese magmatischer Dispersionen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-8791},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Interaktion und Vermischung kompositionell unterschiedlicher Silikatschmelzen treten im gesamten Spektrum magmatischer Aktivit{\"a}t auf. Dabei kann es sowohl zu Magma mingling-, als auch zu Magma mixing-Prozessen kommen. Magmatische Enklaven und Dispersionen sind dabei Zeugen der ehemaligen Interaktion und Vermischung der beteiligten Schmelzen. Diese Arbeit pr{\"a}sentiert ein neuartiges Modell zur Genese magmatischer Dispersionen, das auf hydrodynamischen Mischungsprozessen der beteiligten Schmelzen beruht. Es geht davon aus, dass es bei geeigneten, an der Grenzfl{\"a}che zwischen zwei Schmelzen wirkenden Scherkr{\"a}ften zu mechanischen Mischungsprozessen unter Ausbildung von Dispersionen kommen kann. Die daf{\"u}r relevanten Parameter umfassen die jeweiligen Viskosit{\"a}ten der Schmelzen, die zwischen ihnen herrschende Grenzfl{\"a}chenspannung, die anliegenden Scherraten bzw. Fließgeschwindigkeiten und die zur Verf{\"u}gung stehende Zeitspanne. Die praktische Anwendbarkeit und die generelle G{\"u}ltigkeit f{\"u}r georelevante Silikatschmelzen des Modells zur hydrodynamischen Genese magmatischer Dispersionen wurde experimentell durch Laborversuche und durch die Anwendung auf nat{\"u}rliche F{\"a}lle magmatischer Mischungsprozesse best{\"a}tigt. Somit steht auch ein tool im Sinne der Geospeedometrie zur Verf{\"u}gung, mit dem die damaligen Temperaturen, Viskosit{\"a}ten und relativen Str{\"o}mungsgeschwindigkeiten der beteiligten Magmen zum Zeitpunkt ihrer Vermischung berechnet und rekonstruiert werden k{\"o}nnen. Es liefert wichtige Daten zur Erfassung der kinematischen Eigenschaften von Silikatschmelzen und tr{\"a}gt so zur weiteren Aufkl{\"a}rung der komplexen magmatischen Systeme bei.},
  subject      = {Magma},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Raue2004,
  author    = {Raue, Johannes Georg},
  title     = {Magmenfragmentation im bruchhaften Regime : ein neues Modell zur Energiebilanzierung am Beispiel der Phlegr{\"a}ischen Felder/Italien},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-8782},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Die bruchhafte Fragmentation von h{\"o}herviskosem Magma ist ein bedeutender Prozess im explosiven Vulkanismus. Deren Fragmentationsenergie ist linear an die Entstehung neugebildeter Bruchfl{\"a}che gekoppelt. Aus diesem Grund ist es wichtig, die mechanische Energie der Schmelzefragmentation zu quantifizieren, um die physikalischen Vorg{\"a}nge w{\"a}hrend dieses vulkanologischen Vorgangs besser verstehen zu k{\"o}nnen. Deshalb war es das Ziel der vorliegenden Arbeit eine Kenngr{\"o}ße der Fragmentationsleistung von vulkanischen Schmelzen der Phlegr{\"a}ischen Felder (Neapel/Italien) zu definieren und somit ihren vulkanischen Ablagerungen spezifische Fragmentationsenergien zuzuweisen. Das Vulkangebiet der Phlegr{\"a}ischen Felder ist durch langanhaltenden explosiven Vulkanismus gekennzeichnet. Die bruchhaft entstandenen Feinaschen-Ablagerungen intermedi{\"a}rer Zusammensetzung bedecken ein Gebiet von ca. 1000 km2. Dieses Gebiet wird heute von ca. 2 Millionen Menschen bev{\"o}lkert. Diese Arbeit stellt eine Methodik vor, mit der die Fragmentationsenergie von solchen h{\"o}her-viskosen Schmelzen intermedi{\"a}rer Zusammensetzung durch Laborexperimente und Granulometrie der erzeugten Partikel ermittelt werden kann. Die Materialparameter der kritischen Schubspannung und des kritischen Scherstress wurden mit einem sogenannten Gasdruck-Fragmentations-Versuch (GFV) experimentell bestimmt. Ferner konnten durch den GFV Erkenntnisse {\"u}ber das Fragmentationsverhalten dieser Schmelzen unter verschiedenen treibenden Gasdr{\"u}cken gewonnen werden. Dieser spezielle Versuchsaufbau basiert auf Fragmentation von Schmelze durch Druckluft, die von unten in einen Tiegel geleitet wird. Ein individuell einstellbarer Gasdruckluftstoß f{\"u}hrt in der Schmelze zu einer Zunahme der Schubspannung und einem Druckaufbau, der vergleichbar mit der Kraftrampe eines Biegeversuchs ist. W{\"a}hrend dieser Zeit kommt es zur Mikrobruchbildung, die sich von der Schmelzeoberfl{\"a}che nach unten fortsetzt. Nach dem {\"U}berschreiten der Bruchgrenze relaxiert das Schmelzematerial durch Ausbildung von Spr{\"o}dbr{\"u}chen und wird nach oben ausgeworfen. Die Aufzeichnung der physikalischen Parameter und die optische Versuchs{\"u}berwachung erlaubten eine komplette Energiebilanzierung des Vorgangs. Die neugebildete Bruchfl{\"a}che der entstandenen Partikel wird durch Granulometrie und Anwendung der Methode von Brunnauer-Emmet-Teller (BET) bestimmt. Somit kann die Fragmentationsenergie auf die Bruchfl{\"a}che bezogen und als Materialparameter des kritischen Scherstresses ausgedr{\"u}ckt werden. Der GFV wurden durch normierte Laborexperimente an dem selben Schmelzematerial erg{\"a}nzt. Dabei dienten statische Biegeversuche unter Raumtemperatur zur {\"U}berpr{\"u}fung der {\"u}ber GFV bilanzierten Scherstresse. Die Rotationsviskosimetrie zeigte, dass der Materialparameter der Viskosit{\"a}t nicht geeignet ist, um R{\"u}ckschl{\"u}sse {\"u}ber Materialverhalten im bruchhaften Regime zu ziehen. Anschließend wurde einer definierten Tephraschicht der Phlegr{\"a}ischen Felder eine spezifische Fragmentationsenergie zugeordnet, indem die experimentellen Ergebnisse auf Felddaten bezogen wurden. Diese spezifische Energie von ca. 8*1010 kJ entspricht der Sprengkraft von ca. 20.000 Tonnen Trinitrotoluol (TNT). Die Qualit{\"a}t eines hazard assessment gef{\"a}hrdeter Vulkangebiete wie z.B. der Phlegr{\"a}ischen Felder wird durch die Kenntnis der Energieaufteilung w{\"a}hrend des Eruptionsprozesses (Fragmentationsenergie, Auswurfenergie etc.) wesentlich verbessert. Die Kenntnis der Energien dient beispielsweise der Skalierung ballistischer Modelle, mit deren Hilfe dichtbev{\"o}lkerte Zonen ausgewiesen werden k{\"o}nnen, die bei k{\"u}nftigen Eruptionen der Phlegr{\"a}ischen Felder durch den Niedergang von Pyroklastika bedroht sind.},
  subject      = {Phlegr{\"a}ische Felder},
  language  = {de}
}
@phdthesis{NoellieAhouRUETH2010,
  author    = {Noellie Ahou RUETH, geb. YAO},
  title     = {Mapping Bushfire Distribution and Burn Severity in West Africa Using Remote Sensing Observations},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-54244},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Fire has long been considered to be the main ecological factor explaining the origin and maintenance of West African savannas. It has a very high occurrence in these savannas due to high human pressure caused by strong demographic growth and, concomitantly, is used to transform natural savannas into farmland and is also used as a provider of energy. This study was carried out with the support of the BIOTA project funded by the German ministry for Research and Education. The objective of this study is to establish the spatial and temporal distribution of bushfires during a long observation period from 2000 to 2009 as well as to assess fire impact on vegetation through mapping of the burn severity; based on remote sensing and field data collections. Remote sensing was used for this study because of the advantages that it offers in collecting data for long time periods and on different scales. In this case, the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) satellite instrument at 1km resolution is used to assess active fires, and understand the seasonality of fire, its occurrence and its frequency within the vegetation types on a regional scale. Landsat ETM+ imagery at 30 m and field data collections were used to define the characteristics of burn severity related to the biomass loss on a local scale. At a regional scale, the occurrence of fires and rainfall per month correlated very well (R2 = 0.951, r = -0.878, P < 0.01), which shows that the lower the amount of rainfall, the higher the fire occurrence and vice versa. In the dry season, four fire seasons were determined on a regional scale, namely very early fires, which announce the beginning of the fires, early and late fires making up the peak of fire in December/January and very late fires showing the end of the fire season and the beginning of the rainy season. Considerable fire activity was shown to take place in the vegetation zones between the Forest and the Sahel areas. Within these zones, parts of the Sudano-Guinean and the Guinean zones showed a high pixel frequency, i.e. fires occurred in the same place in many years. This high pixel frequency was also found in most protected areas in these zones. As to the kinds of land cover affected by fire, the highest fire occurrence is observed within the Deciduous woodlands and Deciduous shrublands. Concerning the burn severity, which was observed at a local scale, field data correlated closely with the ΔNBR derived from Landsat scenes of Pendjari National Park (R2 = 0.76). The correlation coefficient according to Pearson is r = 0.84 and according to Spearman-Rho, the correlation coefficient is r = 0.86. Very low and low burn severity (with ΔNBR value from 0 to 0.40) affected the vegetation weakly (0-35 percent of biomass loss) whereas moderate and high burn severity greatly affected the vegetation, leading to up to 100 percent of biomass loss, with the ΔNBR value ranging from 0.41 to 0.99. It can be seen from these results that remotely sensed images offer a tool to determine the fire distribution over large regions in savannas and that the Normalised Burn Ratio index can be applied to West Africa savannas. The outcomes of this thesis will hopefully contribute to understanding and, eventually, improving fire regimes in West Africa and their response to climate change and changes in vegetation diversity.},
  subject      = {Westafrika},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Baumann2009,
  author    = {Baumann, Sabine Christine},
  title     = {Mapping, analysis, and interpretation of the glacier inventory data from Jotunheimen, South Norway, since the maximum of the 'Little Ice Age'},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-46320},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Glacier outlines during the 'Little Ice Age' maximum in Jotunheimen were mapped by using remote sensing techniques (vertical aerial photos and satellite imagery), glacier outlines from the 1980s and 2003, a digital terrain model (DTM), geomorphological maps of individual glaciers, and field-GPS measurements. The related inventory data (surface area, minimum and maximum altitude) and several other variables (e.g. slope, range) were calculated automatically by using a geographical information system. The length of the glacier flowline was mapped manually based on the glacier outlines at the maximum of the 'Little Ice Age' and the DTM. The glacier data during the maximum of the 'Little Ice Age' were compared with the Norwegian glacier inventory of 2003. Based on the glacier inventories during the maximum of the 'Little Ice Age', the 1980s and 2003, a simple parameterization after HAEBERLI \& HOELZLE (1995) was performed to estimate unmeasured glacier variables, as e.g. surface velocity or mean net mass balance. Input data were composed of surface glacier area, minimum and maximum elevation, and glacier length. The results of the parameterization were compared with the results of previous parameterizations in the European Alps and the Southern Alps of New Zealand (HAEBERLI \& HOELZLE 1995; HOELZLE et al. 2007). A relationship between these results of the inventories and of the parameterization and climate and climate changes was made.},
  subject      = {Gletscher},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Brandt2003,
  author    = {Brandt, S{\"o}nke},
  title     = {Metamorphic evolution of ultrahigh-temperature granulite facies and upper amphibolite facies rocks of the Epupa Complex, NW Namibia},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-10930},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {The high-grade metamorphic Epupa Complex (EC) of north-western Namibia constitutes the south-western margin of the Archean to Proterozoic Congo Craton. The north-eastern portion of the EC has been geochemically and petrologically investigated in order to reconstruct its tectono-metamorphic evolution. Two distinct metamorphic units have been recognized, which are separated by ductile shear zones: (1) Upper amphibolite facies rocks (Orue Unit) and (2) ultrahigh-temperature (UHT) granulite facies rocks (Epembe Unit). The rocks of the EC are transsected by a large anorthosite massif, the Kunene Intrusive Complex (KIC). The Orue Unit and the Epembe Unit were affected by two distinct Mesoproterozoic metamorphic events, as is evident from differences in their metamorphic grade, in the P-T paths and in the age of peak-metamorphism: (1) The Orue Unit consists of a Palaeoproterozoic volcano-sedimentary sequence, which was intruded by large masses of I-type granitoids and by rare mafic dykes. During the Mesoproterozoic (1390-1318 Ma) the Orue Unit rocks underwent upper amphibolite facies metamorphism. The volcano-sedimentary sequence is constituted by interlayered basaltic amphibolites and rhyolitic felsic gneisses, with intercalations of migmatitic metagreywackes, migmatitic metapelites, metaarkoses and calc-silicate rocks. The Orue Unit was subdivided into three parts, which record similar heating-cooling paths but represent individual crustal levels: Heating led to the partial replacement of amphibole, biotite and muscovite through dehydration melting reactions. The peak-metamorphic P-T conditions of c. 700°C, 6.5 +/- 1.0 kbar (south-eastern part), c. 820°C, 8 +/- 0.5 kbar (south-western part) and c. 800°C, 6.0 +/- 1.0 kbar (northern part) correlate well with the mineral assemblage in the metapelites, i.e. Grt-Bt-Sil gneisses and schist in the south-eastern and south-western region and (Grt-)Crd-Bt gneisses in the northern part. Peak-metamorphism was followed by retrograde cooling to middle amphibolite facies conditions. Contact metamorphism, related with the intrusion of the anorthosites, is restricted to the direct contact to the KIC and recorded by massive metapelitic Grt-Sil-Crd felses, formed under upper amphibolite facies conditions (c. 750°C, c. 6.5 kbar). (2) The Epembe Unit consists of a Palaeoproterozoic volcano-sedimentary succession, which was intruded by small bodies of S-type granitoids and by andesitic dykes. All these rocks underwent UHT granulite facies metamorphism during the early Mesoproterozoic (1520-1447 Ma). The volcano-sedimentary succession is dominated by interlayered basaltic two-pyroxene granulites and rhyolitic felsic granulites. Migmatitic metapelites and metagreywackes are intercalated in the metavolcanites. Sapphirine-bearing MgAl-rich gneisses occur as restitic schlieren in the migmatitic metagreywackes. Reconstructed anti-clockwise P-T paths are subdivided into several distinct stages: During prograde near-isobaric heating to UHT conditions at c. 7 kbar biotite- or hornblende-bearing mineral assemblages were almost completely replaced by anhydrous mineral assemblages through various dehydration melting reactions. A subsequent pressure increase of 2-3 kbar led to the formation of the peak-metamorphic mineral assemblages Grt-Opx and (Grt-)Opx-Cpx in the orthogneisses and Grt-Opx, Grt-Sil and (Grt-)(Spr-)Opx-Sil-Qtz in the paragneisses. UHT-Metamorphism is proved by conventional geothermobarometry (970 +/- 70°C; 9.5 +/- 2.5 kbar), by the very high Al content of peak-metamorphic orthopyroxene (up to 11.9 wt.\% Al2O3) in many paragneisses and by Opx-Sil-Qtz assemblages in the MgAl-rich gneisses. Post-peak decompression is recorded by several corona and symplectite textures, formed at the expense of the peak-metamorphic phases: Initial UHT decompression of about ca. 2 kbar to 940 +/- 60°C at 8 +/- 2 kbar is mainly evident from the formation of sapphirine-bearing symplectites in the Opx-Sil gneisses. Subsequent high-temperature decompression to 6 +/- 2 kbar at 800 +/- 60°C resulted in the formation of Crd-Opx-Spl, Crd-Opx and Spl-Crd symplectites. Subsequent near-isobaric cooling to upper amphibolite conditions of 660 +/- 30°C at 5 +/- 1.5 kbar led to the re-growth of biotite, hornblende, sillimanite and garnet. During continued decompression orthopyroxene and cordierite were formed at the expense of biotite in several paragneisses. In a geodynamic model UHT metamorphism of the Epembe Unit is correlated with the formation of a large magma chamber at the mantle-crust boundary, which forms the source for the anorthosites of the KIC. In contrast, amphibolite facies metamorphism of the Orue Unit is ascribed to a regional contact metamorphic event, caused by the emplacement of the anorthositic crystal mushes in the middle crust.},
  subject      = {Namibia <Nordwest>},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Marx2008,
  author    = {Marx, Isabella},
  title     = {Metamorphose-Entwicklung des Spessart-Kristallins, mitteleurop{\"a}ische Varisziden : Phasenpetrologische, mineralchemische und geochemische Untersuchungen an Metapeliten},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-35290},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden die Druck-Temperatur-Bildungsbedingungen metapelitischer Gesteine aus verschiedenen lithostratigraphischen Formationen des Spessart-Kristallins untersucht. Geologisch stellt das Spessart-Kristallin einen Teil der Mitteldeutschen Kristallinzone dar, die sich innerhalb des Orogens der mitteleurop{\"a}ischen Varisziden am n{\"o}rdlichen Rand des Saxothuringikums erstreckt. Das wesentliche Ziel der Untersuchungen bestand darin, mittels phasenpetrologischer und geothermobarometrischer Methoden die Metamorphose-Entwicklung des Spessart-Kristallins zu rekonstruieren und in Beziehung zur geodynamischen Geschichte der Varisziden zu setzen. Der Schwerpunkt der Arbeiten lag auf den Staurolith-Glimmerschiefern der M{\"o}mbris-Formation. Dar{\"u}ber hinaus wurden Gesteine der Geiselbach-, Alzenau- und Elterhof-Formation einbezogen. Als Grundlage f{\"u}r die Phasenpetrologie wurden petrographische, mineralchemische und geochemische Untersuchungen durchgef{\"u}hrt. Prograde Metamophose-Zonen k{\"o}nnen im Spessart-Kristallin nicht kartiert werden. Die Protolithe der untersuchten Metasedimente stellten vermutlich h{\"a}ufig saure bis intermedi{\"a}re Magmatite dar, f{\"u}r die Geiselbach- und Elterhof-Formation wohl auch quarzreiche Sedimente. Die geo¬chemischen Daten lassen f{\"u}r die M{\"o}mbris-, Alzenau- und Elterhof-Formation Grauwacken bis Pelite als sediment{\"a}re Edukte der Metamorphite annehmen, die Gesteine der Geiselbach-Formation k{\"o}nnten auf Arkosen zur{\"u}ckgehen. Eine Ablagerung der sediment{\"a}ren Edukte im Bereich eines Kontinen¬talen Inselbogens bis Aktiven Kontinentalrandes ist f{\"u}r die M{\"o}mbris- und Alzenau-Formation wahrscheinlich, f{\"u}r die Geiselbach- und Elterhof-Formation liegt kein eindeutiges Bild vor. Zur Absch{\"a}tzung der Metamorphosebedingungen wurden verschiedene Phasendiagramme verwendet, die auf den metapelitischen Modellsystemen KMnFMASH (K2O-MnO-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O) und KFMASH (K2O-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O) basieren, insbesondere P-T-Pseudoschnitte und T-X-Schnitte. Weiterhin wurden konventionelle Geothermobarometer berechnet und Absch{\"a}tzungen mittels intern-konsistenter thermodynamischer Datens{\"a}tze vorgenommen. Die theoretischen Grundlagen dieses phasenpetrologischen Ansatzes werden kurz erl{\"a}utert. F{\"u}r den Metamorphose-H{\"o}hepunkt der Gesteine ergaben sich Temperaturen im Bereich von ca. 600 - 615 °C und Drucke um 6.5 - 8 kbar. Diese Daten weisen eine recht gute {\"U}bereinstimmung zu den bisher in der Literatur bekannten Werten f{\"u}r das Spessart-Kristallin auf. Im Anschluß an die amphibolitfazielle Metamorphose wurden die Gesteine mehr oder minder stark retrograd {\"u}berpr{\"a}gt. Anzeichen f{\"u}r eine polymetamorphe Entwicklung dieses Teils der Mitteldeutschen Kristallinzone liegen nicht vor. Die rekonstruierten P-T-Pfade bzw. P-T-Pfad-Segmente dokumentieren eine recht einheitliche metamorphe Entwicklung im Uhrzeigersinn („clockwise") und weisen auf eine Barrow-type Metamorphose hin. Die P-T-Pfade der meisten Proben zeigen einen charakteristischen Verlauf mit einer Phase nahezu isothermaler Dekompression. Demgegen{\"u}ber konnte f{\"u}r einige Disthen-f{\"u}hrende Proben ein etwas flacherer P-T-Pfad mit einer offenbar geringf{\"u}gig st{\"a}rker Temperatur-betonten Entwicklung differenziert werden. Das Metamorphose-Maximum ist f{\"u}r diese Gesteine durch Temperaturen von ca. 620 - 630 °C und Drucke von etwa 6 - 8 kbar gekennzeichnet. Damit wird eine leichte Zunahme des Metamorphosegrades nach S{\"u}den innerhalb der M{\"o}mbris-Formation, die verschiedentlich vermutet worden war, nachgewiesen. Die neu erarbeiteten Pfade sind aufgrund des methodischen Ansatzes, der die Zusammensetzung und Mineralparagenese der jeweiligen Probe ber{\"u}cksichtigt, im Vergleich zu fr{\"u}heren Arbeiten deutlich besser abgesichert. Sie dokumentieren erstmals in dieser Form die Druck-Temperatur-Geschichte des Spessart-Kristallins. Die P-T-Pfade lassen auf eine relativ schnelle Versenkung der Gesteine bei einem recht niedrigen geothermischen Gradienten und eine anschließende rasche Heraushebung aus einer Tiefe von etwa 25 - 28 km auf etwa 15 - 18 km bei einer eher geringen Temperaturabnahme schließen. Die damit f{\"u}r das Spessart-Kristallin dokumentierte Entwicklung f{\"u}gt sich gut in das aktuelle geotektonische Modell einer Kollision eines passiven Kontinentalrandes mit einem kontinentalen Bogen ein und steht in Analogie zur derzeit g{\"a}ngigen Vorstellung, die Mitteldeutsche Kristallinschwelle repr{\"a}sentiere einen variszischen aktiven Plattenrand.},
  subject      = {Metamorphose <Geologie>},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Gruner2000,
  author    = {Gruner, Birgit},
  title     = {Metamorphoseentwicklung im Kaokog{\"u}rtel, NW-Namibia},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-2486},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2000},
  abstract  = {Der Kaokog{\"u}rtel in NW-Namibia geh{\"o}rt zu den panafrikanischen Orogensystemen Westgondwanas. Er besteht aus pr{\"a}panafrikanischen Grundgebirgseinheiten und panafrikanischen vulkano-sediment{\"a}ren Deckgebirgseinheiten, die einer gr{\"u}nschiefer- bis granulitfaziellen Metamorphose unterlagen. F{\"u}r Metapelite lassen sich Metamorphosezonen mit aufsteigender Metamorphose von Ost nach West aushalten: Granat-Zone, Staurolith-Zone, Disthen-Zone, ky-sill-mu-Zone, sill-mu-Zone, sill-ksp-Zone, g-cd-sill-ksp-Zone. Mit Hilfe geothermobarometrischer und moderner phasenpetrologischer Methoden (z.B. P-T- Pseudoschnitte) wurden die P-T-Bedingungen ermittelt, die die Metapelite w{\"a}hrend ihrer tektono-metamorphen Entwicklung durchlaufen haben. Es zeigt sich eine MT-HT/MP Barrow-type Metamorphoseentwicklung im {\"o}stlichen und zentralen Kaokog{\"u}rtel sowie eine HT/LP Buchan-type Entwicklung im westlichen Kaokog{\"u}rtel. Die geodynamische Relevanz dieser Entwicklungen wird diskutiert.},
  subject      = {Kaoko-G{\"u}rtel},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Loewe2003,
  author    = {L{\"o}we, Peter},
  title     = {Methoden der K{\"u}nstlichen Intelligenz in Radarmeteorologie und Bodenerosionsforschung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-7594},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {Die Dissertation "Methoden der K{\"u}nstlichen Intelligenz in Radarmeteorologie und Bodenerosionsforschung" besch{\"a}ftigt sich mit der Erfassung des Parameters der potentiellen Erosivit{\"a}t vor dem Hintergrund der Bodenerosionsproblematik S{\"u}dafrikas. Basierend auf der Betrachtung der Erosivit{\"a}t einzelner Niederschlagsereignisse wird demonstriert, wie durch wissensbasierte Ans{\"a}tze aus Wetterradardatens{\"a}tzen fl{\"a}chendeckende Niederschlagsinformationen gewonnen werden k{\"o}nnen. Diese dienen als Eingangsdaten f{\"u}r ein Erosivit{\"a}tsmodell, das aus Zellul{\"a}ren Automaten aufgebaut wird. Die Ergebnisse des Erosivit{\"a}tsmodells werden vorgestellt und diskutiert.},
  subject      = {S{\"u}dafrika},
  language  = {de}
}
@phdthesis{DelveneIbarrola2000,
  author    = {Delvene Ibarrola, Graciela},
  title     = {Middle and Upper Jurassic bivalves from the Iberian Range (Spain)},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-3119},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2000},
  abstract  = {Previous work on Jurassic bivalves from the Iberian Range is reviewed, whereby emphasis is placed on Callovian-Kimmeridgian species. The taxonomy, distribution pattern and ecology of the bivalve fauna occurring in Middle and Upper Jurassic rocks of the Aragonian Branch of the Iberian Range have been analysed. For this purpose 14 sections and 5 additional outcrops, selected according to the abundance of bivalves, were measured in detail and sampled. The rocks studied belong to the Chelva, Y{\´a}tova, Sot de Chera and Loriguilla formations of Callovian-Kimmeridgian age. The distribution of species of bivalves is given for each section. More than 3000 specimens of bivalves representing 83 species that belong to 46 genera and subgenera of the subclasses Palaeotaxodonta, Pteriomorphia, Isofilibranchia. Palaeoheterodonta, Heterodonta and Anomaldesmata have been used for the taxonomic analysis. One species is new: Plagiostoma fuersichi from the Callovian of the Chelva Fm. The autecology (trophic group and life habit) of each bivalve has been discussed. 49 samples of four sections habe been selected for a quantitative palaeoecological analysis of the bivalve fraction of the benthic fauna. Five bivalve associations and two assemblages are recognised by a Q-mode hierarchical cluster analysis (Ward method). The main environmental factors controlling bivalve associations are thought to be substrate, water energy and distribution of organic matter. The bivalves exhibit a distinct spatial and temporal distribution pattern within the Aragonian Branch. Four of the bivalve associations occur in the Upper Oxfordian (Sot de Chera Fm) and one association in the Lower Callovian (Chelva Fm). In the Sot de Chera and Loriguilla formations, the abundance of bivalves decreases from NW to SE i.e., from relatively close to the shore line towards the distal-most part of the carbonate platform. In the Chelva Fm. bivalves are abundant in the Ari{\~n}o region, interpreted as a palaeogeographic high. The distribution of bivalves might have been largely controlled by the availability of nutrients.},
  subject      = {Keltiberisches Gebirge},
  language  = {en}
}
@phdthesis{KanmegneTamga2024,
  author    = {Kanmegne Tamga, Dan Emmanuel},
  title     = {Modelling Carbon Sequestration of Agroforestry Systems in West Africa using Remote Sensing},
  doi       = {10.25972/OPUS-36926},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-369269},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2024},
  abstract  = {The production of commodities such as cocoa, rubber, oil palm and cashew, is the main driver of deforestation in West Africa (WA). The practiced production systems correspond to a land managment approach referred to as agroforestry systems (AFS), which consist of managing trees and crops on the same unit of land.Because of the ubiquity of trees, AFS reported as viable solution for climate mitigation; the carbon sequestrated by the trees could be estimated with remote sensing (RS) data and methods and reported as emission reduction efforts. However, the diversity in AFS in relation to their composition, structure and spatial distribution makes it challenging for an accurate monitoring of carbon stocks using RS. Therefore, the aim of this research is to propose a RS-based approach for the estimation of carbon sequestration in AFS across the climatic regions of WA. The main objectives were to (i) provide an accurate classification map of AFS by modelling the spatial distribution of the classification error; (ii) estimate the carbon stock of AFS in the main climatic regions of WA using RS data; (iii) evaluate the dynamic of carbon stocks within AFS across WA. Three regions of interest (ROI) were defined in Cote d'Ivoire and Burkina Faso, one in each climatic region of WA namely the Guineo-Congolian, Guinean and Sudanian, and three field campaigns were carried out for data collection. The collected data consisted of reference points for image classification, biometric tree measurements (diameter, height, species) for biomass estimation. A total of 261 samples were collected in 12 AFS across WA. For the RS data, yearly composite images from Sentinel-1 and -2 (S1 and S2), ALOS-PALSAR and GEDI data were used. A supervised classification using random forest (RF) was implemented and the classification error was assessed using the Shannon entropy generated from the class probabilities. For carbon estimation, different RS data, machine learning algorithms and carbon reference sources were compared for the prediction of the aboveground biomass in AFS. The assessment of the carbon dynamic was carried between 2017 and 2021. An average carbon map was genrated and use as reference for the comparison of annual carbon estimations, using the standard deviation as threshold. As far as the results are concerned, the classification accuracy was higher than 0.9 in all the ROIs, and AFS were mainly represented by rubber (38.9\%), cocoa (36.4\%), palm (10.8\%) in the ROI-1, mango (15.2\%) and cashew (13.4\%) in ROI-2, shea tree (55.7\%) and African locust bean (28.1\%) in ROI-3. However, evidence of misclassification was found in cocoa, mango, and shea butter. The assessment of the classification error suggested that the error level was higher in the ROI-3 and ROI-1. The error generated from the entropy was able to reduced the level of misclassification by 63\% with 11\% of loss of information. Moreover, the approach was able to accuretely detect encroachement in protected areas. On carbon estimation, the highest prediction accuracy (R²>0.8) was obtained for a RF model using the combination of S1 and S2 and AGB derived from field measurements. Predictions from GEDI could only be used as reference in the ROI-1 but resulted in a prediction error was higher in cashew, mango, rubber and cocoa plantations, and the carbon stock level was higher in African locust bean (43.9 t/ha), shea butter (15 t/ha), cashew (13.8 t/ha), mango (12.8 t/ha), cocoa (7.51 t/ha) and rubber (7.33 t/ha). The analysis showed that carbon stock is determined mainly by the diameter (R²=0.45) and height (R²=0.13) of trees. It was found that crop plantations had the lowest biodiversity level, and no significant relationship was found between the considered biodiversity indices and carbon stock levels. The assessment of the spatial distribution of carbon sources and sinks showed that cashew plantations are carbon emitters due to firewood collection, while cocoa plantations showed the highest potential for carbon sequestration. The study revealed that Sentinel data could be used to support a RS-based approach for modelling carbon sequestration in AFS. Entropy could be used to map crop plantations and to monitor encroachment in protected areas. Moreover, field measurements with appropriate allometric models could ensure an accurate estimation of carbon stocks in AFS. Even though AFS in the Sudanian region had the highest carbon stocks level, there is a high potential to increase the carbon level in cocoa plantations by integrating and/or maintaining forest trees.},
  subject      = {Sequestrierung},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Schenk2006,
  author    = {Schenk, Tilman A.},
  title     = {Multiagentensysteme zur Simulation von Konsumentenentscheidungen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-22157},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {St{\"a}dte sehen sich in der Entwicklung ihres Einzelhandelsangebots zunehmend Konkurrenzsituationen zwischen traditionellen Innenstadt- und neu entstehenden Stadtrandlagen ausgesetzt, die einerseits die gestiegenen Fl{\"a}chen- und Produktivit{\"a}tsanspr{\"u}che der Unternehmen eher erf{\"u}llen, w{\"a}hrend andererseits B{\"u}rger, Politik und etablierter Handel ein Aussterben der Innenst{\"a}dte bef{\"u}rchten. Die Konsequenzen planerischer Entscheidungen in dieser Hinsicht abzusch{\"a}tzen, wird zunehmend komplexer. Daf{\"u}r sind ebenso eine st{\"a}rkere Individualisierung des Konsumverhaltens verantwortlich, wie eine gestiegene Sensibilit{\"a}t gegen{\"u}ber Verkehrs- und Emissionsbelastungen. Modellierungen und Simulationen k{\"o}nnen einen Beitrag zu fundierter Entscheidungsfindung leisten, indem sie durch Prognosen von Szenarien mit unterschiedlichen Rahmenbedingungen solche Auswirkungen aufzeigen. In der Vergangenheit wurden Kaufkraftstr{\"o}me durch Modelle abgebildet, die auf aggregierten Ausgangsdaten und Analogieschl{\"u}ssen zu Naturgesetzen oder nutzentheoretischen Annahmen beruhten. In dieser Arbeit wird daf{\"u}r erstmals ein agentenbasierter Ansatz angewendet, da sich so individuelle Ausdifferenzierungen des Konsumentenhandelns wesentlich leichter integrieren und Ergebnisse anschaulicher pr{\"a}sentieren lassen. Dieses Konzept kann in den Sozialwissenschaften als Modellierungsparadigma genutzt werden, insofern als dass sie der Idee der Selbstorganisation von Gesellschaften recht nahe kommt. Insbesondere zeichnen sich Multiagentensysteme durch eine dezentrale Kontrolle und Datenvorhaltung aus, die es dar{\"u}ber hinaus erm{\"o}glichen, auch komplexe Systeme von Entscheidungsprozessen mit wenigen Spezifikationen darzustellen. Damit begegnet der Agentenansatz vielen Einw{\"a}nden gegen Analogie- und Entscheidungsmodelle. Durch die konsequente Einnahme einer individuenbezogenen Sichtweise ist die individuelle Ausdifferenzierung von Entscheidungsprozessen viel eher abbildbar. F{\"u}r das Forschungsprojekt konnten f{\"u}r einen Untersuchungsraum in Nordschweden (Funktionalregion Umea) individuenbezogene Einwohnerdaten verf{\"u}gbar gemacht werden. Diese enthielten u.a. Lagekoordinaten des Wohn- und Arbeitsorts, Alter, Geschlecht, verf{\"u}gbares Einkommen und Angaben zur Haushaltsstruktur. Verbunden mit Erkenntnissen aus empirischen Untersuchungen (Konsumentenbefragung, Gesch{\"a}ftskartierung) stellten sie die Eingabegr{\"o}ßen f{\"u}r ein agentenbasiertes Modell der Einkaufsst{\"a}ttenwahl bei der Lebensmittelversorgung dar. Die Konsumentenbefragung stellte regressionsanalytische Abh{\"a}ngigkeiten zwischen sozio{\"o}konomischen Daten und Konsumpr{\"a}ferenzen bez{\"u}glich einzelner Gesch{\"a}ftsattribute (Preisniveau, Produktqualit{\"a}t, Sortimentsbreite, Service etc.) her, die gleichen Attribute wurden f{\"u}r die Gesch{\"a}fte erhoben. Somit k{\"o}nnen Kaufkraftstr{\"o}me zwischen Einzelelementen der Nachfrage (individuelle Konsumenten) und des Angebots (einzelne Gesch{\"a}ftsstandorte) als individuell variierende Bewertung der Gesch{\"a}fte durch die Agenten dargestellt werden. Da auf der Angebotsseite die Ums{\"a}tze der Gesch{\"a}fte ebenso bekannt sind, k{\"o}nnen die Summen der von den Agenten dort allozierten Kaufkraftbetr{\"a}ge mit denselbigen verglichen werden. Dies erlaubt die Quantifizierung einer Sch{\"a}tzg{\"u}te f{\"u}r die Gesch{\"a}ftsums{\"a}tze mittels eines G{\"u}temaßes. F{\"u}r die Gesch{\"a}fte der gesamten Region konnten G{\"u}temaßwerte bis 0,7 erreicht werden, f{\"u}r einzelne Betriebsformate auch {\"u}ber 0,9. Dies zeigt, dass auch bei der Verwendung individuenbezogener Modelle, die mit einer deutlich h{\"o}heren Anzahl Freiheitsgraden behaftet sind als ihre aggregierten Gegenst{\"u}cke, hohe Prognosequalit{\"a}ten f{\"u}r Umsatzsch{\"a}tzungen von Standorten erreicht werden k{\"o}nnen. Gleichzeitig bietet der Agentenansatz die M{\"o}glichkeit, einzelne Simulationsobjekte bei ihrer Entscheidungsfindung und ihren Aktivit{\"a}ten zu verfolgen. Dabei konnten ebenfalls plausible Einkaufsmuster abgebildet werden. Da die Distanz vom Wohn- bzw. Arbeitsort zum Gesch{\"a}ft Bestandteil des Modells ist, k{\"o}nnen auch die von den Einwohnern zum Zweck der Grundversorgung zu leistenden Distanzaufw{\"a}nde in verschiedenen Angebotssituationen analysiert werden. An agentenbasierte Simulationen werden in den Sozialwissenschaften große Erwartungen gekn{\"u}pft, da sie erstmals erm{\"o}glichen, gesellschaftliche Ph{\"a}nomene auf der Ebene ihres Zustandekommens, dem Individuum, zu erfassen, sowie komplexe mentale Vorg{\"a}nge des Handelns, Lernens und Kommunizierens auf einfache Weise in ein Modell zu integrieren. Mit der vorliegenden Arbeit wurde im Bereich der Konsumentenforschung erstmals ein solcher Ansatz auf regionaler Ebene angewendet, um zu planungsrelevanten Aussagen zu gelangen. In Kombination mit anderen Anwendungen im Bereich der Bev{\"o}lkerungsprognose, des Verkehrs und der innerst{\"a}dtischen Migration haben Agentensimulationen alle Voraussetzungen zu einem zukunftsweisenden Paradigma f{\"u}r die Raum- und Fachplanung.},
  subject      = {Umea},
  language  = {de}
}
@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{Schemionek2005,
  author    = {Schemionek, Christoph},
  title     = {New urbanism in US-amerikanischen Stadtregionen : ein effektives Planungskonzept gegen Urban Sprawl?},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-16074},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {The research project examines Urban Sprawl in the United States and evaluates the alternative planning concept New Urbanism on a regional and local scale. The combination of qualitative and quantitative data sources explores the effectiveness of regional planning agencies on a macro level, as well as the success of mixed-use neighborhoods on a micro level. The results are based on three cities of the United States (Atlanta, Denver, and Portland), 80 qualitative interviews with urban experts, and over 160 questionnaires with residents of three New Urbanism neighborhoods (Riverside, Atlanta; Prospect, Denver; Orenco Station, Portland). The thesis shows and explains the challenges facing contemporary metropolitan areas and neighborhood development projects, the role and impact that public administrations and other policy makers have in this field, as well as how economic decisions on a local, regional, and global level can shape, change and develop urban landscapes. A central argument is that only superordinated regional planning authorities will be able to contain urban sprawl and to face its related complex socio-economic, administrative, and environmental problems. Also, New Urbanism neighborhoods can only be successful on a micro level when they are embedded in an all-embracing and socially well-balanced regional plan. This integrative two-way perspective from a macro and a micro level can enable us to understand urban structures, processes and problems in a more comprehensive way.},
  subject      = {USA},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hertig2004,
  author    = {Hertig, Elke},
  title     = {Niederschlags- und Temperaturabsch{\"a}tzungen f{\"u}r den Mittelmeerraum unter anthropogen verst{\"a}rktem Treibhauseffekt},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-8740},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Unter Einbezug von modellsimulierten großskaligen Geopotential-, Feuchte- und Meeresoberfl{\"a}chentemperaturfeldern f{\"u}r Szenarien eines anthropogen verst{\"a}rkten Treibhauseffekts wird der Niederschlag bzw. die Temperatur im Mittelmeerraum f{\"u}r das 21. Jahrhundert mit der Methode des statistischen Downscalings abgesch{\"a}tzt. Die als Gitterfelder mit 0.5° r{\"a}umlicher Aufl{\"o}sung vorliegenden Niederschlags- und Temperaturdaten des CRU-(Climatic Research Unit in Norwich) Datensatzes werden jeweils mittels s-modaler Hauptkomponentenanalyse in Regionen unterteilt. Die resultierenden Zeitreihen der regionalen Variationszentren offenbaren dabei unterschiedliche Niederschlags- und Temperaturverh{\"a}ltnisse in den verschiedenen mediterranen Teilregionen im Untersuchungszeitraum 1948-1998. Als großskalige Einflussgr{\"o}ßen dienen Reanalysedaten des NCEP/NCAR (National Centers for Environmental Prediction/ National Center for Atmospheric Research) der geopotentiellen H{\"o}hen der 1000hPa-und 500hPa-Niveaus und der spezifischen Feuchte im 1000hPa-Niveau. Als ozeanische Einflussgr{\"o}ßen werden Meeresoberfl{\"a}chentemperaturdaten des Nordatlantiks und des Mittelmeers verwendet. Zur Dimensionsreduktion und zur Beseitigung linearer Abh{\"a}ngigkeiten gehen die verschiedenen Pr{\"a}diktorfelder ebenfalls, jeweils getrennt, in s-modale Hauptkomponentenanalysen ein. Anschließend wird der Verlauf des Niederschlags bzw. der Temperatur der regionalen Variationszentren in den Monaten Oktober bis Mai 1948-1998 mit der großr{\"a}umigen atmosph{\"a}rischen und ozeanischen Variabilit{\"a}t im gleichen Zeitraum verkn{\"u}pft. Dies geschieht in mehreren Kalibrierungsabschnitten unter Verwendung von Kanonischen Korrelationsanalysen und multiplen Regressionsanalysen. Die erstellten statistischen Zusammenh{\"a}nge werden dann in von der Kalibrierung unabh{\"a}ngigen Verifikationszeitr{\"a}umen {\"u}berpr{\"u}ft. Die erzielten Modellg{\"u}ten in den Verifikationsperioden werden herangezogen, um die besten statistischen Modelle f{\"u}r die Zukunftsabsch{\"a}tzungen auszuw{\"a}hlen. Dabei zeigt sich, dass f{\"u}r den mediterranen Niederschlag die besten Modellg{\"u}ten im Allgemeinen mit der Pr{\"a}diktorenkombination 1000hPa-/500hPa-Geopotential und spezifische Feuchte erzielt werden k{\"o}nnen. Die Temperatur im Mittelmeerraum l{\"a}sst hingegen den st{\"a}rksten Zusammenhang mit Werten der 1000hPa-/500hPa-geopotentiellen H{\"o}hen erkennen. Durch Einsetzen von modellsimulierten Werten der Pr{\"a}diktoren in die Regressions-bzw. Kanonischen Korrelationsgleichungen wird schließlich die Reaktion der regionalen Klimavariablen Niederschlag bzw. Temperatur auf Ver{\"a}nderungen der großskaligen Zirkulations-, Feuchte- und Meeresoberfl{\"a}chentemperaturanomalien unter Bedingungen eines anthropogen verst{\"a}rkten Treibhauseffektes abgesch{\"a}tzt. Je nach verwendeter Methode und einbezogener Pr{\"a}diktorenkombination zeigen sich teils erhebliche Unterschiede in den Absch{\"a}tzungsergebnissen. So wird zum Beispiel bei den bedingten Absch{\"a}tzungen f{\"u}r das 21. Jahrhundert der zuk{\"u}nftige Niederschlagsverlauf zum Teil erheblich abgewandelt, wenn modellsimulierte Feuchtewerte zus{\"a}tzlich zu den Geopotentialinformationen einbezogen werden. F{\"u}r die bedingten Absch{\"a}tzungen des regionalen Klimas im Mittelmeerraum im 21. Jahrhundert werden Pr{\"a}diktoren-Modellergebnisse zweier verschiedener IPCC- (Intergovernmental Panel on Climate Change) Emissionsszenarien herangezogen. Zum einen werden modellsimulierte Werte nach IS92a- Szenario herangezogen, zum anderen solche nach j{\"u}ngstem SRESB2-Szenario. Aus beiden verwendeten Szenarienrechnungen gehen im Allgemeinen gleichf{\"o}rmige Tendenzen bei der Entwicklung der Niederschlagssummen im Mittelmeerraum unter anthropogener Verst{\"a}rkung des Treibhauseffektes im 21. Jahrhundert hervor. Unter Verwendung von Pr{\"a}diktorenwerten des Hamburger Klimamodells ECHAM4 nach SRESB2-Szenario (großskalige Einflussgr{\"o}ßen: 1000hPa-/500hPa-geopotentielle H{\"o}hen und 1000hPa-spezifische Feuchte) ergibt sich f{\"u}r den westlichen und n{\"o}rdlichen Mittelmeerraum bei einer anthropogenen Verst{\"a}rkung des Treibhauseffektes eine Verk{\"u}rzung mit gleichzeitiger Intensit{\"a}tszunahme der "feuchten" Jahreszeit. Dies {\"a}ußert sich darin, dass im Winter in diesen Regionen Niederschlagszunahmen im Zeitraum 2071-2100 im Vergleich zu 1990-2019 abgesch{\"a}tzt werden, w{\"a}hrend im Herbst und Fr{\"u}hjahr Niederschlagsr{\"u}ckg{\"a}nge {\"u}berwiegen. In den {\"o}stlichen und s{\"u}dlichen Teilen des Mittelmeerraumes zeigen sich hingegen f{\"u}r die Monate Oktober bis Mai fast ausschließlich negative Niederschlagstendenzen unter Bedingungen eines anthropogen verst{\"a}rkten Treibhauseffektes. F{\"u}r die Temperatur wird unter Verwendung von Modellwerten der großskaligen Einflussgr{\"o}ßen 1000hPa-/500hPa-geopotentielle H{\"o}hen unter SRESB2-Szenariobedingungen ein Temperaturanstieg im gesamten Mittelmeerraum f{\"u}r alle untersuchten Monate (Oktober bis Mai) im Zeitraum 2071 bis 2100 im Vergleich zum Abschnitt 1990-2019 abgesch{\"a}tzt. Die Erh{\"o}hung ist im Herbst und zu Beginn des Fr{\"u}hjahrs insgesamt am st{\"a}rksten ausgepr{\"a}gt.},
  subject      = {Mittelmeerraum},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Sonder2010,
  author    = {Sonder, Ingo},
  title     = {Non-Newtonian Properties of Magmatic Melts},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-49762},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {This work presents a new method to measure model independent viscosities of inhomogeneous materials at high temperatures. Many mechanisms driving volcanic eruptions are strongly influenced by the viscous properties of the participating materials. Since an eruption takes place at temperatures at which these materials (predominantly silicate melts) are not completely molten, typically inhomogeneities, like e.g. equilibrium and non-equilibrium crystals, are present in the system. In order to incorporate such inhomogeneities into objective material parameters the viscosity measurement is based on a rotational viscometer in a wide gap Couette setup. The gap size between the two concentric cylinders was designed as large as possible in order to account for the inhomogeneities. The emerging difficulties concerning the model independent data reduction from measured values to viscosities are solved using an appropriate interpolation scheme. The method was applied to a material representative for the majority of volcanic eruptions on earth: a typical continental basaltic rock (Billstein/Rh{\"o}n/Germany). The measured viscosities show a strong shear rate dependency, which surprises, because basaltic melt has been, until now, assumed to behave as a Newtonian fluid. Since a non-Newtonian material shows a very different relaxation behavior in the Couette motion compared to a Newtonian one (which, ultimately, does not show any), and a strong relaxation signal was recorded during viscosity measurements, the equations of Couette motion were investigated. The time dependent stress distribution in a material due to a quasi step-like velocity change at the inner Couette radius (i.e. the spindle) was considered. The results show that a material combining a linear shear modulus and a Newtonian viscosity -- a Maxwell material -- cannot quantify the relaxation behavior. This could be considered as a hint, that the widely used Maxwell relaxation times cannot be applied as a 1:1 mapping from microscopic considerations to macroscopic situations.},
  subject      = {Viskosit{\"a}t},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Seyferth2001,
  author    = {Seyferth, Michael},
  title     = {Numerische Modellierungen kontinentaler Kollisionszonen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-3220},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2001},
  abstract  = {Orogene Prozesse in kontinentalen Kollisionszonen werden in zwei- und dreidimensionalen numerischen Modellen auf Basis der Finite-Elemente Methode (FEM) untersucht. Dabei stehen die Verteilung der Deformation innerhalb der Modellkruste, die korrespondierenden Spannungsfelder und die aus Temperaturfelddaten und Partikelpfaden abgeleitete metamorphe Entwicklung von Krustengesteinen im Vordergrund. Die Studie gliedert sich in einen methodischen Teil, umfangreiche Parameterstudien und spezielle Anwendungen auf fossile und rezente Orogene. Kontinentale Kollisionszonen sind - insbesondere in den tieferen Krustenstockwerken - durch hohe Betr{\"a}ge penetrativer Deformation gekennzeichnet. Im methodischen Teil der Arbeit wird eine Technik vorgestellt, mit deren Hilfe Verformungen des beobachteten Umfangs mit dem auf rein LAGRANGEscher Formulierung basierenden kommerziellen FE-Programmpaket ANSYS® modelliert werden k{\"o}nnen. Die speziell f{\"u}r Fragestellungen orogener Krustendynamik entwickelten Programmpakete OROTRACK bzw. OROTRACK3D umfassen Neuvernetzungs- und Ergebnisverwaltungsalgorithmen, die eine Modellierung von Konvergenzbetr{\"a}gen bis zu mehreren hundert Kilometern erlauben. Zus{\"a}tzlich k{\"o}nnen mittels einer Schnittstelle zu Oberfl{\"a}chenmodellen die Folgen exogener Prozesse auf die orogene Dynamik ber{\"u}cksichtigt werden. Weitere Charakteristika der Modellierungstechnik sind eine vollst{\"a}ndige thermomechanische Kopplung, die Anwendung differenzierter Materialeigenschaften f{\"u}r verschiedene Krustenstockwerke sowie die M{\"o}glichkeit, die Deformation - den lokal herrschenden Druck- und Temperaturbedingungen entsprechend - entweder durch spr{\"o}de oder duktile Materialgesetze zu approximieren. Die zur Beschreibung eines Kollisionsszenarios aufgebrachten Randbedingungen basieren auf den Grundlagen eines Mantelsubduktionsmodells (Willett et al. 1993). In 2D-Modellen wird ebene Verformung in einem Schnitt durch die kontinentale Kruste zweier kollidierender Platten modelliert, die basal einer vom lithosph{\"a}rischen Mantel aufgepr{\"a}gten Verschiebung unterliegen. Wird der lithosph{\"a}rische Mantel der linken Platte an einem Punkt S unter die rechte Platte subduziert, ergibt sich f{\"u}r den linken Modellteil eine horizontale Verschiebung der Modellbasis nach rechts, w{\"a}hrend im rechten Modellteil keine Verschiebung der Modellbasis erlaubt ist. Im Bereich des Punktes S kommt es zu einer Diskontinuit{\"a}t der basalen Geschwindigkeit und somit zu maximaler Deformation. In publizierten Kollisionsmodellen, die auf {\"a}hnlichen Ans{\"a}tzen beruhen, wird h{\"a}ufig rein spr{\"o}des Materialverhalten angenommen oder der duktile Anteil der Kruste durch geringe Krustentemperaturen klein und hochviskos gehalten. Unter diesen Bedingungen kann eng auf das Orogenzentrum lokalisierte Deformation mit einem typischerweise bivergenten Strukturmuster abgebildet werden (Willett et al. 1993 u.a.). Demgegen{\"u}ber beweist eine erste Reihe zweidimensionaler Parameterstudien eine starke Abh{\"a}ngigkeit des beobachteten Deformationsmusters von den herrschenden Krustentemperaturen und der Konvergenzrate. Bei h{\"o}heren Krustentemperaturen bildet sich demnach ein Entkopplungshorizont an der Krustenbasis, der f{\"u}r die oberen Krustenstockwerke eine verbreiterte und diffuse Deformationszone bedingt und die erzielte Krustenverdickung limitiert. {\"U}ber die Verformungsratenabh{\"a}ngigkeit des duktilen Materialverhaltens und den unterschiedlichen Grad thermischer Reequilibrierung innerhalb der verdickten Kruste haben Variationen der Konvergenzrate {\"a}hnliche Auswirkungen auf das orogene Deformationsmuster. Verbesserte Modelle mit Neuvernetzungstechnik werden in Parameterstudien getestet, die den Einfluss unterschiedlicher Temperatur-Viskosit{\"a}tsfunktionen auf die Lokalisierung der Deformation und die resultierende synkonvergente Exhumierung metamorpher Gesteine quantifizieren. Ein rheologisches Verhalten, das eine effiziente mechanische Kopplung innerhalb des Krustenprofils gew{\"a}hrleistet, ist demzufolge nicht nur Voraussetzung f{\"u}r lokalisierte Krustenverdickung, sondern auch f{\"u}r rasche Exhumierung von Unterkrustengesteinen durch ein Zusammenspiel von Erosion und isostatischer Hebung. Die Modelle zeigen weiter, dass maximale Exhumierungsbetr{\"a}ge bei rheologisch vergleichsweise festem Verhalten der Unterkruste erzielt werden. Im Einzelnen kann die Variabilit{\"a}t der Versenkungs- und Exhumierungsgeschichte von Materialpunkten im Modellschnitt aus synthetischen PT-Pfaden ersehen werden. Der Wirkungskomplex um Krustentemperaturen, orogene Deformationslokalisierung und synkonvergente Exhumierung ist f{\"u}r die Kollisionsphase der variscischen Orogenese in Mitteleuropa von besonderer Bedeutung. Hochtemperaturmetamorphose und weitverbreitete granitoide Intrusionst{\"a}tigkeit sind hier Ausdruck hoher Krustentemperaturen; dennoch sind an den Grenzen der klassischen tektonometamorphen Einheiten - im Bereich von Schwarzwald und Vogesen sowie der Mitteldeutschen Kristallinschwelle (MDKS) - eng lokalisierte Teilorogene mit bivergentem Strukturmuster sowie eine rasche synkonvergente Exhumierung amphibolitfazieller Gesteine dokumentiert. Ein solches Nebeneinander ist aus Sicht der Parameterstudien nur durch eine vergleichsweise hochviskose Unterkrustenrheologie zu erkl{\"a}ren. In einer Fallstudie zur MDKS kommen in neueren experimentellen Arbeiten bestimmte Kriechparameter (Mackwell et al. 1998) zur Anwendung, mit denen ein derartiges Materialverhalten simuliert werden kann. Der in den reflexionsseismischen Profilen DEKORP 2N und 2S dokumentierte großmaßst{\"a}bliche Strukturbau im Bereich des rhenohercynischen Falten- und {\"U}berschiebungsg{\"u}rtels, der MDKS und des saxothuringischen Beckens, sowie die an heute exhumierten Gesteine bestimmten metamorphen Maximalbedingungen k{\"o}nnen auf dieser Grundlage numerisch reproduziert werden. Eine Erweiterung der Modellierungstechnik auf dreidimensionale FE-Modelle dient der Ber{\"u}cksichtigung orogenparalleler Deformation, die im Randbereich von Kollisionszonen in effektivem Materialtransport resultieren kann; diese Prozesse sind u.a. als „tectonic escape" (Burke \& Seng{\"o}r 1986) oder „lateral extrusion" (Ratschbacher et al. 1991b) beschrieben worden. Unter der Annahme orthogonaler Konvergenz wird im 3D-Modell der Mantelsubduktionsansatz der 2D-Modelle zun{\"a}chst in orogenparalleler Richtung extrudiert (Randbereich des Kollisionsorogens). Im angrenzenden, hinteren Teil des Modells (laterales Vorland des Kollisionsorogens) ist die Modellbasis dagegen keiner Verschiebung oder Fixierung unterworfen. Die Modellr{\"a}nder unterliegen hier einer sogenannten „no-tilt"-Bedingung, die eine differentielle Horizontalverschiebung initial {\"u}bereinanderliegender Knoten verbietet. In einer Reihe von Parameterstudien werden das kinematische Muster, die r{\"a}umliche Verteilung der Deformation und die zeitlichen Variationen des oberfl{\"a}chlichen Spannungsfelds untersucht, die sich bei modifizierten Randbedingungen ergeben. Laterale Extrusion ist demnach im Randbereich von Kollisionsorogenen trotz unterschiedlichster Modellszenarien stets pr{\"a}sent. Da die Lateralbewegungen zeitgleich mit der Kollision einsetzen und im Laufe der weiteren konvergenten Krustenverk{\"u}rzung nur wenig beschleunigt werden, ist der von horizontalen Kr{\"a}ften ausgel{\"o}ste „tectonic escape" der dominierende Prozess, w{\"a}hrend gravitativ induzierte Bewegungen nur eine sekund{\"a}re Rolle spielen. Rigide Modellr{\"a}nder in Teilen des lateralen Vorlands modifizieren sowohl Umfang als auch Verteilung der Horizontalbewegungen, ihre Auswirkungen auf das Orogen selbst sind dagegen vergleichsweise gering. Variationen der Krustentemperaturen, der Konvergenzrate und der Unterkrustenrheologie beeinflussen dagegen sowohl die orogene Deformation als auch die des lateralen Vorlands. Unter der Annahme einer festen, isotropen Kopplung zwischen der Krustenbasis und dem bewegten lithosph{\"a}rischen Mantel werden Extrusionsraten simuliert, die 30\% der Konvergenzrate nicht {\"u}berschreiten. Bis zu 70\% k{\"o}nnen dagegen erreicht werden, wenn eine orogenparallele Beweglichkeit der Modellbasis gestattet wird. Die {\"u}berragende Bedeutung dieser basalen Randbedingung erlaubt eine Interpretation des mioz{\"a}nen lateralen Extrusionsereignisses in den Ostalpen (z.B. Ratschbacher et al. 1991a). Wenn im Bereich der heutigen Ostalpen zu Beginn der lateralen Extrusion noch kein orogene Topographie bestand (Frisch et al. 1998), fand laterale Extrusion zeitgleich mit bedeutender Krustenverdickung statt; dies spricht f{\"u}r eine Dominanz des von horizontalen Kr{\"a}ften induzierten Prozesses „tectonic escape" {\"u}ber gravitatives Kollabieren. In jedem Fall legt das in etwa ausgeglichene Verh{\"a}ltnis zwischen Plattenkonvergenz und lateraler Extrusion die Existenz eines basalen Entkopplungshorizonts nahe. Andere Faktoren, die zur Erkl{\"a}rung des Extrusionsereignisses herangezogen werden, z.B. die Indentation der S{\"u}dalpen oder ein extensives Regime im Bereich des Pannonischen Beckens, k{\"o}nnen das Deformationsmuster beeinflusst haben, die beobachteten Verschiebungsbetr{\"a}ge sind damit jedoch aus Sicht der Modellstudien nicht plausibel zu machen. Aufgrund ihres großen Maßstabs lassen sich die Verh{\"a}ltnisse bei der Kollision Indiens mit der Eurasischen Platte bislang nur ph{\"a}nomenologisch mit den Modellergebnissen vergleichen. Eine skalierte Fallstudie bleibt somit eine Herausforderung f{\"u}r zuk{\"u}nftige FE-Modelle.},
  subject      = {Subduktion},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Braun2009,
  author    = {Braun, Thomas},
  title     = {On the origin of seismic signals recorded on Stromboli volcano},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-33376},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Hauptaufgabe der Vulkanseismologie ist die qualitative and quantitative Beschreibung einer oder mehrerer unbekannter seismischer Quellen, die sich in einer unbekannten Tiefe unter dem Vulkan befinden. Auch wenn viele Vulkane der Erde {\"a}hnliche Signalcharakteristiken aufweisen, war es bis heute nicht m{\"o}glich, f{\"u}r Vulkane ein seismisches Standard-Quellmodell zu finden, analog dem Double- Couple in der Erdbebenseismologie. Kontinuierlich t{\"a}tige Vulkane, wie z.B. Stromboli (Italien), stellen f{\"u}r den Vulkanseismologen ein ideales nat{\"u}rliches Feldlabor dar, diese Fragestellung zu untersuchen. Die vorliegende Arbeit untersucht auf Stromboli registrierte Explosionsbeben und vulkanischen Tremor in einem breiten Frequenzband und behandelt die Frage nach der Lage und dem Mechanismus der seismischen Quelle(n). Seismische und Infraschallmessungen von strombolischen Explosionsbeben zeigen, dass sich eine Hochfrequenz-Phase mit einer Geschwindigkeit von etwa 330 m/s fortbewegt. Die seismische Quelle kann durch eine Explosion am oberen Ende der Magmas{\"a}ule erkl{\"a}rt werden, die durch aufsteigende Gasblasen verursacht wird. Sowohl die seismische P-Welle, als auch die Luftwelle werden zum gleichen Zeitpunkt an ein und demselben Ort generiert. Die verschiedenen Laufwege und Geschwindigkeiten der seismischen und der Luftwelle resultieren in einem Laufzeitunterschied dt, der zur Bestimmung des Magmenstandes und der Schallgeschwindigkeit in der Eruptionss¨aule im Schlotinnern genutzt werden kann. In Kratern{\"a}he installierte Stationen zeigen, dass Infraschall- und seismische Messungen des kurzperiodischen Tremors (> 1 Hz) den gleichen Frequenzgehalt und {\"a}hnliche Fluktuationen der seismischen Energie aufweisen. Daher wird der kurzperiodische vulkanische Tremor auf Stromboli durch das kontinuierliche Aufsteigen und Platzen kleiner Gasblasen im oberen Teil der Magmas{\"a}ule verursacht. Das Spektrum des auf Stromboli registrierten langperiodischen Tremors besteht haupts{\"a}chlich aus drei Maxima bei 4.8 s, 6 s und 10 s, deren Spektralamplitude mit der jeweiligen Wettersituation variieren. Sie werden daher nicht von einer lokalen vulkanischen Quelle erzeugt, sondern durch Meeresmikroseismik (MMS). Der Durchzug eines lokalen Tiefdruckgebietes scheint die Ursache f{\"u}r Spektralenergie bei 4.8 s and 10 s, die jeweils die Doppelte bzw. die Prim{\"a}re Frequenz der MMS darstellen. Als Ursache des spektralen Maximums bei 6 s k{\"o}nnte ein Tief nahe der Britischen Inseln in Frage kommen. Seismische Daten, die von dem ersten auf Stromboli installierten Breitband- Array registriert wurden, zeigten {\"u}berraschend einfache Wellenformen, die einen anf{\"a}nglich kontraktierenden Quellmechanismus anzeigen. Die Analyse der Partikelbewegung und die Anwendung seismischer Arraytechniken erm{\"o}glichten eine Lokalisierung der seismischen Quelle in Oberfl{\"a}chenn{\"a}he. Die Anwendung verschiedener Inversionsmethoden gestattete es, Eruptionsparameter und Charakteristiken der seismischen Quelle w{\"a}hrend der Strombolieruption am 5. April 2003 abzusch{\"a}tzen. Als Ergebnis kann festgehalten werden, dass der paroxystische Ausbruch durch eine langsame {\"U}berschiebungsdislokation mit einer Momentenmagnitude von Mw = 3.0 verursacht wurde, ausgel{\"o}st durch einen vorher durch Dike-Intrusion verursachten Bruch. W{\"a}hrend des Paroxysmus konnte in den seismischen Signalen mindestens eine Blow-out Phase mit einer Momentenmagnitude von Mw = 3.7 identifiziert werden. Diese kann durch einen vertikalen linearen Vektordipol, zwei schw{\"a}chere horizontale lineare Dipole in entgegengesetzter Richtung, zuz{\"u}glich einer Vertikalkraft repr{\"a}sentiert werden. Seismische Messungen, die w{\"a}hrend kontrollierter und reproduzierbarer Blowout Experimente unter Verwendung von einem in einer Basaltschmelze eingeschlossenen Gasvolumen durchgef{\"u}hrt wurden, ergaben folgende Ergebnisse: Monochromatische Signale sind Anzeiger f{\"u}r einen Blow-out in einem duktilen Regime, wohingegen ein breitbandigerer Frequenzgehalt auf einen Spr{\"o}dbruch hinweist. Je gr{\"o}sser die L{\"a}nge des Schmelztiegels ist, desto schw{\"a}cher sind die seismischen Signale. Ein gr{\"o}sser Gasdruck bewirkt eine st{\"a}rkere Fragmentation des Magmas, aber keine h{\"o}here Austrittsgeschwindigkeit des Magmapropfens und auch keine gr{\"o}ssere seismische Amplitude. Auch wenn die langperiodischen Signale, wie beispielsweise Tilt, im Labor nicht simuliert werden konnten, sind die Blow-out Experimente {\"u}berraschend gut in der Lage, die am Vulkan Stromboli registrierten kurzperiodischen seismischen Signale zu reproduzieren.},
  subject      = {Stromboli},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Hansch2003,
  author    = {Hansch, Ralf},
  title     = {Optimierung des PbO-Haushaltes in undotierten und SKN-substituierten PZT-Fasern: Gef{\"u}ge und Eigenschaften},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-6651},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {Ziel der vorliegenden Arbeit war eine Optimierung des Mikrogef{\"u}ges und der funktionalen Eigenschaften von undotierten und substituierten Bleizirkonat-Bleititanat-Fasern (PZT), die {\"u}ber die Sol-Gel-Route hergestellt worden waren. Die Kontrolle der Gef{\"u}geausbildung und der damit zusammenh{\"a}ngenden funktionalen Eigenschaften in den Fasern erfolgte {\"u}ber drei Wege: (1) {\"u}ber eine Optimierung des PbO-Gehaltes im Spinnsol, (2) {\"u}ber eine Anpassung der bei der Sinterung eingesetzten PbO-haltigen Puffersysteme sowie (3) {\"u}ber Variationen der Sinterzeit. Durch eine geeignete Kombination all dieser Pr{\"a}parationsparameter gelang es, phasenreine PZT-Fasern mit einem vollst{\"a}ndig verdichteten Mikrogef{\"u}ge und guten di- und ferroelektrischen Eigenschaften herzustellen. Sinterexperimente an undotierten PZT-Fasern zeigten, daß eine Grobjustage des PbO-Haushaltes durch einen PbO-{\"U}berschuß im Spinnsol f{\"u}r ein vollst{\"a}ndig verdichtetes Mikrogef{\"u}ge notwendig ist. Erg{\"a}nzend dazu ist die Feinjustage des PbO-Haushaltes durch ein geeignetes Puffersystem w{\"a}hrend der Sinterung ein effektives Werkzeug zur gezielten Einstellung des Mikrogef{\"u}ges. Mit Hilfe dieser Sinteroptimierung konnte beispielsweise die Sinterzeit f{\"u}r dichtgesinterte Fasern von 5 h auf 15 min erniedrigt werden. Dies f{\"u}hrt zu einem kosteng{\"u}nstigeren und damit wirtschaftlicheren Herstellungsprozeß. R{\"o}ntgenographische Phasenanalysen mittels XRD zeigten, daß alle PbO-{\"U}berschuß-Fasern nach der Sinterung aus phasenreinem Bleizirkonat-Bleititanat mit einem Zr/Ti-Verh{\"a}ltnis im Bereich der morphotropen Phasengrenze bestanden. In PbO-{\"U}berschuß-Fasern konnte jedoch mittels TEM-EDX-Untersuchungen eine amorphe Sekund{\"a}rphase mit stellenweise kristallinen PbO-Einschl{\"u}ssen im Bereich von Korntripelpunkten nachgewiesen werden. Das Auftreten dieser Sekund{\"a}rphase und die sehr schnelle Verdichtung unterst{\"u}tzen den im System Bleizirkonat-Bleititanat ohnehin naheliegenden Schluß, daß die Verdichtung der PbO-{\"U}berschuß-Fasern vorwiegend {\"u}ber einen Fl{\"u}ssigphasensintermechanismus erfolgt. Dagegen resultiert die Verdichtung in PbO-Defizit-Fasern durch einen Festphasensintermechanismus. Die mechanischen Eigenschaften der PZT-Fasern konnten durch eine Vereinzelung der Fasern aus dem Faserb{\"u}ndel vor der thermischen Prozeßf{\"u}hrung sowie durch eine Beschlichtung deutlich verbessert werden. So konnte an optimierten Fasern Zugfestigkeiten im Bereich von 125 MPa gemessen werden. Die dielektrischen Eigenschaften von undotierten PZT-Fasern sind mit denen von Mixed-Oxide-Keramiken vergleichbar. Nicht verdichtete PZT-Fasern mit Korngr{\"o}ßen von ca. 1 µm zeigten relative Dielektrizit{\"a}tskonstanten um 600, wohingegen dichtgesinterte Fasern mit Korngr{\"o}ßen von bis zu 4 µm relative Dielektrizit{\"a}tskonstanten von ca. 1000 bis 1200 aufwiesen. Die Großsignaleigenschaften waren relativ unabh{\"a}ngig vom Fasergef{\"u}ge, typische Werte lagen f{\"u}r die Koerzitivfeldst{\"a}rken bei 2,1 V/µm und f{\"u}r die maximale Polarisation bei 36 µC/cm2; die remanente Polarisation lag bei 22 µC/cm2. Die Großsignaldehnungen betrugen ca. 0,1 \% bei Feldst{\"a}rken von 6 kV/mm. Zyklierungsexperimente an undotierten PZT-Fasern zeigten, daß bis ca. 10000 Zyklen eine Art „Entalterung" auftritt, die mit der von undotierten PZT-Bulkmaterialien vergleichbar ist. Die Erm{\"u}dung der PZT-Fasern ab 100000 Zyklen, kann hingegen eindeutig auf einen Interface-Effekt an der Grenzfl{\"a}che zwischen Elektrode und Komposit zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden. In einem weiteren Schritt wurden die an den undotierten PZT-Fasern gewonnenen Erkenntnisse auf PZT/SKN-Fasern {\"u}bertragen, bei denen eine partielle Substitution durch Strontium, Kalium und Niob vorgenommen wurde. Hier konnte gezeigt werden, daß die zus{\"a}tzlich eingebrachten Substitutionselemente als Kornwachstumsinhibitoren wirken. Eine vollst{\"a}ndige Verdichtung des Gef{\"u}ges kann bei diesen Fasern im Gegensatz zu den undotierten PZT-Fasern nicht durch einen PbO-{\"U}berschuß, sondern nur durch eine Erh{\"o}hung der Sintertemperatur erreicht werden. Bei Temperaturen von 950 °C reicht dann allerdings bereits ein geringer PbO-{\"U}berschuß von 4 Mol-\% f{\"u}r eine vollst{\"a}ndige Verdichtung der Faser aus. In Analogie zu den undotierten PZT-Fasern wird auch hier die Gef{\"u}geverdichtung von einem Fl{\"u}ssigphasensintermechanismus dominiert. Erste Untersuchungen der Großsignaleigenschaften der PZT/SKN-Fasern sind charakteristisch f{\"u}r ein weichferroelektrisches Verhalten. In den Kleinsignaleigenschaften zeigen die substituierten PZT/SKN-Fasern eine deutliche Abh{\"a}ngigkeit von der Korngr{\"o}ße: Mit einer Zunahme der Korngr{\"o}ße um 50\% auf 4?5 µm konnte ein Anstieg der Dielektrizit{\"a}tskonstante von 600 auf 1000 korreliert werden. Messungen des Dickenkopplungsfaktors ergab Werte um 40\%; sie sind somit vergleichbar mit denen, die an Bulk-Keramiken festgestellt wurden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Nitzsche2007,
  author    = {Nitzsche, Thomas},
  title     = {Origin of magnetic anomalies in pyroclastic rocks of the Messel volcano : insights into a maar-diatreme-structure},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23231},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Im Jahre 2001 wurde im Zentrum der Grube Messel, ca. 25 km s{\"u}dlich von Frankfurt gelegen, eine 433 m tiefe Bohrung abgeteuft. Geowissenschaftliche Ergebnisse, die durch die Bohrung gewonnen wurden, konnten die Herkunft des rundlichen Beckens durch eine Maar-Diatrem-Struktur erkl{\"a}ren. Die erbohrten Kerne sind vom Hangenden zum Liegenden durch lakustrine Sedimente (0-240 m) und vulkaniklastische Gesteine gekennzeichnet, letztere werden durch Lapillituffe (240-373 m) and der Diatrem-Brekzie (373 433 m) beschrieben. Die Lapillituffe, auf die hier das Hauptaugenmerk gelegt wurde, sind makro- und mikroskopisch schwer differenzierbar und erscheinen als ein einzig massig auftretender, unsortierter vulkaniklastischer K{\"o}rper, der haupts{\"a}chlich aus millimeter- bis zentimeter-großen juvenilen Klasten und Nebengesteinsbruchst{\"u}cken aufgebaut ist. Die hier vorliegende Arbeit pr{\"a}sentiert die gesteinsmagnetischen Eigenschaften von Kernproben der Messel Vulkaniklastika und erkl{\"a}rt die Herkunft der magnetischen Anomalien, die w{\"a}hrend des Bohrprojekts 2001 detektiert wurden. Das magnetische Verhalten des eruptierten Materials bezieht sich auf feink{\"o}rnige und eisenreiche (Titano) Magnetite, die verteilt in den juvenilen Lapilli auftreten. Experimente der temperaturabh{\"a}ngigen Suszeptibilit{\"a}t sowie isothermale remanente Magnetisierungs- und Hystereseuntersuchungen an den vulkaniklastischen Proben zeigen im Sinne der Zusammensetzung, Koerzivit{\"a}t und Korngr{\"o}ße (Pseudo-Einbereichsteilchen) sehr {\"a}hnliche ferrimagnetische Eigenschaften. Das eruptierte Material mit seinen ferrimagnetischen Mineralen besaß bei der Ablagerung ein sehr {\"a}hnliches Potential zum prim{\"a}ren Remanenzerwerb. Entmagnetisierungsversuche offenbaren Unterscheide im magnetischen Stabilit{\"a}tsverhalten der erworbenen nat{\"u}rlich remanenten Magnetisierung (NRM). Aufheizexperimente beweisen die Akquisition einer thermisch remanenten Magnetisierung durch Temperatureffekte, die bei der Eruption und der Ablagerung des vulkanischen Gesteins im Diatrem auftraten. Die obere Lapillituffh{\"a}lfte wurde bei relativ niedrigen Temperaturen (<300 °C), die unter H{\"a}lfte bei hohen Temperaturen (>>300 °C) abgelagert. Um den gesteinsmagnetischen Charakter der Messel Maar-Diatrem-Fazies besser zu verstehen, sind zus{\"a}tzlich die Partikelkorngr{\"o}ße, der relative Anteil und die Form der juvenilen Fragmente sowie deren chemische Zusammensetzung n{\"a}her untersucht und analysiert worden. Die Methodik der Bildanalyse sowie der Haupt- und Spurenelementanalyse des juvenilen Anteils erm{\"o}glicht eine klare Unterteilung der Lapillituffe. Die Kombination der Resultate der Partikelanalytik mit den gesteinsmagnetischen Befunden beg{\"u}nstigt die Einteilung der Vulkaniklastika in eine relativ heiße, geochemisch undifferenzierte und eine k{\"a}ltere, differenzierte Eruptionsphase. Somit liegt am Ende der vulkanischen Aktivit{\"a}t von Messel ein bivalentes Stadium zugrunde. Dabei sind die juvenilen Fragmente f{\"u}r die Temperaturentwicklung und W{\"a}rmebedingungen innerhalb des vulkaniklastischen Materials verantwortlich und tragen zur Herkunft der magnetischen Feldanomalien bei. Basierend auf gravimetrischen Parametern und den Ergebnissen der Magnetisierungs-eigenschaften der Pyroklastika erm{\"o}glicht ein 3D Potentialfeld-Modell der Messel Maar-Diatrem-Struktur die an der Erdoberfl{\"a}che gemessenen negativen Anomalien zu erkl{\"a}ren, sowie die Massen und Volumina der erbohrten Lithozonen zu berechnen.},
  subject      = {Messel Grube},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Krech2018,
  author    = {Krech, Martin},
  title     = {Pedosediment{\"a}re Archive in pr{\"a}historischen Fundpl{\"a}tzen in Franken},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-163682},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2018},
  abstract  = {Pedosediment{\"a}re Archive liefern einen wichtigen Beitrag zur Rekonstruktion der Landschaftsgeschichte. Die anthropogene Besiedlung und Nutzung der Landoberfl{\"a}che seit dem Beginn des Holoz{\"a}ns verursacht Boden-, Vegetations- und Reliefver{\"a}nderungen, welche sich durch die Verbreitung von B{\"o}den mit ihren Erosionsstadien und Kolluvien zeigen. Das Ausmaß und die Art der Bodenerosion und die damit verbundene Bildung der Kolluvien werden neben den nat{\"u}rlichen Faktoren wesentlich durch die Landnutzung bestimmt. B{\"o}den und Kolluvien enthalten wichtige Informationen {\"u}ber die urspr{\"u}ngliche Landschaft, ehemalige Landnutzungsphasen und Umweltver{\"a}nderungen. Die spezifischen Merkmale in Kombination mit den arch{\"a}ologischen Befunden erm{\"o}glichen R{\"u}ckschl{\"u}sse auf vergangene Natur- und Kulturr{\"a}ume. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, ein besseres Verst{\"a}ndnis {\"u}ber die Siedlungs- und Landschaftsentwicklung der untersuchten Gebiete in Franken zu erlangen. Hierf{\"u}r ist es angebracht, mehrere r{\"a}umlich verteilte Standorte zu untersuchen. Um den menschlichen Einfluss auf die pr{\"a}historische Landschaft besser verstehen zu k{\"o}nnen, kam ein interdisziplin{\"a}rer Ansatz mit arch{\"a}ologischen und physisch-geographischen Methoden zur Anwendung. Die Umgebungen der einzelnen Untersuchungsstandorte wurden nach geomorphologischen Kriterien charakterisiert und ausgew{\"a}hlten Befunde nach bodenkundlichen Fragestellungen aufgenommen. Die Bestimmung der bodenphysikalischen und -chemischen Eigenschaften von B{\"o}den und Sedimenten erfolgte anhand repr{\"a}sentativer Probenmengen. Bei ausgew{\"a}hlten Profilen kamen zus{\"a}tzlich die Analysen zur Bestimmung der Gesamt- und Tonmineralogie sowie die Methode der 14C-Datierung f{\"u}r Bodensedimente, Tierknochen und Holzkohlen hinzu. Die physisch-geographischen Ergebnisse konnten anschließend mit den arch{\"a}ologischen Informationen erg{\"a}nzt. Die drei ausgew{\"a}hlten Untersuchungsgebiete befinden sich im Fr{\"a}nkischen Schichtstufenland. Der Bullenheimer Berg wurde aufgrund seiner bedeutenden Besiedlungsgeschichte ausgew{\"a}hlt. Die ausgew{\"a}hlten Profile liegen in verschiedenen Nutzungsarealen auf dem Plateau. Die Standorte Marktbergel und Ergersheim liegen im Gebiet des Fr{\"a}nkischen Gipskarstes. Diese Untersuchungen sind ein Teil des DFG-gef{\"o}rderten Projektes „Pr{\"a}historische Mensch-Umwelt-Beziehungen im Gipskarst der Windsheimer Bucht, Nordbayern. Dolinen als Archive f{\"u}r Siedlungs- und Landschaftsentwicklung." Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass der anthropogene Einfluss zu einer deutlichen Ver{\"a}nderung in der Landschaft f{\"u}hrte. F{\"u}r die Untersuchungsr{\"a}ume zeichnet sich eine lange Nutzungsgeschichte seit dem Beginn des Holoz{\"a}ns ab. Durch die Auswertung der Gel{\"a}ndebefunde und der labortechnisch erzeugten Kennwerte konnten die untersuchten Profile in mehrere Phasen gegliedert werden. Es zeigten sich Stabilit{\"a}tsphasen in denen Bodenbildung stattfinden konnte, aber auch geomorphodynamisch aktive Phasen der Erosion und Akkumulation von Bodensedimenten.},
  subject      = {Pedostratigraphie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schwindt2013,
  author    = {Schwindt, Daniel},
  title     = {Permafrost in ventilated talus slopes below the timberline - A multi-methodological study on the ground thermal regime and its impact on the temporal variability and spatial heterogeneity of permafrost at three sites in the Swiss Alps},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-90099},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {In the central Alps permafrost can be expected above 2300 m a.s.l., at altitudes where mean annual air temperatures are below -1 °C. Isolated permafrost occurrences can be detected in north-exposed talus slopes, far below the timberline, where mean annual air temperatures are positive. Driving factors are assumed to be a low income of solar radiation, a thick organic layer with high insulation capacities as well as the thermally induced chimney effect. Aim of this study is to achieve a deeper understanding of the factors determining the site-specific thermal regime, as well as the spatially limited and temporally highly variable permafrost occurrences in vegetated talus slopes. Three supercooled talus slopes in the Swiss Alps were chosen for investigation. Substantially different characteristics were a central criterion in the selection of study sites. Located in the Upper Engadin, climatic conditions, altitude as well as dimensions of the talus slopes are comparable for the study sites Val Bever and Val Susauna; major differences are rooted in the nature of talus substrate and in humus- and vegetation distribution. Characteristics of the Br{\"u}eltobel site, located in the Appenzeller Alps, diverge with regard to climatic conditions, altitude and dimensions of the talus slope; humus- and vegetation compositions are comparable to the Val Susauna site. Confirmation and characterisation of ground ice is accomplished by the application of electrical resistivity and seismic refraction tomography. The estimation of the spatial permafrost distribution is based on quasi-3D resistivity imaging. For the confirmation of permafrost and the analysis of its temporal variability electrical resistivity monitoring arrays were constructed and installed at all study sites, to allow year-round measurements. In addition to resistivity monitoring, the - up to now - first seismic refraction tomography winter monitoring was conducted at the Val Susauna to analyse the permafrost evolution during the winter half-year. Investigations of the ground thermal regime were based on the analysis of temperature logger data. Besides recording air- and ground surface temperatures, focus was set on the temperature evolution in vents and in the organic layer. To analyse the relationship between permafrost distribution on the one hand and humus- and vegetation distribution on the other hand, an extensive mapping of humus characteristics and vegetation composition was conducted at Val Susauna. The existence of permafrost could be proven at all study sites. Spatially, permafrost bodies show a narrow transition to neighbouring, unfrozen areas. As observed at Val Susauna, the permafrost distribution strongly correlates with areas with exceptionally thick organic layer, high percentages of mosses and lichens in the undergrowth and dwarf grown trees. The temporal variability of permafrost has proven to be exceptionally high, with the magnitude of seasonal variations distinctly exceeding intra-annual changes. Thereby, the winter season is characterised by a significant supercooling. During snowmelt a growth in volumetric ice content is induced by refreezing of percolating meltwater on the supercooled talus. The results confirmed the fundamental influence of the chimney effect on the existence and temporal variability of permafrost in talus slopes. Divergences in the effectiveness of the thermal regime were detected between the study sites. These are based on differences in the nature of talus material, humus characteristics and vegetation composition. During summer, the organic material is usually dry at the daytime, inducing a high insulation capability and a protection of the subsurface against high atmospheric temperatures. Bouldery talus slopes typically show an organic layer that is fragmented by large boulders, which induces a strongly reduced insulation capability and allows an efficient heat exchange by convective airflow and percolating precipitation water. In the winter half-year, the thermal conductivity of the organic layer increases massively under moist or frozen conditions, allowing an efficient, conductive cooling of the talus material. The convective cooling in bouldery talus slopes affects an earlier onset and a higher magnitude of supercooling than under consistent humus conditions. Here, conductive heat flow is dominant and the cooling in autumn is buffered by a prolonged zero curtain. The snow cover has proven to be incapable of prohibiting an efficient supercooling of the talus slope in winter, almost independent from thickness.},
  subject      = {Engadin},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Drueppel2003,
  author    = {Dr{\"u}ppel, Kirsten},
  title     = {Petrogenesis of the Mesoproterozoic anorthosite, syenite and carbonatite suites of NW Namibia and their contribution to the metasomatic formation of the Swartbooisdrif sodalite deposits},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-6987},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {During the Mesoproterozoic large volumes of magma were repeatedly emplaced within the basement of NW Namibia. Magmatic activity started with the intrusion of the anorthositic rocks of the Kunene Intrusive Complex (KIC) at 1,385-1,347 Ma. At its south-eastern margin the KIC was invaded by syenite dykes (1,380-1,340 Ma) and younger carbonatites (1,140-1,120 Ma) along ENE and SE trending faults. Older ferrocarbonatite intrusions, the 'carbonatitic breccia', frequently contain wallrock fragments, whereas subordinate ferrocarbonatite veins are almost xenolith-free. Metasomatic interaction between carbonatite-derived fluids and the neighbouring and incorporated anorthosites led to the formation of economically important sodalite deposits. Investigated anorthosite samples display the magmatic mineral assemblage of Pl (An37-75) ± Ol ± Opx ± Cpx + Ilm + Mag + Ap ± Zrn. Ilmenite and pyroxene are surrounded by narrow reaction rims of biotite and pargasite. During the subsolidus stage sporadic coronitic garnet-orthopyroxene-quartz assemblages were produced. Thermobarometry studies on amphiboles yield temperatures of 985-950°C whereas the chemical composition of coronitic garnet and orthopyroxene indicate a subsolidus re-equilibration of the KIC at conditions of 760 ± 100°C and 7.3 ± 1 kbar. In the syenites Kfs, Pl, Hbl and/or Cpx crystallized first, followed by a second generation of Kfs, Hbl, Fe-Ti oxides and Ttn. Crystallization of potassium feldspar occurred under temperatures of 890-790°C. For the crystallization of hastingsite pressures of 6.5 ± 0.6 kbar are obtained. In order to constrain the source rocks of the two suites, oxygen isotope analyses of feldspar as well as geochemical bulk rock analyses were carried out. In case of the anorthosites, the general geochemical characteristics are in excellent agreement with their derivation from fractionated basaltic liquids, with the d18O values (5.88 ± 0.19  per mille) proving their derivation from mantle-derived magmas. The results obtained for the felsic suite, provide evidence against consanguinity of the anorthosites and the syenites, i.e. (1) compositional gaps between the geochemical data of the two suites, (2) trace element data of the felsic suite points to a mixed crustal-mantle source, (3) syenites do not exhibit ubiquitous negative Eu-anomalies in their REE patterns, which would be expected from fractionation products of melts that previously formed plagioclase cumulates and (4) feldspar d18O values from the syenites fall in a range of 7.20-7.92  per mille, which, however, is about 1.6  per mille higher than the average d18O of the anorthosites. Conformably, the crustal-derived felsic and the mantle-derived anorthositic suite are suggested to be coeval but not consanguineous. Their spatial and temporal association can be accounted for, if the heat necessary for crustal melting is provided by the upwelling and emplacement of mantle-derived melts, parental to the anorthosites. In order to constrain the source of the 1,140-1,120 Ma carbonatites and to elucidate the fenitizing processes, which led to the formation of the sodalite, detailed mineralogical and geochemical investigations, stable isotope (C,O,S) analyses and fluid inclusion measurements (microthermometrical studies and synchrotron-micro-XRF analyses) have been combined. There is striking evidence that carbonatites of both generations are magmatic in origin. They occur as dykes with cross-cutting relationships and margins disturbed by fenitic aureoles, and contain abundant flow-oriented xenoliths. The mineral assemblage of both carbonatite generations of Ank + Cal + Ilm + Mag + Bt ± Ap ± pyrochlore ± sulphides in the main carbonatite body and Ank + Cal + Mag ± pyrochlore ± rutile in the ferrocarbonatite veins, their geochemical characteristics and the O and C isotope values of ankerite (8.91 to 9.73 and -6.73 to -6.98, respectively) again indicate igneous derivation, with the 18O values suggesting minor subsolidus alteration. NaCl-rich fluids, released from the carbonatite melt mainly caused the fenitization of both, the incorporated and the bordering anorthosite. This process is characterized by the progressive transformation of Ca-rich plagioclase into albite and sodalite. Applying conventional geothermobarometry combined with fluid-inclusion isochore data, it was possible to reconstruct the P-T conditions for the carbonatite emplacement and crystallization (1200-630°C, 4-5 kbar) and for several mineral-forming processes during metasomatism (e.g. formation of sodalite: 800-530°C). The composition and evolutionary trends of the fenitizing solution were estimated from both the sequence of metasomatic reactions within wallrock xenoliths in the carbonatitic breccia and fluid inclusion data. The fenitizing solutions responsible for the transformation of albite into sodalite can be characterised as of NaCl-rich aqueous brines (19-30 wt.\% NaCl eq.), that contained only minor amounts of Sr, Ba, Fe, Nb, and LREE.},
  subject      = {Namibia <Nordwest>},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Asam2014,
  author    = {Asam, Sarah},
  title     = {Potential of high resolution remote sensing data for leaf area index derivation using statistical and physical models},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-108399},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2014},
  abstract  = {Information on the state of the terrestrial vegetation cover is important for several ecological, economical, and planning issues. In this regard, vegetation properties such as the type, vitality, or density can be described by means of continuous biophysical parameters. One of these parameters is the leaf area index (LAI), which is defined as half the total leaf area per unit ground surface area. As leaves constitute the interface between the biosphere and the atmosphere, the LAI is used to model exchange processes between plants and their environment. However, to account for the variability of ecosystems, spatially and temporally explicit information on LAI is needed both for monitoring and modeling applications. Remote sensing aims at providing such information. LAI is commonly derived from remote sensing data by empirical-statistical or physical models. In the first approach, an empirical relationship between LAI measured in situ and the corresponding canopy spectral signature is established. Although this method achieves accurate LAI estimates, these relationships are only valid for the place and time at which the field data were sampled, which hampers automated LAI derivation. The physical approach uses a radiation transfer model to simulate canopy reflectance as a function of the scene's geometry and of leaf and canopy parameters, from which LAI is derived through model inversion based on remote sensing data. However, this model inversion is not stable, as it is an under-determined and ill-posed problem. Until now, LAI research focused either on the use of coarse resolution remote sensing data for global applications, or on LAI modeling over a confined area, mostly in forest and crop ecosystems, using medium to high spatial resolution data. This is why to date no study is available in which high spatial resolution data are used for LAI mapping in a heterogeneous, natural landscape such as alpine grasslands, although a growing amount of high spatial and temporal resolution remote sensing data would allow for an improved environmental monitoring. Therefore, issues related to model parameterization and inversion regularization techniques improving its stability have not yet been investigated for this ecosystem. This research gap was taken up by this thesis, in which the potential of high spatial resolution remote sensing data for grassland LAI estimation based on statistical and radiation transfer modeling is analyzed, and the achieved accuracy and robustness of the two approaches is compared. The objectives were an ecosystem-adapted radiation transfer model set-up and an optimized LAI derivation in mountainous grassland areas. Multi-temporal LAI in situ measurements as well as time series of RapidEye data from 2011 and 2012 over the catchment of the River Ammer in the Bavarian alpine upland were used. In order to obtain accurate in situ data, a comparison of the LAI derivation algorithms implemented in the LAI-2000 PCA instrument with destructively measured LAI was performed first. For optimizing the empirical-statistical approach, it was then analyzed how the selection of vegetation indices and regression models impacts LAI modeling, and how well these models can be transferred to other dates. It was shown that LAI can be derived with a mean accuracy of 80 \% using contemporaneous field data, but that the accuracy decreases to on average 51 \% when using these models on remote sensing data from other dates. The combined use of several data sets to create a regression which is used for LAI derivation at different points in time increased the LAI estimation accuracy to on average 65 \%. Thus, reduced field measurement labor comes at the cost of LAI error rates being increased by 10 - 30 \% as long as at least two campaigns are conducted. Further, it was shown that the use of RapidEye's red edge channel improves the LAI derivation by on average 5.4 \%. With regard to physical LAI modeling, special interest lay in assessing the accuracy improvements that can be achieved through model set-up and inversion regularization techniques. First, a global sensitivity analysis was applied to the radiation transfer model in order to identify the most important model parameters and most sensitive spectral features. After model parameterization, several inversion regularizations, namely the use of a multiple sample solution, the additional use of vegetation indices, and the addition of noise, were analyzed. Further, an approach to include the local scene's geometry in the retrieval process was introduced to account for the mountainous topography. LAI modeling accuracies of in average 70 \% were achieved using the best combination of regularization techniques, which is in the upper range of accuracies that were achieved in the few existing other grassland studies based on in situ or air-borne measured hyperspectral data. Finally, further physically derived vegetation parameters and inversion uncertainty measures were evaluated in detail to identify challenging modeling conditions, which was mostly neglected in other studies. An increased modeling uncertainty for extremely high and low LAI values was observed. This indicates an insufficiently wide model parameterization and a canopy deviation from model assumptions on some fields. Further, the LAI modeling accuracies varied strongly between the different scenes. From this observation it can be deduced that the radiometric quality of the remote sensing data, which might be reduced by atmospheric effects or unexpected surface reflectances, exerts a high influence on the LAI modeling accuracy. The major findings of the comparison between the empirical-statistical and physical LAI modeling approaches are the higher accuracies achieved by the empirical-statistical approach as long as contemporaneous field data are available, and the computationally efficiency of the statistical approach. However, when no or temporally unfitting in situ measurements are available, the physical approach achieves comparable or even higher accuracies. Furthermore, radiation transfer modeling enables the derivation of other leaf and canopy variables useful for ecological monitoring and modeling applications, as well as of pixel-wise uncertainty measures indicating the robustness and reliability of the model inversion and LAI derivation procedure. The established look-up tables can be used for further LAI derivation in Central European grassland also in other years. The use of high spatial resolution remote sensing data for LAI derivation enables a reliable land cover classification and thus a reduced LAI mapping error due to misclassifications. Furthermore, the RapidEye pixels being smaller than individual fields allow for a radiation transfer model inversion over homogeneous canopies in most cases, as canopy gaps or field parcels can be clearly distinguished. However, in case of unexpected local surface conditions such as blooming, litter, or canopy gaps, high spatial resolution data show corresponding strong deviations in reflectance values and hence LAI estimation, which would be reduced using coarser resolution data through the balancing effect of the surrounding surface reflectances. An optimal pixel size with regard to modeling accuracy hence depends on the canopy and landscape structure. Furthermore, a reduced spatial resolution would enable a considerable acceleration of the LAI map derivation. This illustration of the potential of RapidEye data and of the challenges associated to LAI derivation in heterogeneous grassland areas contributes to the development of robust LAI estimation procedures based on new and upcoming, spatially and temporally high resolution remote sensing imagery such as Landsat 8 and Sentinel-2.},
  subject      = {Optische Fernerkundung},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Cord2012,
  author    = {Cord, Anna},
  title     = {Potential of multi-temporal remote sensing data for modeling tree species distributions and species richness in Mexico},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-71021},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Current changes of biodiversity result almost exclusively from human activities. This anthropogenic conversion of natural ecosystems during the last decades has led to the so-called 'biodiversity crisis', which comprises the loss of species as well as changes in the global distribution patterns of organisms. Species richness is unevenly distributed worldwide. Altogether, 17 so-called 'megadiverse' nations cover less than 10\% of the earth's land surface but support nearly 70\% of global species richness. Mexico, the study area of this thesis, is one of those countries. However, due to Mexico's large extent and geographical complexity, it is impossible to conduct reliable and spatially explicit assessments of species distribution ranges based on these collection data and field work alone. In the last two decades, Species distribution models (SDMs) have been established as important tools for extrapolating such in situ observations. SDMs analyze empirical correlations between geo-referenced species occurrence data and environmental variables to obtain spatially explicit surfaces indicating the probability of species occurrence. Remote sensing can provide such variables which describe biophysical land surface characteristics with high effective spatial resolutions. Especially during the last three to five years, the number of studies making use of remote sensing data for modeling species distributions has therefore multiplied. Due to the novelty of this field of research, the published literature consists mostly of selective case studies. A systematic framework for modeling species distributions by means of remote sensing is still missing. This research gap was taken up by this thesis and specific studies were designed which addressed the combination of climate and remote sensing data in SDMs, the suitability of continuous remote sensing variables in comparison with categorical land cover classification data, the criteria for selecting appropriate remote sensing data depending on species characteristics, and the effects of inter-annual variability in remotely sensed time series on the performance of species distribution models. The corresponding novel analyses were conducted with the Maximum Entropy algorithm developed by Phillips et al. (2004). In this thesis, a more comprehensive set of remote sensing predictors than in the existing literature was utilized for species distribution modeling. The products were selected based on their ecological relevance for characterizing species distributions. Two 1 km Terra-MODIS Land 16-day composite standard products including the Enhanced Vegetation Index (EVI), Reflectance Data, and Land Surface Temperature (LST) were assembled into enhanced time series for the time period of 2001 to 2009. These high-dimensional time series data were then transformed into 18 phenological and 35 statistical metrics that were selected based on an extensive literature review. Spatial distributions of twelve tree species were modeled in a hierarchical framework which integrated climate (WorldClim) and MODIS remote sensing data. The species are representative of the major Mexican forest types and cover a variety of ecological traits, such as range size and biotope specificity. Trees were selected because they have a high probability of detection in the field and since mapping vegetation has a long tradition in remote sensing. The result of this thesis showed that the integration of remote sensing data into species distribution models has a significant potential for improving and both spatial detail and accuracy of the model predictions.},
  subject      = {Fernerkundung},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Dhillon2023,
  author    = {Dhillon, Maninder Singh},
  title     = {Potential of Remote Sensing in Modeling Long-Term Crop Yields},
  doi       = {10.25972/OPUS-32258},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-322581},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Accurate crop monitoring in response to climate change at a regional or field scale plays a significant role in developing agricultural policies, improving food security, forecasting, and analysing global trade trends. Climate change is expected to significantly impact agriculture, with shifts in temperature, precipitation patterns, and extreme weather events negatively affecting crop yields, soil fertility, water availability, biodiversity, and crop growing conditions. Remote sensing (RS) can provide valuable information combined with crop growth models (CGMs) for yield assessment by monitoring crop development, detecting crop changes, and assessing the impact of climate change on crop yields. This dissertation aims to investigate the potential of RS data on modelling long-term crop yields of winter wheat (WW) and oil seed rape (OSR) for the Free State of Bavaria (70,550 km2 ), Germany. The first chapter of the dissertation describes the reasons favouring the importance of accurate crop yield predictions for achieving sustainability in agriculture. Chapter second explores the accuracy assessment of the synthetic RS data by fusing NDVIs of two high spatial resolution data (high pair) (Landsat (30 m, 16-days; L) and Sentinel-2 (10 m, 5-6 days; S), with four low spatial resolution data (low pair) (MOD13Q1 (250 m, 16-days), MCD43A4 (500 m, one day), MOD09GQ (250 m, one-day), and MOD09Q1 (250 m, 8-days)) using the spatial and temporal adaptive reflectance fusion model (STARFM), which fills regions' cloud or shadow gaps without losing spatial information. The chapter finds that both L-MOD13Q1 (R2 = 0.62, RMSE = 0.11) and S-MOD13Q1 (R2 = 0.68, RMSE = 0.13) are more suitable for agricultural monitoring than the other synthetic products fused. Chapter third explores the ability of the synthetic spatiotemporal datasets (obtained in chapter 2) to accurately map and monitor crop yields of WW and OSR at a regional scale. The chapter investigates and discusses the optimal spatial (10 m, 30 m, or 250 m), temporal (8 or 16-day) and CGMs (World Food Studies (WOFOST), and the semi-empiric light use efficiency approach (LUE)) for accurate crop yield estimations of both crop types. Chapter third observes that the observations of high temporal resolution (8-day) products of both S-MOD13Q1 and L-MOD13Q1 play a significant role in accurately measuring the yield of WW and OSR. The chapter investigates that the simple light use efficiency (LUE) model (R2 = 0.77 and relative RMSE (RRMSE) = 8.17\%) that required fewer input parameters to simulate crop yield is highly accurate, reliable, and more precise than the complex WOFOST model (R2 = 0.66 and RRMSE = 11.35\%) with higher input parameters. Chapter four researches the relationship of spatiotemporal fusion modelling using STRAFM on crop yield prediction for WW and OSR using the LUE model for Bavaria from 2001 to 2019. The chapter states the high positive correlation coefficient (R) = 0.81 and R = 0.77 between the yearly R2 of synthetic accuracy and modelled yield accuracy for WW and OSR from 2001 to 2019, respectively. The chapter analyses the impact of climate variables on crop yield predictions by observing an increase in R2 (0.79 (WW)/0.86 (OSR)) and a decrease in RMSE (4.51/2.57 dt/ha) when the climate effect is included in the model. The fifth chapter suggests that the coupling of the LUE model to the random forest (RF) model can further reduce the relative root mean square error (RRMSE) from -8\% (WW) and -1.6\% (OSR) and increase the R2 by 14.3\% (for both WW and OSR), compared to results just relying on LUE. The same chapter concludes that satellite-based crop biomass, solar radiation, and temperature are the most influential variables in the yield prediction of both crop types. Chapter six attempts to discuss both pros and cons of RS technology while analysing the impact of land use diversity on crop-modelled biomass of WW and OSR. The chapter finds that the modelled biomass of both crops is positively impacted by land use diversity to the radius of 450 (Shannon Diversity Index ~0.75) and 1050 m (~0.75), respectively. The chapter also discusses the future implications by stating that including some dependent factors (such as the management practices used, soil health, pest management, and pollinators) could improve the relationship of RS-modelled crop yields with biodiversity. Lastly, chapter seven discusses testing the scope of new sensors such as unmanned aerial vehicles, hyperspectral sensors, or Sentinel-1 SAR in RS for achieving accurate crop yield predictions for precision farming. In addition, the chapter highlights the significance of artificial intelligence (AI) or deep learning (DL) in obtaining higher crop yield accuracies.},
  subject      = {Ernteertrag},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Dhillon2023,
  author    = {Dhillon, Maninder Singh},
  title     = {Potential of Remote Sensing in Modeling Long-Term Crop Yields},
  doi       = {10.25972/OPUS-33052},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-330529},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Accurate crop monitoring in response to climate change at a regional or field scale plays a significant role in developing agricultural policies, improving food security, forecasting, and analysing global trade trends. Climate change is expected to significantly impact agriculture, with shifts in temperature, precipitation patterns, and extreme weather events negatively affecting crop yields, soil fertility, water availability, biodiversity, and crop growing conditions. Remote sensing (RS) can provide valuable information combined with crop growth models (CGMs) for yield assessment by monitoring crop development, detecting crop changes, and assessing the impact of climate change on crop yields. This dissertation aims to investigate the potential of RS data on modelling long-term crop yields of winter wheat (WW) and oil seed rape (OSR) for the Free State of Bavaria (70,550 km2), Germany. The first chapter of the dissertation describes the reasons favouring the importance of accurate crop yield predictions for achieving sustainability in agriculture. Chapter second explores the accuracy assessment of the synthetic RS data by fusing NDVIs of two high spatial resolution data (high pair) (Landsat (30 m, 16-days; L) and Sentinel-2 (10 m, 5-6 days; S), with four low spatial resolution data (low pair) (MOD13Q1 (250 m, 16-days), MCD43A4 (500 m, one day), MOD09GQ (250 m, one-day), and MOD09Q1 (250 m, 8-days)) using the spatial and temporal adaptive reflectance fusion model (STARFM), which fills regions' cloud or shadow gaps without losing spatial information. The chapter finds that both L-MOD13Q1 (R2 = 0.62, RMSE = 0.11) and S-MOD13Q1 (R2 = 0.68, RMSE = 0.13) are more suitable for agricultural monitoring than the other synthetic products fused. Chapter third explores the ability of the synthetic spatiotemporal datasets (obtained in chapter 2) to accurately map and monitor crop yields of WW and OSR at a regional scale. The chapter investigates and discusses the optimal spatial (10 m, 30 m, or 250 m), temporal (8 or 16-day) and CGMs (World Food Studies (WOFOST), and the semi-empiric light use efficiency approach (LUE)) for accurate crop yield estimations of both crop types. Chapter third observes that the observations of high temporal resolution (8-day) products of both S-MOD13Q1 and L-MOD13Q1 play a significant role in accurately measuring the yield of WW and OSR. The chapter investigates that the simple light use efficiency (LUE) model (R2 = 0.77 and relative RMSE (RRMSE) = 8.17\%) that required fewer input parameters to simulate crop yield is highly accurate, reliable, and more precise than the complex WOFOST model (R2 = 0.66 and RRMSE = 11.35\%) with higher input parameters. Chapter four researches the relationship of spatiotemporal fusion modelling using STRAFM on crop yield prediction for WW and OSR using the LUE model for Bavaria from 2001 to 2019. The chapter states the high positive correlation coefficient (R) = 0.81 and R = 0.77 between the yearly R2 of synthetic accuracy and modelled yield accuracy for WW and OSR from 2001 to 2019, respectively. The chapter analyses the impact of climate variables on crop yield predictions by observing an increase in R2 (0.79 (WW)/0.86 (OSR)) and a decrease in RMSE (4.51/2.57 dt/ha) when the climate effect is included in the model. The fifth chapter suggests that the coupling of the LUE model to the random forest (RF) model can further reduce the relative root mean square error (RRMSE) from -8\% (WW) and -1.6\% (OSR) and increase the R2 by 14.3\% (for both WW and OSR), compared to results just relying on LUE. The same chapter concludes that satellite-based crop biomass, solar radiation, and temperature are the most influential variables in the yield prediction of both crop types. Chapter six attempts to discuss both pros and cons of RS technology while analysing the impact of land use diversity on crop-modelled biomass of WW and OSR. The chapter finds that the modelled biomass of both crops is positively impacted by land use diversity to the radius of 450 (Shannon Diversity Index ~0.75) and 1050 m (~0.75), respectively. The chapter also discusses the future implications by stating that including some dependent factors (such as the management practices used, soil health, pest management, and pollinators) could improve the relationship of RS-modelled crop yields with biodiversity. Lastly, chapter seven discusses testing the scope of new sensors such as unmanned aerial vehicles, hyperspectral sensors, or Sentinel-1 SAR in RS for achieving accurate crop yield predictions for precision farming. In addition, the chapter highlights the significance of artificial intelligence (AI) or deep learning (DL) in obtaining higher crop yield accuracies.},
  subject      = {Ernteertrag},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Wang2010,
  author    = {Wang, Chenxing},
  title     = {Praktisches Bewertungsmodell von Umwelt- und Klimaschutzaspekten f{\"u}r die Nutzung von Biogas im deutsch-chinesischen Vergleich},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-49428},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {In den Themenbereichen Klimawandel, Klimaschutz und Erneuerbare Energien wurden in den letzten Jahren zunehmend neue Bewertungsmethoden in der geowissenschaftlichen und umweltwissenschaftlichen Forschung eingesetzt. Mit Blick auf die Biogasnutzung kann festgestellt werden, dass diese aus Umwelt- und Klimaschutzgr{\"u}nden sehr wichtig ist, da die Verg{\"a}rung von Biomasse mit der nachfolgenden indirekten Erzeugung von Strom und W{\"a}rme {\"u}ber Blockheizkraftwerke, bzw. der direkten Nutzung des Biogases als Feuerungsgas bzw. als Treibstoff , einen besonderen Beitrag zum Klimaschutz leistet. In Deutschland ist die Biogasnutzung heute einer der wichtigsten Erneuerbaren Energietr{\"a}ger geworden. In China hat die Biogasnutzung zudem ein riesiges Entwicklungspotenzial. Der Autor versucht, im interdisziplin{\"a}ren Themenkreis „Umwelt- und Klimaschutz" ein Bewertungsmodell f{\"u}r die Biogasnutzung zu entwickeln, um die tats{\"a}chlichen und potentiellen umwelt- und klimaschutzrelevanten Auswirkungen der Biogasnutzung zu bewerten. Um das Bewertungsmodell f{\"u}r die Biogasnutzung nach Umwelt- und Klimaschutzaspekten m{\"o}glichst umfassend zu entwickeln, ist die Verzahnung der interdisziplin{\"a}ren umweltwissenschaftlichen, geowissenschaftlichen, rechtlichen, sowie lokal-, national- und internationalen politischen sowie technischen Faktoren mit ihren umweltbezogenen und klimabezogenen Auswirkungen von h{\"o}chster Bedeutung. Das in der vorliegenden Arbeit entwickelte Bewertungsmodell erhebt den Anspruch, f{\"u}r den praktischen Einsatz vor Ort tauglich zu sein. Hierzu wurden umwelt- und klimaschutzrechtliche, sowie nationale und internationale politische Anforderungen zur Kategorisierung und Bewertung herangezogen und damit die Durchf{\"u}hrbarkeit gew{\"a}hrleistet. Der L{\"o}sungsweg zur Bewertung nach Umwelt- und Klimaschutzaspekten f{\"u}hrt zum Einen {\"u}ber die Umwelt- und Klimaschutzbilanzierung und zum Anderen {\"u}ber eine Umweltrisikobewertung sowie eine umweltbezogene Standortbewertung. Anhand der praktischen Arbeit und der Analyse von insgesamt 23 Biogasprojekten aus Deutschland und China, konnten bestimmte Charakteristika der Biogasnutzung ermittelt werden. F{\"u}r die Ermittlung der Bewertungskriterien des Bewertungsmodells wurden insgesamt 3 Themenbereiche (Teil I: Substratversorgung; Teil II: Biogasanlagenbau; Teil III: Biogasverwertung) der Biogasnutzung unterschieden. Jene wurden hinsichtlich der technischen, rechtlichen und politischen Kriterien nach negativen Umwelt- und Klimaschutzauswirkungen {\"u}ber die verschiedenen Belastungspfade der Umweltmedien (Boden, Wasser und Luft) untersucht. Ziel dieser Studie war es auch, durch die Anwendung des Bewertungsmodells auf je drei deutsche und chinesische Fallbeispiele, die ausgereiften deutschen Erfahrungen, die deutsche Technologie und das Know-How der Biogasnutzung auf deren {\"U}bertragbarkeit auf die chinesischen Verh{\"a}ltnisse zu pr{\"u}fen.},
  subject      = {Klimaschutz},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Philipp2023,
  author    = {Philipp, Marius Balthasar},
  title     = {Quantifying the Effects of Permafrost Degradation in Arctic Coastal Environments via Satellite Earth Observation},
  doi       = {10.25972/OPUS-34563},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-345634},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Permafrost degradation is observed all over the world as a consequence of climate change and the associated Arctic amplification, which has severe implications for the environment. Landslides, increased rates of surface deformation, rising likelihood of infrastructure damage, amplified coastal erosion rates, and the potential turnover of permafrost from a carbon sink to a carbon source are thereby exemplary implications linked to the thawing of frozen ground material. In this context, satellite earth observation is a potent tool for the identification and continuous monitoring of relevant processes and features on a cheap, long-term, spatially explicit, and operational basis as well as up to a circumpolar scale. A total of 325 articles published in 30 different international journals during the past two decades were investigated on the basis of studied environmental foci, remote sensing platforms, sensor combinations, applied spatio-temporal resolutions, and study locations in an extensive review on past achievements, current trends, as well as future potentials and challenges of satellite earth observation for permafrost related analyses. The development of analysed environmental subjects, utilized sensors and platforms, and the number of annually published articles over time are addressed in detail. Studies linked to atmospheric features and processes, such as the release of greenhouse gas emissions, appear to be strongly under-represented. Investigations on the spatial distribution of study locations revealed distinct study clusters across the Arctic. At the same time, large sections of the continuous permafrost domain are only poorly covered and remain to be investigated in detail. A general trend towards increasing attention in satellite earth observation of permafrost and related processes and features was observed. The overall amount of published articles hereby more than doubled since the year 2015. New sources of satellite data, such as the Sentinel satellites and the Methane Remote Sensing LiDAR Mission (Merlin), as well as novel methodological approaches, such as data fusion and deep learning, will thereby likely improve our understanding of the thermal state and distribution of permafrost, and the effects of its degradation. Furthermore, cloud-based big data processing platforms (e.g. Google Earth Engine (GEE)) will further enable sophisticated and long-term analyses on increasingly larger scales and at high spatial resolutions. In this thesis, a specific focus was put on Arctic permafrost coasts, which feature increasing vulnerability to environmental parameters, such as the thawing of frozen ground, and are therefore associated with amplified erosion rates. In particular, a novel monitoring framework for quantifying Arctic coastal erosion rates within the permafrost domain at high spatial resolution and on a circum-Arctic scale is presented within this thesis. Challenging illumination conditions and frequent cloud cover restrict the applicability of optical satellite imagery in Arctic regions. In order to overcome these limitations, Synthetic Aperture RADAR (SAR) data derived from Sentinel-1 (S1), which is largely independent from sun illumination and weather conditions, was utilized. Annual SAR composites covering the months June-September were combined with a Deep Learning (DL) framework and a Change Vector Analysis (CVA) approach to generate both a high-quality and circum-Arctic coastline product as well as a coastal change product that highlights areas of erosion and build-up. Annual composites in the form of standard deviation (sd) and median backscatter were computed and used as inputs for both the DL framework and the CVA coastal change quantification. The final DL-based coastline product covered a total of 161,600 km of Arctic coastline and featured a median accuracy of ±6.3 m to the manually digitized reference data. Annual coastal change quantification between 2017-2021 indicated erosion rates of up to 67 m per year for some areas based on 400 m coastal segments. In total, 12.24\% of the investigated coastline featured an average erosion rate of 3.8 m per year, which corresponds to 17.83 km2 of annually eroded land area. Multiple quality layers associated to both products, the generated DL-coastline and the coastal change rates, are provided on a pixel basis to further assess the accuracy and applicability of the proposed data, methods, and products. Lastly, the extracted circum-Arctic erosion rates were utilized as a basis in an experimental framework for estimating the amount of permafrost and carbon loss as a result of eroding permafrost coastlines. Information on permafrost fraction, Active Layer Thickness (ALT), soil carbon content, and surface elevation were thereby combined with the aforementioned erosion rates. While the proposed experimental framework provides a valuable outline for quantifying the volume loss of frozen ground and carbon release, extensive validation of the utilized environmental products and resulting volume loss numbers based on 200 m segments are necessary. Furthermore, data of higher spatial resolution and information of carbon content for deeper soil depths are required for more accurate estimates.},
  subject      = {Dauerfrostboden},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Buedel2020,
  author    = {B{\"u}del, Christian},
  title     = {Quaternary alluvial fan morphodynamics and basin sedimentation in North Iran},
  edition   = {1. Auflage},
  publisher = {W{\"u}rzburg University Press},
  address   = {W{\"u}rzburg},
  isbn      = {978-3-95826-114-3},
  issn      = {0510-9833},
  doi       = {10.25972/WUP-978-3-95826-115-0},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-184508},
  school      = {W{\"u}rzburg University Press},
  pages     = {XI, 124},
  year      = {2020},
  abstract  = {Several hundred meter thick alluvial fans are dominating the landscape of semiarid plains of north-eastern Iranian mountain-talus. These fans developed since Miocene times and are still prograding today. They are storing and transporting major amount of weathered debris from the mountain ranges and sediments are directed to the depressions of the endorheic basins. In this course, the debris gets increasingly weathered and abraded to sand silt and clay fractions, which finally constitute the fine loamy layers of the typical central playa lakes and playas. The study focused on the detailed investigation of a characteristic section of this prominent sediment cascades. The sediments were planned be comprehensively documented by using a fully analytical geomorphological mapping approach, also suitable for the classification of the sediment's geomorphological system contexts. Therefore, a geodatabase structure was developed, which is capable of managing and analyzing geomorphological data. The corresponding data was acquired using remote sensing imagery, digital elevation models and field mapping campaigns. Additionally, mapped sediments were selected and analyzed to reveal representative stratigraphic and sedimentologic characteristics. The fieldwork was conducted in Damghan Basin on sections in geomorphologically subdivided alluvial apron sediments. The corresponding, more regularly layered and partly laminated sediments from the central playa, were also investigated and comparably described. Attending to the preparation of profile sections and the percussion core probing, samples from both origins were taken. Detailed lithostratigraphical and geochemical analyses were carried out in the laboratory, in order to develop sound comparable sediment and sediment alteration indices. In addition, OSL sampling was done on distinct alluvial fan surfaces, and the samples were measured and dated in the laboratory in order to develop a functional chronostratigraphy. The results of the geomorphological and stratigraphical investigations reveal five classes of surface ages on the alluvial apron. Parallel to that observation, the ramming core samples exhibit four main phases of sediment development in the playa, each with internal differentiation. This brings up opportunities for a valid correlation of continuously deposited playa sediments, with widespread alluvial surfaces. By considering the OSL ages of selected terrestrial and lacustrine layers, the stratigraphy and relative chronological order of the studied sediments, are aligned to Pleistocene and mid to late Holocene periods. This is also confirmed by proxy ages from the chronological framework of the landscape development, within the basin. Geophysical and geochemical data reveals roughly cyclic sedimentation and sediment alteration that can also be observed in genetically differing geoarchives from alluvial fan surfaces to the playa sediments. These parallel developments are confirmed by the sequence-stratigraphic order of the archives which is derived from geomorphological mapping. We postulate a time span covered by the playa sediments from today to late Pleistocene times. Drying and Lake level retreat at the end of Pleistocene is documented in parallel geoarchives of terrestrial and lacustrine origin. Thus, geomorphologic landform-succession and alluvial fan morphogenesis, as well as geochemical and geophysical fingerprinting data of playa sediments characterize this development. Therefore, it is present in the two youngest generations of alluvial fans, which deposited at the toe of the alluvial apron and which incorporate reworked still water deposits of a former lake level terrace. The geochemical parameters, like pH-value and Ca/S-ratio, in both, sediments of a former lake level and those from the recent playa extent exhibit a similar development. In addition, Ti/Al-ratio shows the potential for quantifying lake level retreat, as it seems to be tightly depending on lake level and increasing transportation distances along the sediment cascade. Major Findings - Analytical geomorphological mapping is a key tool for understanding the sedimentation history of the Iranian Quaternary and for describing Quaternary stratigraphic units of North Iran. - The younger playa deposits in Damghan Basin cover a time span from today to late Pleistocene. They are 10 meters thick and reveal very low organic matter contents throughout the core. - Drying and Lake level retreat is documented in parallel geoarchives (1) in geomorphologic landform-succession and alluvial fan morphogenesis and (2) in geochemical and geophysical fingerprinting data of playa sediments - Sequences of torrential sedimentation are detectable signals and can be correlated in both: playa sediments and landform morphology},
  subject      = {Quart{\"a}rgeomorphologie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Braetz2000,
  author    = {Br{\"a}tz, Helene},
  title     = {Radiometrische Altersdatierungen und geochemische Untersuchungen von Orthogneisen, Graniten und Granitporphyren aus dem Ruhlaer Kristallin, Mitteldeutsche Kristallinzone},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-2320},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2000},
  abstract  = {Das Ruhlaer Kristallin (RK) ist Teil der NE-streichenden, variszisch angelegten Mitteldeutschen Kristallinzone. Das RK liegt am Nordwestrand des Th{\"u}ringer Wald Horstes und wird von der NW-streichenden, variszisch bis rezent aktiven Fr{\"a}nkischen Linie durchschnitten. Die vier strukturell-metamorphen Einheiten (Truse Formation, Ruhla Formation, Brotterode Formation und Zentrales Kristallin) werden von Graniten, Dioriten und subvulkanischen G{\"a}ngen intrudiert. Zirkondatierungen ergaben, daß das RK vom Silur bis zum Perm von mindestens f{\"u}nf magmatischen Ereignissen betroffen war. Das {\"a}lteste magmatische Ereignis um 425 Ma zeigen Zirkone zweier Orthogneise aus der Ruhlaer Formation. Geochemisch {\"a}hneln diese Orthogneise Granitoiden, die im Bereich vulkanischer Inselb{\"o}gen (VAG) intrudieren. Dagegen zeigen die Orthogneise aus dem Zentralen Kristallin ein zweites, deutlich j{\"u}ngeres magmatisches Ereignis um 405 Ma an. Die sp{\"a}tsilurischen Orthogneise sind I-Typ Granitoide mit {\"A}hnlichkeiten zu VAG, der fr{\"u}hdevonische Orthogneis ist ein A-types Gestein mit Intraplatten-Granit (WPG) Signatur. Nahezu alle Orthogneise haben Zirkone mit deutlich h{\"o}heren, proterozoischen Alterswerten, die Orthogneis-Protolithe haben demnach bei der Platznahme {\"a}lteres Krustenmaterial assimiliert und/oder wurden daraus erschmolzen. Das dritte magmatische Ereignis wird mit der kompressiven Phase der Variszischen Gebirgsbildung in Verbindung gebracht und ist durch die Intrusion des Th{\"u}ringer Hauptgranits um 350 Ma angezeigt. Es handelt sich um einen I-Typ Granit {\"a}hnlich denen die an kontinentalen Inselb{\"o}gen intrudieren. W{\"a}hrend der extensionalen Phase der Gebirgsbildung kam es im sp{\"a}ten Karbon/ fr{\"u}hen Perm (um 295 Ma) zur Intrusion von zahlreichen Magmatiten. Geochemisch handelt es sich bei den Granitoiden des vierten magmatischen Ereignisses um post-kollisionale A-Typ Granite. Diese werden von G{\"a}ngen rhyolithischer Zusammensetzung durchschnitten. Die G{\"a}nge k{\"o}nnen dem Sp{\"a}tkarbon/Rotliegend Vulkanismus im Th{\"u}ringer Wald zugeordnet werden und repr{\"a}sentieren das f{\"u}nfte magmatische Ereignis (um 280 Ma) im RK. Die NNE-SSW-streichenden G{\"a}nge sind dabei {\"a}lter als die NW-SE-streichenden G{\"a}nge. Eine geochemisch bearbeitete Probe besitzt alkaligranitische Zusammensetzung und zeigt {\"A}hnlichkeit mit WPG.},
  subject      = {Ruhlaer Kristallin},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Bluem2001,
  author    = {Bl{\"u}m, Martina},
  title     = {Reaktivation and stabilization phases of eolian deposits under climatic and anthropogenic influences in the Rolling Plains of Texas, U.S.A.},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-1179360},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2001},
  abstract  = {There are ample sand dune and sand sheets in the Texas Rolling Plains, U.S.A. Their varied location, morphology and paleosol content pointed to differnces in their historical develpment throughout the Holocene. Younger dunes, so called fence line dunes have been identified as remnants of unsound agricultural practices which just recently formed at the beginning of this century. Correspondingly soils were eroded, in parts, down to the C-horizon in some of these areas. More mature sand were dated with the radiocarbon method and identified having formed during the Altithermal warming period. This study identifies major eolian anthropogenic and climatic reactivation and stabilisation phases in the Rolling Plains of Texas during the Holocene, but also ties them into the existing Southern High Plains and Great Plains climatic record. This study also researched the reasons for the regional and local sand reactivation phases and contributes to the eolian history in the Great Plains region. The outline of this dissertation is oriented towards a comprehensive regional approach in cultural and physical geography. Chapter 1 covers the physiographic setting of the Rolling Plains region including geology, geomorphology, climate and vegetation. Here the prerequisites for eolian activity in the area are explained, followed by the criteria for the selection of the individual study sites. In chapter 2 selected dune fields and sand sheets are introduced. Chapter 3 outlines the methodology as a combination of field research, laboratory analysis and remote sensing techniques, along with a brief interpretation of their application and success rate. Chapter 4 investigates interactive processes between the cultural development and the physical landscape of the region. The next 4 chapters are focusing on research results and interpretation. Chapter 5 interprets the youngest eolian episodes resulting from the cultural de-velopment of the area, including a description and definition of so called "fenceline dunes" and "shinnery motts". Other dunes with very young buried horizons are also described in this chapter, and a comparison with outcrops in the Nebraska Sand Hills is performed. Chapter 6 interprets short-term, cyclic, drought related sand reactivations several hundred years ago by means of a Post Oak (Quercus stellata) tree ring record as established by STAHLE and CLEAVELAND (1988). In chapter 7 older Holocene reactivation cycles are introduced, investigating the idea of the existence of a warmer period, previously named the Altithermal, which so far has only been identified in the Southern High Plains. The last chapter (8) includes a brief statement of the study's purpose along with the summary and discussion of results presented. This chapter will end with further implications of this research.},
  subject      = {Texas <Nord>},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Beyer2001,
  author    = {Beyer, Ulrike},
  title     = {Regionale Niederschlags{\"a}nderungen in Namibia bei anthropogen verst{\"a}rktem Treibhauseffekt},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-1181615},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2001},
  abstract  = {Diese Dissertation pr{\"a}sentiert Ergebnisse regionaler Niederschlagsabsch{\"a}tzungen f{\"u}r Namibia bei anthropogen verst{\"a}rktem Treibhauseffekt, die mit der Methode des Statistischen Downscaling erzielt wurden. {\"U}ber statistische Transferfunktionen werden Beziehungen zwischen großskaliger atmosph{\"a}rischer Zirkulation und Namibischen Sommerregen aufgestellt. Dazu werden in einer 30-j{\"a}hrigen Kalibrierungsperiode Hauptkomponenten von Geopotentiellen H{\"o}hen verschiedener atmosph{\"a}rischer Niveaus (300, 500, 1000hPa) mit den Niederschlagsmonatssummen (November bis M{\"a}rz) von 84 Namibischen Stationen durch multiple Regressionsanalysen verkn{\"u}pft, die f{\"u}r jede Station oder alternativ f{\"u}r Gitternetzniederschlagsdaten berechnet werden. Nach der Verifikation der statistischen Zusammenh{\"a}nge in einem unabh{\"a}ngigen Zeitraum werden Regressionsmodelle jener Stationen bzw. Gitterpunkte selektiert, die mit signifikanten Korrelationen von r>0.4 zwischen beobachteten und modellierten Werten ausreichende Qualit{\"a}t garantieren. Diese Modelle werden eingesetzt, um unter Verwendung simulierter ECHAM3-T42 und ECHAM4tr-T42 Geopotentialdaten den lokalen Niederschlag f{\"u}r die jeweiligen Treibhauseffekt-Szenarien abzusch{\"a}tzen. Als zus{\"a}tzliche Methode, um die großskalige atmosph{\"a}rische Zirkulation mit lokalen Stationsdaten zu verkn{\"u}pfen, werden kanonische Korrelationsanalysen durchgef{\"u}hrt. Unabh{\"a}ngig von der Verfahrensweise resultieren f{\"u}r Klimabedingungen dreifacher bzw. transient ansteigender CO2-Konzentrationen im Vergleich zu einem Referenzzeitraum (1961-90) zunehmende Niederschl{\"a}ge in den n{\"o}rdlichen und {\"o}stlichen Teilen Namibias von Dezember bis Februar. In den s{\"u}dlichen und s{\"u}dwestlichen Regionen sind von November bis Januar geringe Abnahmen zu verzeichnen. Die Absch{\"a}tzungen f{\"u}r M{\"a}rz zeigen einen deutlichen R{\"u}ckgang der Niederschl{\"a}ge in ganz Namibia. Diese Ergebnisse weisen auf eine intensivierte, akzentuiertere Regenzeit hin, auch wenn die Gesamtmenge der Niederschl{\"a}ge unter Bedingungen des anthropogen verst{\"a}rkten Treibhauseffekts mehr oder weniger gleich bleibt. Daher ist es von besonderer Bedeutung, die Absch{\"a}tzungen der Niederschlags{\"a}nderungen auf monatlicher Ebene durchzuf{\"u}hren. Weitere Untersuchungen beinhalten die Trennung thermischer und dynamischer Effekte in den zur Absch{\"a}tzung herangezogenen ECHAM3 und ECHAM4 Zirkulationsdaten. Durch die globale Erw{\"a}rmung kommt es zu einer Anhebung der Geopotentiellen H{\"o}hen der Treibhauseffekt-Szenarien. Durch die Korrektur des Uplifting-Prozesses werden dynamisch induzierte Auswirkungen auf das Niederschlagsgeschehen erfasst. {\´A}us der Verwendung uplifting-korrigierter Geopotentialdaten als Pr{\"a}diktoren in der Downscaling-Prozedur resultieren sowohl im positiven als auch negativen Bereich geringere {\"A}nderungsraten in den Absch{\"a}tzungsergebnissen. Ohne Zweifel reagiert das Klimasystem auf den anthropogen verst{\"a}rkten Treibhauseffekt. In Bezug auf zuk{\"u}nftige Namibische Sommerregen ist es von besonderer Bedeutung die Auswirkungen des Treibhauseffekts regional und temporal zu differenzieren.},
  subject      = {Namibia},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Meier2008,
  author    = {Meier, Janina C.},
  title     = {Regionalentwicklung durch Innovation und unternehmerische Kompetenzen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-33554},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Warum sind manche Unternehmen und warum manche Regionen innovativer als andere? Zahlreichen wissenschaftlichen Beitr{\"a}gen zufolge ist die Antwort auf diese Frage vom vorhandenen Humankapital und dem vorhandenen und verf{\"u}gbaren Wissen abh{\"a}ngig. Innovationen werden von Menschen vorangetrieben. Warum scheinen die Mitarbeiter mancher Unternehmen innovativer zu sein, als die Mitarbeiter anderer Unternehmen? Diese Frage gewinnt angesichts zunehmender Dynamik, einem intensiveren Wettbewerb und einem rascheren Wertewandel im heutigen Unternehmensumfeld an praktischer und theoretischer Relevanz. Tats{\"a}chlich erh{\"o}ht der immer schneller werdende technologische, gesellschaftliche und wirtschaftliche Wandel die bei Innovationsvorhaben ohnehin schon stetig steigende Aufgabenkomplexit{\"a}t und Projektunsicherheit. Allerdings birgt dieser Wandel nicht nur Unsicherheit, sondern schafft in zunehmendem Maße unternehmerische Chancen, die sowohl von Unternehmern und Gr{\"u}ndern als auch von Mitarbeitern genutzt werden k{\"o}nnen. Viele innovationstheoretische Untersuchungen konzentrieren sich auf eine faktorielle Darstellung von erfolgswirksamen Rahmenbedingungen, die es herzustellen gilt, um ein ‚gesundes' Milieu zu schaffen, in dem Menschen Unternehmen gr{\"u}nden und Innovationen vorantreiben. Verhaltensorientierte Studien im Kontext der Innovations- und Gr{\"u}ndungsforschung zeigen, dass gerade Faktoren, die im Zusammenhang mit der Person stehen, einen erheblichen Einfluss auf den Innovations- und Gr{\"u}ndungserfolg haben. Um in diesem Kontext eine Ursache f{\"u}r Regionalentwicklung zu finden, verbleibt die Suche nicht bei einer rein auf Faktorausstattung reduzierten Erkl{\"a}rung. Dagegen r{\"u}ckt die Studie den Mikrofaktor Humankapital im Zusammenhang zur Innovationsentwicklung in den Mittelpunkt. Sie leistet damit einen Beitrag zum Entstehungsprozess von Innovationen, indem empirisch untersucht wird, welche unternehmerischen Kompetenzen in einem Innovationsprozess ben{\"o}tigt werden und welche daraus resultierenden Handlungsstrategien den Erfolg der Innovationsteams bedingen.},
  subject      = {Innovation},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Dirscherl2022,
  author    = {Dirscherl, Mariel Christina},
  title     = {Remote Sensing of Supraglacial Lake Dynamics in Antarctica - Exploiting Methods from Artificial Intelligence for Derivation of Antarctic Supraglacial Lake Extents in Multi-Sensor Remote Sensing Data},
  doi       = {10.25972/OPUS-27950},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-279505},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {With accelerating global climate change, the Antarctic Ice Sheet is exposed to increasing ice dynamic change. During 1992 and 2017, Antarctica contributed ~7.6 mm to global sea-level-rise mainly due to ocean thermal forcing along West Antarctica and atmospheric warming along the Antarctic Peninsula (API). Together, these processes caused the progressive retreat of glaciers and ice shelves and weakened their efficient buttressing force causing widespread ice flow accelerations. Holding ~91\% of the global ice mass and 57.3 m of sea-level-equivalent, the Antarctic Ice Sheet is by far the largest potential contributor to future sea-level-rise. Despite the improved understanding of Antarctic ice dynamics, the future of Antarctica remains difficult to predict with its contribution to global sea-level-rise representing the largest uncertainty in current projections. Given that recent studies point towards atmospheric warming and melt intensification to become a dominant driver for future Antarctic ice mass loss, the monitoring of supraglacial lakes and their impacts on ice dynamics is of utmost importance. In this regard, recent progress in Earth Observation provides an abundance of high-resolution optical and Synthetic Aperture Radar (SAR) satellite data at unprecedented spatial and temporal coverage and greatly supports the monitoring of the Antarctic continent where ground-based mapping efforts are difficult to perform. As an automated mapping technique for supraglacial lake extent delineation in optical and SAR satellite imagery as well as a pan-Antarctic inventory of Antarctic supraglacial lakes at high spatial and temporal resolution is entirely missing, this thesis aims to advance the understanding of Antarctic surface hydrology through exploitation of spaceborne remote sensing. In particular, a detailed literature review on spaceborne remote sensing of Antarctic supraglacial lakes identified several research gaps including the lack of (1) an automated mapping technique for optical or SAR satellite data that is transferable in space and time, (2) high-resolution supraglacial lake extent mappings at intra-annual and inter-annual temporal resolution and (3) large-scale mapping efforts across the entire Antarctic continent. In addition, past method developments were found to be restricted to purely visual, manual or semi-automated mapping techniques hindering their application to multi-temporal satellite imagery at large-scale. In this context, the development of automated mapping techniques was mainly limited by sensor-specific characteristics including the similar appearance of supraglacial lakes and other ice sheet surface features in optical or SAR data, the varying temporal signature of supraglacial lakes throughout the year as well as effects such as speckle noise and wind roughening in SAR data or cloud coverage in optical data. To overcome these limitations, this thesis exploits methods from artificial intelligence and big data processing for development of an automated processing chain for supraglacial lake extent delineation in Sentinel-1 SAR and optical Sentinel-2 satellite imagery. The combination of both sensor types enabled to capture both surface and subsurface lakes as well as to acquire data during cloud cover or wind roughening of lakes. For Sentinel-1, a deep convolutional neural network based on residual U-Net was trained on the basis of 21,200 labeled Sentinel-1 SAR image patches covering 13 Antarctic regions. Similarly, optical Sentinel-2 data were collected over 14 Antarctic regions and used for training of a Random Forest classifier. Optical and SAR classification products were combined through decision-level fusion at bi-weekly temporal scale and unprecedented 10 m spatial resolution. Finally, the method was implemented as part of DLR's High-Performance Computing infrastructure allowing for an automated processing of large amounts of data including all required pre- and postprocessing steps. The results of an accuracy assessment over independent test scenes highlighted the functionality of the classifiers returning accuracies of 93\% and 95\% for supraglacial lakes in Sentinel-1 and Sentinel-2 satellite imagery, respectively. Exploiting the full archive of Sentinel-1 and Sentinel-2, the developed framework for the first time enabled the monitoring of seasonal characteristics of Antarctic supraglacial lakes over six major ice shelves in 2015-2021. In particular, the results for API ice shelves revealed low lake coverage during 2015-2018 and particularly high lake coverage during the 2019-2020 and 2020-2021 melting seasons. On the contrary, East Antarctic ice shelves were characterized by high lake coverage during 2016-2019 and extremely low lake coverage during the 2020-2021 melting season. Over all six investigated ice shelves, the development of drainage systems was revealed highlighting an increased risk for ice shelf instability. Through statistical correlation analysis with climate data at varying time lags as well as annual data on Southern Hemisphere atmospheric modes, environmental drivers for meltwater ponding were revealed. In addition, the influence of the local glaciological setting was investigated through computation of annual recurrence times of lakes. Over both ice sheet regions, the complex interplay between local, regional and large-scale environmental drivers was found to control supraglacial lake formation despite local to regional discrepancies, as revealed through pixel-based correlation analysis. Local control factors included the ice surface topography, the ice shelf geometry, the presence of low-albedo features as well as a reduced firn air content and were found to exert strong control on lake distribution. On the other hand, regional controls on lake evolution were revealed to be the amount of incoming solar radiation, air temperature and wind occurrence. While foehn winds were found to dictate lake evolution over the API, katabatic winds influenced lake ponding in East Antarctica. Furthermore, the regional near-surface climate was shown to be driven by large-scale atmospheric modes and teleconnections with the tropics. Overall, the results highlight that similar driving factors control supraglacial lake formation on the API and EAIS pointing towards their transferability to other Antarctic regions.},
  subject      = {Optische Fernerkundung},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Blaettler1995,
  author    = {Bl{\"a}ttler, Regine},
  title     = {Rezente fluviale Morphodynamik im Stubaital, Tirol},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-239248},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {1995},
  abstract  = {Andauernde Starkniederschl{\"a}ge f{\"u}hrten 1987 in zahlreichen Alpent{\"a}lem zu schweren Hochwasser- und Murkatastrophen. Auch das von der Ruetz entw{\"a}sserte Tiroler Stubaital s{\"u}dwestlich Innsbruck z{\"a}hlte zu den betroffenen T{\"a}lern. Im Abstand von nur sechs Wochen verursachten hier zwei Hochwasserereignisse {\"a}hnlichen Ausmaßes schwere Verw{\"u}stungen und Landschaftssch{\"a}den. Die Auswirkungen beider Hochw{\"a}sser bildeten die Ansatzpunkte der als Teilprojekt Stubai von Mitte 1988 bis Ende 1991 im Stubaital und einem seiner Seitent{\"a}ler laufenden Forschungsarbeit. Das Hauptinteresse galt dabei, nach Abschluß einer ausf{\"u}hrlichen Schadenskartierung und Photodokumentation, den Ursachen, Zusammenh{\"a}ngen und Auswirkungen einzelner morphodynamisch wirksamer Prozesse. Verschiedene Felduntersuchungen in einem Seitental des Stubaitales gaben hinsichtlich des Zusammenspiels von Abfluß, Niederschlag, Hangabtrag und Vegetation Aufschluß dar{\"u}ber, wann, wie und in welchem Zeitraum einzelne morphodynamisch wirksame Prozesse im Bachbett bzw. im Kontaktbereich Hang/Bach ablaufen. Um Aussagen dar{\"u}ber machen zu k{\"o}nnen, inwieweit das Hochwassersedimentationsverhalten der Ruetz innerhalb der letzten Jahrhunderte klimatisch beeinflußt wurde, und ob die touristische Erschließung des hinteren Stubaitales das Hochwasserabflußgeschehen der Ruetz in Bezug auf H{\"a}ufigkeit und Intensit{\"a}t in den letzten Jahren erkennbar beeinflußte, wurden im Auebereich der Ruetz mehrere Schlitzsonden- und Kernbohrungen abgeteuft. Die Auswertung der Bohrkeme und verschiedene Laboranalysen des gewonnenen Probenmaterials gaben einerseits Auskunft {\"u}ber Zusammensetzung, M{\"a}chtigkeit und Herkunft einzelner Hochwasserablagerungen, andererseits konnten anhand dieser Aussagen das fr{\"u}here Akkumulationsverhalten und verschiedene Laufverlagerungen der Ruetz f{\"u}r diesen Auebereich rekonstruiert werden. Ebenso konnte der direkte Einfluß des Menschen auf das Hochwassersed imentationsgeschehen und somit die anthropogene Beeinflussung der Hochflut-/Auedynamik bereits f{\"u}r historische Zeit festgestellt und belegt werden.},
  subject      = {Stubai},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Linder2013,
  author    = {Linder, Susanne},
  title     = {R{\"a}umliche Diffusion von Photovoltaik-Anlagen in Baden-W{\"u}rttemberg},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-77789},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Seit dem Jahr 2000 ist die Anzahl an installierten Photovoltaik-Anlagen in Deutschland - dank g{\"u}nstiger politischer Rahmenbedingungen - rasant von 76 MWp auf 24.820 MWp in 2011 gestiegen. Trotz bundesweit einheitlicher finanzieller F{\"o}rderbedingungen durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz existieren jedoch r{\"a}umliche Unterschiede in der Anzahl an installierten Photovoltaik-Anlagen pro Einwohner, sowohl auf Ebene der Bundesl{\"a}nder, als auch zwischen einzelnen Gemeinden einer Region. In der vorliegenden Arbeit wird die r{\"a}umliche Diffusion von Photovoltaik-Anlagen in Baden-W{\"u}rttemberg untersucht. Ziel ist zum einen die Ursachen f{\"u}r die r{\"a}umlichen Unterschiede in der Photovoltaik-Diffusion aufzudecken. Zum anderen ist das Ziel zu {\"u}berpr{\"u}fen, ob ein Nachbarschaftseffekt der Photovoltaik-Diffusion existiert. Dies wird mit Hilfe quantitativer und qualitativer Methoden untersucht. Mit Hilfe der r{\"a}umlichen Autokorrelationsanalyse wird gezeigt, dass sich die Anzahl an Photovoltaik-Anlagen pro Einwohner in den Gemeinden Baden-W{\"u}rttembergs signifikant unterscheidet. Es existieren Cluster von Gemeinden mit besonders hoher Photovoltaik-Nutzung (Hot Spots) und Cluster von Gemeinden mit besonders niedriger Photovoltaik-Nutzung (Cold Spots). Hot Spot-Gemeinden befinden sich zu 95\% im l{\"a}ndlichen Raum und Cold Spot-Gemeinden zu 85\% im Verdichtungsraum. Die Ergebnisse der r{\"a}umlichen Regressionsanalyse und der Fallstudie in der Region Heilbronn-Franken zeigen, dass die Unterschiede in der Dichte der Photovoltaik-Anlagen pro Einwohner erstens auf Unterschiede in der Siedlungsstruktur zur{\"u}ckzuf{\"u}hren sind (Anteil an Ein- und Zweifamilienh{\"a}usern, Anteil an Neubauten, Anzahl an Viehbetrieben pro Einwohner), zweitens auf Unterschiede im Sozialgef{\"u}ge (Anteil an Familien) sowie drittens auf den Nachbarschaftseffekt der Diffusion. Aus den Experteninterviews geht hervor, dass zudem weitere lokale Voraussetzungen gegeben sein m{\"u}ssen, damit es zu einer schnellen Photovoltaik-Diffusion kommt. Eine wichtige Rolle spielen die Landwirte, die h{\"a}ufig als Innovatoren auftraten, sowie sog. Change Agents, die den Diffusionsprozess anstoßen und bewusst f{\"o}rdern. Zu letzteren z{\"a}hlen auf lokaler Ebene aktive B{\"u}rgermeister, Solarvereine, Photovoltaik-Unternehmer oder Elektroinstallateure, auf regionaler Ebene Maschinenringe und Energieagenturen. Die Modellierung und Analyse der Photovoltaik-Diffusion in den einzelnen Gemeinden von 2000 bis 2030 zeigt f{\"u}r das Jahr 2009, dass die Gemeinden einer Raumkategorie unterschiedliche Diffusionsprofile aufweisen. Je l{\"a}ndlicher eine Gemeinde ist, desto weiter ist tendenziell der Diffusionsprozess fortgeschritten: In Gemeinden des l{\"a}ndlichen Raums befindet sich die Photovoltaik-Diffusion meist bereits im Early Majority-Stadium, in Gemeinden des Verdichtungsraums ist die Photovoltaik-Diffusion dagegen {\"u}berwiegend erst am Ende des Early Adopter-Stadiums angelangt. Der Innovationseffekt, der angibt, wie stark die Anzahl an Photovoltaik-Anlagen unabh{\"a}ngig von den bereits installierten Anlagen zunimmt, ist im suburbanen Raum und im l{\"a}ndlichen Raum am h{\"o}chsten. Der Imitationseffekt, der angibt, wie stark die Zunahme neu installierter Photovoltaik-Anlagen von bestehenden Anlagen in einer Gemeinde abh{\"a}ngt, steigt dagegen von der Stadt zum Land an. Durch den Vergleich der Hot Spot-Gemeinden mit den {\"u}brigen Gemeinden des l{\"a}ndlichen Raums wird deutlich, dass die Imitation in den Hot Spot-Gemeinden h{\"o}her liegt. Dies l{\"a}sst darauf schließen, dass ein Nachbarschaftseffekt der Photovoltaik-Diffusion zwischen den Gemeinden existiert, da die Lage innerhalb eines Hot Spots zu einer erh{\"o}hten Wahrnehmung von Photovoltaik-Anlagen und einem h{\"a}ufigeren Austausch mit Photovoltaik-Besitzern f{\"u}hrt und damit die Photovoltaik-Diffusion f{\"o}rdert. Vor dem Hintergrund des Klimawandels und der knapper werdenden fossilen Ressourcen gilt in Deutschland das Ziel, die Nutzung erneuerbarer Energien und damit auch der Photovoltaik weiter voranzutreiben. Diese Arbeit zeigt, dass lokale Einflussfaktoren entscheidend f{\"u}r das Entstehen r{\"a}umlicher Unterschiede in der Photovoltaik-Nutzung sind. Die Kenntnisse dieser Unterschiede, deren Ursachen sowie die Bedeutung des Nachbarschaftseffekts k{\"o}nnen eine Grundlage f{\"u}r gezielte F{\"o}rderung oder Marketingmaßnahmen zur weiteren Diffusion von Photovoltaik-Anlagen bieten.},
  subject      = {Baden-W{\"u}rttemberg},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Gessner2010,
  author    = {Geßner, Ursula},
  title     = {R{\"a}umliche und zeitliche Muster der Vegetationsstruktur in Savannen des s{\"u}dlichen Afrika},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-55128},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Die Ver{\"a}nderung der terrestrischen {\"O}kosysteme, ist ein grundlegendes Element des Globalen Wandels. In diesem Kontext unterliegt auch eines der gr{\"o}ßten Biome der Erde, die tropische und subtropische Savanne, immer st{\"a}rkeren Ver{\"a}nderungen. Dieses Biom in sozio{\"o}konomischer und {\"o}kologischer Hinsicht von besonderer Bedeutung. F{\"u}r einen rasch wachsenden Teil der Weltbev{\"o}lkerung bildet es die Grundlage f{\"u}r das Betreiben von Weidewirtschaft, Ackerbau und Tourismus. In nationalen und internationalen Forschungsprogrammen zum Globalen Wandel hat die Analyse von Landnutzungs- und Landbedeckungs{\"a}nderungen in den vergangenen Jahrzehnten zunehmend an Bedeutung gewonnen. Die Landbedeckungsdynamik von Savannen{\"o}kosystemen ist jedoch noch nicht hinreichend verstanden, so dass diese {\"O}kosysteme in globalen Studien nur ansatzweise ber{\"u}cksichtigt werden k{\"o}nnen. Besondere Herausforderungen bei der Erfassung der Landbedeckung und ihrer Dynamik liegen im Falle der Savannen in der heterogenen r{\"a}umlichen Verteilung der Wuchsformen, in den graduellen {\"U}berg{\"a}ngen zwischen Landbedeckungsklassen und in der hohen inner- und interannuellen Variabilit{\"a}t der Vegetationsdecke. Vor diesem Hintergrund besch{\"a}ftigt sich diese Dissertation mit der fernerkundungsbasierten Erfassung und Interpretation der Vegetationsstruktur und der Vegetationsdynamik von Savannen am Beispiel ausgew{\"a}hlter afrikanischer Untersuchungsregionen. Die Vegetationsstruktur wird in dieser Dissertation in Form von Bedeckungsgraden holziger Vegetation, krautiger Vegetation und vegetationsloser Fl{\"a}che erfasst. Es kommt ein mehrskaliges Verfahren zum Einsatz, in dem h{\"o}chstaufgel{\"o}ste IKONOS- und QuickBird-Daten, Landsat-Daten und annuelle MODIS-Zeitreihen ausgewertet werden. Der Ansatz basiert auf der Methodik der Ensemble-Regeressionb{\"a}ume und stellt eine Erweiterung und Optimierung der Herangehensweise des MODIS-Standardproduktes Vegetation Continuous Fields (VCF) nach Hansen et al. (2002) dar. Beim Vergleich mit unabh{\"a}ngigen Validierungsdaten der n{\"a}chst h{\"o}heren Aufl{\"o}sungsebene zeigt sich das Potenzial der vorgestellten Methodik. Die r{\"a}umliche {\"U}bertragbarkeit der Regressionsb{\"a}ume wird am Beispiel von zwei Vegetationstypen innerhalb der Zentralnamibischen Savanne dargestellt. In diesem Zusammenhang zeigt sich der hohe Stellenwert einer optimalen Auswahl an Trainingsdaten mit einer repr{\"a}sentativen Abdeckung der Wertespanne aller existierenden Bedeckungsgrade. Die erarbeiteten Resultate unterstreichen, die optimale Eignung der Subpixel-Bedeckungsgrade, gerade zur Beschreibung von Savannenlandschaften. In der Kombination von herk{\"o}mmlichen, diskreten Landbedeckungs- oder Vegetationskarten mit Informationen zu Bedeckungsgraden wird ein besonderer Mehrwert f{\"u}r weiterf{\"u}hrende Analysen gesehen. Die Dynamik der Savannenvegetation wird in dieser Arbeit sowohl auf biannueller als auch auf mehrj{\"a}hriger Skala charakterisiert. Bei der biannuellen Analyse werden die Ver{\"a}nderungen der holzigen Vegetationsbedeckung zwischen den Jahren 2003/04 und 2006/07 erfasst. Hierf{\"u}r findet eine zeitliche {\"U}bertragung des zuvor vorgestellten Verfahrens zur Ableitung von Bedeckungsanteilen statt. Im Rahmen der biannuellen Untersuchungen k{\"o}nnen Ver{\"a}nderungsfl{\"a}chen identifiziert werden, ohne Einschr{\"a}nkung auf {\"U}berg{\"a}nge zwischen fest definierten Klassengrenzen. In Erg{\"a}nzung der biannuellen Analysen werden aus MODIS-EVI- und Niederschlagszeitreihen Maßzahlen abgeleitet, die den Zusammenhang zwischen Niederschlag und Vegetationsentwicklung, die Variabilit{\"a}t und die Trends der Vegetation {\"u}ber einen Zeitraum von acht Jahren beschreiben. Hierbei kommen beispielsweise Korrelationsanalysen zwischen Vegetationsindex- und Niederschlagszeitreihen zum Einsatz. Zudem werden Trendanalysen der Vegetationsindex-Zeitreihen durchgef{\"u}hrt. Die Trends werden einerseits allein aus den Zeitreihen der Vegetationsindizes ermittelt, andererseits wird bei der Berechnung von Restrends (Residual Trends) der Einfluss des Niederschlags ber{\"u}cksichtigt. Neben den Korrelations- und Trendanalysen werden unterschiedliche Variabilit{\"a}tsmaße der Vegetationsindex-Zeitreihen genutzt, um die mehrj{\"a}hrige Vegetationsdynamik zu beschreiben. Durch die Kombination von Fernerkundungsdaten unterschiedlicher r{\"a}umlicher und zeitlicher Aufl{\"o}sungen wird in dieser Dissertation die heterogene Vegetationsstruktur und die komplexe Vegetationsdynamik ausgew{\"a}hlter afrikanischer Savannen{\"o}kosysteme beschreiben.},
  subject      = {Savanne},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Sackmann2001,
  author    = {Sackmann, Andreas},
  title     = {Schwachstellengenese an Erdd{\"a}mmen als Resultat sediment{\"a}r-diagenetischer Alterungsprozesse},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-4827},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2001},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit werden D{\"a}mme und Deiche als geologische K{\"o}rper betrachtet, die in einen nat{\"u}rlichen geologischen Rahmen eingebettet sind, einer Diagenese unterliegen und mit geowissenschaftlichen Methoden zu erkunden sind. Dem gem{\"a}ß werden alle geologischen Prozesse und umweltbedingte Einflussfaktoren er{\"o}rtert, die f{\"u}r die Alterung von D{\"a}mmen und die Entwicklung von Schwachstellen von Bedeutung sind. Entscheidende Einflussgr{\"o}ßen sind geogene, aber auch biogene, anthropogene und klimatische Faktoren. Aus der Erkenntnis diesbez{\"u}glicher Zusammenh{\"a}nge wird ein konzeptioneller Ansatz zu einer rein zerst{\"o}rungsfreien Erkundung von Erdd{\"a}mmen bezogen, die neben visuellen Erkundungen und hydrogeologischen Methoden vor allem geophysikalische Verfahren, insbesondere die Widerstandsgeoelektrik nutzt. Der große Nutzen solcher Widerstandsmessungen ist vielfach belegt worden, wobei die Anwendungen aber selten den akademischen Rahmen verlassen haben. Ungeeignete apparative Ausstattungen und fehlende Messkonzepte f{\"u}r die speziellen Anforderungen einer wirtschaftlich sinnvollen Dammerkundung sind als Hauptgr{\"u}nde f{\"u}r die geringe Praxisn{\"a}he anzusehen. Um die zwischen theoretischer Eignung und tats{\"a}chlicher Anwendbarkeit klaffende L{\"u}cke zu schließen, wurde sowohl f{\"u}r die großr{\"a}umige als auch zur detaillierten Erkundung von D{\"a}mmen optimiertes Zubeh{\"o}r entwickelt, mit dessen Hilfe zerst{\"o}rungsfreie Untersuchungen mit hoher Wirtschaftlichkeit m{\"o}glich sind. Von dieser Entwicklung betroffen sind mechanisch belastbare Multielektrodenkabel, verschiedene Erderkonstruktionen, Zubeh{\"o}r f{\"u}r die Aufnahme geoelektrischer Profile und f{\"u}r die Widerstandskartierung, sowie insbesondere auch geoelektrische Messsysteme f{\"u}r Untersuchungen zu Wasser. Neue Messkonzepte und Ausr{\"u}stungsbestandteile f{\"u}r die Eigenpotentialmethode und die Adaption der Mise-{\`a}-la-masse-Methode an die Dammerkundung vervollst{\"a}ndigen den instrumentell/ methodischen Komplex. Als Fallbeispiele f{\"u}r die Umsetzung dieser neuen Konzeption dienen geophysikalische Komplex-Messungen in Verbindung mit der Aufnahme visueller Befunde. Die Untersuchungen wurden, exemplarisch f{\"u}r Stauhaltungsd{\"a}mme, am {\"o}stlichen Rheinseitendamm sowie, exemplarisch f{\"u}r Deiche, an einem Kanaldeich im nord{\"o}stlichen Ruhrgebiet durchgef{\"u}hrt.},
  subject      = {Erddamm},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Breitkreuz2008,
  author    = {Breitkreuz, Hanne-Katarin},
  title     = {Solare Strahlungsprognosen f{\"u}r energiewirtschaftliche Anwendungen - Der Einfluss von Aerosolen auf das sichtbare Strahlungsangebot},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-28200},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {F{\"u}r eine dauerhaft gesicherte und umweltgerechte Energieerzeugung kommt den erneuerbaren Energien in Zukunft eine immer gr{\"o}ßere Bedeutung zu. Dies stellt eine große Herausforderung f{\"u}r die Entwicklung zuk{\"u}nftiger Energiesysteme dar, da erneuerbare Energietr{\"a}ger zeitlich und r{\"a}umlich zumeist hoch variabel zur Verf{\"u}gung stehen. Eine effiziente Integration solar erzeugter Energie in das bestehende Energieversorgungsnetz ist daher nur m{\"o}glich, wenn verl{\"a}ssliche Nahe-Echtzeit-Vorhersagen der am Erdboden verf{\"u}gbaren Einstrahlung und ein- bis dreit{\"a}gige Vorhersagen von Energieproduktion und -nachfrage zur Verf{\"u}gung stehen. Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Vorhersage der solaren Strahlung f{\"u}r die n{\"a}chsten Tage und Stunden im Hinblick auf Anwendungen in der Energiewirtschaft. Der dominante Atmosph{\"a}renparameter f{\"u}r die Abschw{\"a}chung der solaren Einstrahlung ist die Bew{\"o}lkung. Das gr{\"o}ßte wirtschaftliche Potential der Solarenergie liegt jedoch in Zeitr{\"a}umen und Regionen, in denen wenig Bew{\"o}lkung auftritt. Im wolkenlosen Fall beeinflussen vor allem Aerosole, feste und fl{\"u}ssige Partikel in der Atmosph{\"a}re, die direkte und diffuse Strahlung am Erdboden. Aerosole sind durch eine hohe zeitliche und r{\"a}umliche Variabilit{\"a}t gekennzeichnet, die die Bestimmung ihrer raumzeitlichen Verteilung und damit ihres Einflusses auf die Strahlung erschwert und einen hohen Aufwand zu ihrer Prognose erforderlich macht. Am Beispiel eines f{\"u}nfmonatigen europ{\"a}ischen Datensatzes (Juli-November 2003) werden Prognosen der aerosoloptischen Tiefe bei 550 nm (AOT550) untersucht, die aus Aerosolvorhersagen eines Chemie-Transport-Modells stammen. Es zeigt sich, dass im Vergleich mit Bodenmessungen die Aerosolprognosen mit einer mittleren Untersch{\"a}tzung von -0,11 und einem RMSE von 0,20 die geforderte Genauigkeit nicht ganz erreichen. Dabei stellen insbesondere die unregelm{\"a}ßig auftretenden Saharastaubausbr{\"u}che {\"u}ber dem zentralen Mittelmeer eine im Modell bisher nicht erfassbare Quelle großer Ungenauigkeiten in der AOT- und damit auch in der Strahlungsvorhersage dar. Entsprechend der hohen regionalen Aerosol-Variabilit{\"a}t finden sich zudem signifikante Unterschiede zwischen den Regionen, zum Beispiel eine deutliche Untersch{\"a}tzung des Aerosolaufkommens in der stark industriell belasteten Po-Ebene Norditaliens sowie gute Entsprechungen in abgelegenen Gegenden Nordeuropas. Basierend auf dieser Aerosol-Prognose und unter Einbeziehung weiterer Fernerkundungsdaten (Bodenalbedo, Ozon) und Parametern aus der numerischen Wetterprognose (Wasserdampf, Wolken) wird ein Prototyp f{\"u}r ein Vorhersagesystem der Solarstrahlung konzipiert und vorgestellt: das AFSOL-System (Aerosol-based Forecasts of Solar Irradiance for Energy Applications). An Hand der f{\"u}nfmonatigen Testepisode wird das AFSOL-System mit Vorhersagen des Europ{\"a}ischen Zentrums f{\"u}r Mittelfrist-Wettervorhersage (ECMWF), mit satellitenbasierten Beobachtungen der Solarstrahlung (Meteosat-7) und mit Bodenmessungen der Solarstrahlung verglichen. F{\"u}r den wolkenlosen Fall erzielt das AFSOL-Modellsystem eine deutliche Verbesserung der Direktstrahlungsprognosen gegen{\"u}ber den ECMWF-Vorhersagen, mit einer Reduktion des relativen Bias von -26\% auf +11\% und des relativen RMSE von 31\% auf 19\%. Dies kann auf die verbesserte Beschreibung des atmosph{\"a}rischen Aerosols zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden, die sich im Vergleich zu den am ECMWF genutzten AOT-Klimatologien ergibt, auch wenn insbesondere bei der Behandlung von W{\"u}stenstaubepisoden weiterhin Probleme auftreten. Auch die Globalstrahlungsprognosen erreichen im wolkenlosen Fall eine h{\"o}here Genauigkeit als die operationell verf{\"u}gbaren ECMWF-Vorhersagen, was sich in einer Verringerung des relativen Bias von -10\% zu +5\% sowie des relativen RMSE von 12\% zu 7\% zeigt. Im bew{\"o}lkten Fall jedoch k{\"o}nnen die Vorhersagen des AFSOL-Systems erhebliche Ungenauigkeiten aufweisen, die sich auf Grund von Problemen bei der Wolkenprognose des zu Grunde liegenden numerischen Wettervorhersagemodells ergeben. Abschließend wird in einer Fallstudie zur Verwendung der Vorhersagen f{\"u}r die optimale Betriebsf{\"u}hrung eines solarthermischen Kraftwerks in Spanien beispielhaft gezeigt, dass die Nutzung der AFSOL-Prognose im wolkenlosen Fall eine deutliche Gewinnsteigerung bei der Einspeisung ins {\"o}ffentliche Stromnetz durch den Handel an der spanischen Stromb{\"o}rse erm{\"o}glicht.},
  subject      = {Aerosol},
  language  = {de}
}
@phdthesis{ZamaniPedram2011,
  author    = {Zamani Pedram, Masoud},
  title     = {Source, facies, and sedimentary environments of the Middle to Upper Jurassic strata in the Kerman and Tabas areas, east-central Iran},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-56758},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {The present study concerned mainly on the source, facies, and sedimentary environments of the Middle to Upper Jurassic strata in the Kerman and Tabas areas, east-central Iran. The composition of sandstones, and heavy mineral analysis point to pre-existing sedimentary, low, middle to upper rank metamorphic, and plutonic rocks of the Kalmard, Posht-e-Badam, Bayazeh, and Zarand-Kerman areas as the source rocks. According to the diagram of WELTJE et al. (1998), most samples from the Middle-Upper Jurassic rocks suggest a moderate to high elevation of the source area, and indicate a semi-arid and mediterranean to sub-humid climate. In the Qt-F-L ternary diagrams of DICKINSON et al. (1983), most point counting data from the Lower Siliciclastic Member and the top of the Hojedk Formation plot in the recycled orogen (Quartzose recycled) area of the diagram. The sandstones in this area can be interpreted as being derived from the Mid-Cimmerian Movements. Sixteen different types of siliciclastic-carbonate, and evaporatic sedimentary environments have been recognized. Thirty-nine macroinvertebrate taxa have been identified. Ten ichnotaxa have been taxonomically described from the Middle to Upper Jurassic rocks. Quite likely, before rotation of CEIM which were associated with counterclockwise block-rotation, equivalent rocks of the Bidou Formation occurred along the tectonic zone between the Yazd and the Tabas blocks (probably during the Middle Jurassic to Lower Cretaceous). However, from the Cretaceous onwards, most of the Bidou Formation has been removed by a combination of strike-slip and reverse movements of the Kashmar-Kerman tectonic zone. Roughly, these block-rotation movements occurred after the Cretaceous. During the Middle to Upper Jurassic, the tectonic activities were vertical movements producing the sedimentary pattern in the CEIM.},
  subject      = {Kerman <Region>},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Fritsch2013,
  author    = {Fritsch, Sebastian},
  title     = {Spatial and temporal patterns of crop yield and marginal land in the Aral Sea Basin: derivation by combining multi-scale and multi-temporal remote sensing data with alight use efficiency model},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-87939},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Irrigated agriculture in the Khorezm region in the arid inner Aral Sea Basin faces enormous challenges due to a legacy of cotton monoculture and non-sustainable water use. Regional crop growth monitoring and yield estimation continuously gain in importance, especially with regard to climate change and food security issues. Remote sensing is the ideal tool for regional-scale analysis, especially in regions where ground-truth data collection is difficult and data availability is scarce. New satellite systems promise higher spatial and temporal resolutions. So-called light use efficiency (LUE) models are based on the fraction of photosynthetic active radiation absorbed by vegetation (FPAR), a biophysical parameter that can be derived from satellite measurements. The general objective of this thesis was to use satellite data, in conjunction with an adapted LUE model, for inferring crop yield of cotton and rice at field (6.5 m) and regional (250 m) scale for multiple years (2003-2009), in order to assess crop yield variations in the study area. Intensive field measurements of FPAR were conducted in the Khorezm region during the growing season 2009. RapidEye imagery was acquired approximately bi-weekly during this time. The normalized difference vegetation index (NDVI) was calculated for all images. Linear regression between image-based NDVI and field-based FPAR was conducted. The analyses resulted in high correlations, and the resulting regression equations were used to generate time series of FPAR at the RapidEye level. RapidEye-based FPAR was subsequently aggregated to the MODIS scale and used to validate the existing MODIS FPAR product. This step was carried out to evaluate the applicability of MODIS FPAR for regional vegetation monitoring. The validation revealed that the MODIS product generally overestimates RapidEye FPAR by about 6 to 15 \%. Mixture of crop types was found to be a problem at the 1 km scale, but less severe at the 250 m scale. Consequently, high resolution FPAR was used to calibrate 8-day, 250 m MODIS NDVI data, this time by linear regression of RapidEye-based FPAR against MODIS-based NDVI. The established FPAR datasets, for both RapidEye and MODIS, were subsequently assimilated into a LUE model as the driving variable. This model operated at both satellite scales, and both required an estimation of further parameters like the photosynthetic active radiation (PAR) or the actual light use efficiency (LUEact). The latter is influenced by crop stress factors like temperature or water stress, which were taken account of in the model. Water stress was especially important, and calculated via the ratio of the actual (ETact) to the potential, crop-specific evapotranspiration (ETc). Results showed that water stress typically occurred between the beginning of May and mid-September and beginning of May and end of July for cotton and rice crops, respectively. The mean water stress showed only minor differences between years. Exceptions occurred in 2008 and 2009, where the mean water stress was higher and lower, respectively. In 2008, this was likely caused by generally reduced water availability in the whole region. Model estimations were evaluated using field-based harvest information (RapidEye) and statistical information at district level (MODIS). The results showed that the model at both the RapidEye and the MODIS scale can estimate regional crop yield with acceptable accuracy. The RMSE for the RapidEye scale amounted to 29.1 \% for cotton and 30.4 \% for rice, respectively. At the MODIS scale, depending on the year and evaluated at Oblast level, the RMSE ranged from 10.5 \% to 23.8 \% for cotton and from -0.4 \% to -19.4 \% for rice. Altogether, the RapidEye scale model slightly underestimated cotton (bias = 0.22) and rice yield (bias = 0.11). The MODIS-scale model, on the other hand, also underestimated official rice yield (bias from 0.01 to 0.87), but overestimated official cotton yield (bias from -0.28 to -0.6). Evaluation of the MODIS scale revealed that predictions were very accurate for some districts, but less for others. The produced crop yield maps indicated that crop yield generally decreases with distance to the river. The lowest yields can be found in the southern districts, close to the desert. From a temporal point of view, there were areas characterized by low crop yields over the span of the seven years investigated. The study at hand showed that light use efficiency-based modeling, based on remote sensing data, is a viable way for regional crop yield prediction. The found accuracies were good within the boundaries of related research. From a methodological viewpoint, the work carried out made several improvements to the existing LUE models reported in the literature, e.g. the calibration of FPAR for the study region using in situ and high resolution RapidEye imagery and the incorporation of crop-specific water stress in the calculation.},
  subject      = {Fernerkundung},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Roedder2014,
  author    = {R{\"o}dder, Tobias},
  title     = {Spatio-temporal assessment of dynamics in discontinuous mountain permafrost - Investigation of small-scale influences on the ground thermal regime and active layer processes during snow melt},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-90629},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2014},
  abstract  = {The discontinuous mountain permafrost zone is characterized by its heterogeneous distribution of frozen ground and a small-scale variability of the ground thermal regime. Large parts of these areas are covered by glacial till and sediments that were exposed after the recession of the glaciers since the 19th century. As response to changed climatic conditions permafrost-affected areas will lose their ability as sediment storage and on the contrary, they will act as source areas for unconsolidated debris. Along with modified precipitation patterns the degradation of the discontinuous mountain permafrost zone will (temporarily) increase its predisposition for mass movement processes and thus has to be monitored in a differentiated way. Therefore, the spatio-temporal dynamics of frozen ground are assessed in this study based on results obtained in three glacier forefields in the Engadin (Swiss Alps) and at the Zugspitze (German Alps). Sophisticated techniques are required to uncover structural differences in the subsurface. Thus, the applicability of advanced geophysical methods is tested for alpine environments and proved by the good 3D-delineation of a permafrost body and by the detection of detailed processes in the active layer during snow melt. Electrical resistivity tomography (ERT) approaches (quasi-3D, daily monitoring) reveal their capabilities to detect subsurface resistivity changes both, in space and time. Processes and changes in regard to liquid water content and ice content are observed to exist at short distances even though the active layer is not subject to a considerable thickening over the past 7 years. The stability of the active layer is verified by borehole temperature data. No synchronous trend is recognized in permafrost temperatures and together with multi-annual electrical resistivity data they indicate degradation and aggradation processes to occur at the same time. Different heat transfer mechanisms, especially during winter, are recognized by means of temperature sensors above, at, and beneath the surface. Based on surface and borehole temperature data the snow cover is assessed as the major controlling factor for the thermal regime on a local scale. Beyond that, the debris size of the substrate, which modifies the snow cover and regulates air exchange processes above the ground, plays a crucial role as an additional buffer layer. A fundamental control over the stability of local permafrost patches is attributed to the ice-rich transient layer at the base of the active layer. The refreezing of melt water in spring is illustrated with diurnal ERT monitoring data from glacier forefield Murt{\`e}l. Based on these ERT and borehole temperature data a conceptual model of active layer processes between autumn and spring is developed. The latent heat that is inherent in the transient layer protects the permafrost beneath from additional energy input from the surface as long as the refreezing of melt water in spring prevails and sufficient ice is build up each spring. Permafrost sites without a transient layer show considerably higher temperatures at their table and are more prone to degradation in the years and decades ahead. As main investigation area a glacier forefield beneath the summits of Piz Murt{\`e}l and Piz Corvatsch in the Swiss Engadin was chosen. It is located west of the well-known rock glacier Murt{\`e}l. Here, a permafrost body inside and adjacent to the lateral moraine was investigated and could be delineated very well. In the surrounding glacier forefield no further indications of permafrost occurrence could be made. Geophysical data and temperature values from the surface and from a permafrost borehole were compared with long-term data from proximate glacier forefield Muragl (Engadin). Results from both sites show a considerable stability of the active layer depth in summer while at the same time geophysical data demonstrate annual changes in the amount of liquid water content and ice content in the course of years. A third investigation area is located in the German Alps. The Zugspitzplatt is a high mountain valley with considerably more precipitation and thicker snow cover compared to both Swiss sites. In close proximity to the present glacier and at a large talus slope beneath the summit crest ground ice could be observed. The high subsurface resistivity values and comparable data from existing studies at the Zugspitze may indicate the presence of sedimentary ice in the subsurface of the karstified Zugspitzplatt. Based on these complementary data from geophysical and temperature measurements as well as geomorphological field mapping the development of permafrost in glacier forefields under climate change conditions is analyzed with cooperation partners from the SPCC project. Ground temperature simulations forced with long-term climatological data are modeled to assess future permafrost development in glacier forefield Murt{\`e}l. Results suggest that permafrost is stable as long as the ice-rich layer between the active layer and the permafrost table exists. After a tipping point is reached, the disintegration of frozen ground starts to proceed rapidly from the top.},
  subject      = {Engadin},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Specht2019,
  author    = {Specht, Sebastian},
  title     = {Stratigraphie und Tektonik im Grossraum Massbach (Lauer) zwischen den Naturparks Bayerische Rh{\"o}n und Hassberge},
  doi       = {10.25972/OPUS-16302},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-163022},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Diese Arbeit stellt die Ergebnisse der stratigraphischen und tektonischen Aufnahme des Blattes 5827 Maßbach vor. Sie erfolgte im Rahmen der geologischen Landesaufnahme von Bayern 1:25.000 sowie im Auftrag des Bayerischen Landesamts f{\"u}r Umwelt und beruht auf einer geologischen Detailkartierung im Maßstab 1:10.000. Die wesentlichen Ergebnisse sind folglich in der Geologischen Karte 1:25.000 und in der Strukturkarte 1:50.000 dargestellt. Zur Aufgabenstellung geh{\"o}rten ebenfalls eine moderne Erfassung und Darstellung der Schichtenfolge unter stratigraphischen und faziellen Gesichtspunkten sowie die Aufnahme und Interpretation geologischer Strukturen und deren Einbindung in den regionalen Rahmen (Anlage 7). Dieser Arbeit kommt somit nicht nur akademisches Interesse zu. Vielmehr ist sie auch f{\"u}r angewandte Fachbereiche wesentlich: u.a. f{\"u}r Hydrogeologie, Geothermie oder f{\"u}r Fragen der Raumplanung. Das Kartenblatt 5827 Maßbach liegt im nord{\"o}stlichen Unterfranken im Norden Bayerns. Die n{\"a}chstgr{\"o}ßere Stadt, s{\"u}dlich des Blattgebietes, ist Schweinfurt. Das Gebiet zeigt einen Ausschnitt des s{\"u}dwestdeutschen Schichtstufenlandes innerhalb der S{\"u}dwestdeutschen Großscholle sensu CARL{\´E} (1955). Geomorphologen rechnen es der Hochfl{\"a}che der „Schweinfurter Rh{\"o}n" zu. Ein naturr{\"a}umlicher {\"U}berblick {\"u}ber Geographie, Geologie, Hydrogeologie, Rohstoffgeologie und Bodenkunde sowie ein erdgeschichtlicher Abriss werden im ersten Teil der Arbeit (S. 2-15) gegeben. Die Kartierung erfolgte als Lesesteinkartierung; denn die Aufschlussverh{\"a}ltnisse waren schlecht. Auch existieren nur wenige auswertbare Bohrungen. Vor diesem Hintergrund stellt der zweite Teil der Arbeit die zu Tage ausstreichende mesozoische Schichtenfolge vor (S.16-76). Die Schichtenfolge geh{\"o}rt ausschließlich in die Trias, reicht vom Unteren Muschelkalk bis zum Unteren Gipskeuper und umfasst etwa 270 bis 280 Meter. Hinzu kommen verschiedene quart{\"a}re Sedimente geringer M{\"a}chtigkeit. Der dritte Teil der Arbeit (S. 77-95) befasst sich mit den Lagerungsverh{\"a}ltnissen und der tektonischen Zergliederung des Gebietes. Das tektonische Relief auf Blatt 5827 Maßbach misst etwa 260-270 m. Pr{\"a}gendes Element ist der Kissingen-Haßfurter Sattel, dessen Sattelachse das Blattgebiet von NW nach SE quert. Im SW-Quadranten ist die in S{\"u}dwestdeutschland bedeutsame Kissingen-Haßfurter-St{\"o}rungszone wirksam Im regionalen Rahmen verbinden sich eine Vielzahl von nachgewiesenen tektonischen Elementen zu sich {\"u}berlagernden tektonischen Strukturen. Deren Ausgestaltung verlief mehrphasig und sie erhielten ihre heute bestehende Form wohl durch die Fernwirkung der alpidischen Orogenese. Die Anlage der tektonischen Hauptelemente hingegen reicht wahrscheinlich bis in die ausgehende variszidische Gebirgsbildung zur{\"u}ck. Die zusammen-fassende Analyse und Darstellung der Ergebnisse f{\"u}hrt in dieser Arbeit zur Einarbeitung des Blattes 5827 Maßbach in den regionalen stratigraphischen wie tektonischen Rahmen der umliegenden Bl{\"a}tter der GK 25.},
  subject      = {Geologie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Taheri2009,
  author    = {Taheri, Jafar},
  title     = {Stratigraphy, ichnology, and sedimentary environments of the Late Bajocian-Late Bathonian Kashafrud Formation, Northeastern Iran},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-39966},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {The Upper Bajocian-Bathonian Kashafrud Formation is a thick package of siliciclastic sediments that crops out in NE Iran from the southeast, near the Afghanistan border, to north- northwestern areas around the city of Mashhad. The thickness ranges from less than 300 m in a deltaic succession (Kuh-e-Radar) to more than 2500 m in the Maiamay area, but the normal thickness in Ghal-e-Sangi, Kol-e-Malekabad, and Fraizi areas is about 1200-1300 m. It is the fill of an elongated basin, which extended for more than 200 km in NW-SE direction and a width of at least 50 km along the southern margin of the Koppeh Dagh. Prior to this study, little information existed about the sedimentary environments and other characters, especially the geometry of the basin. Exact biostratigraphic data from the top of the Kashafrud Formation were rare. Based on the macrofauna from the lower part of the overlying Chamanbid Formation the upper boundary of the Kashafrud Formation had been attributed to the Late Bathonian and/or Early Callovian, but now the upper limit of the Kashafrud Formation is defined as Late Bathonian in age, based on ammonite biostratigraphy. Except for chapter one, which deals with the introduction and related sub-titles, in the following chapters, step by step, field observations and data were surveyed according to the questions to solve. In order to reconstruct the facies architecture and the geometry of the basin, a number of sections have been logged in detail (see chapter 3, "The sections"). The exact biostratigraphic setting is discussed in chapter 4 ("Biostratigraphy"). Sedimentary environments range from non-marine alluvial fans and braided rivers in the basal part of the succession to deltas, storm-dominated shelf, slope and deep-marine basin. The latter comprises the largest part of the basin fill, consisting of monotonous mudstones, siltstones and proximal to distal turbidities. The only continuous carbonate unit (~30 m) locally formed at Tappenader. Other localities in which thin fossil-bearing carbonate strata occur are Torbat-e-Jam (benthic fauna) and, to a lesser extent, Ghal-e-Sangi. These rare shallow-water carbonates, which also contain corals, represent only short intervals (see chapter 5," Facies association and sedimentary environments"). Relative changes in sea level were reconstructed on the basis of deepening- and shallowing-upward trends. Sequence boundaries and parasequences have been distinguished and analyzed in chapter 6 ("Sequence stratigraphy"). In most areas, the basin rapidly evolved from a shallow marine, transgressive succession to a deep-marine, basinal succession. The only area where shallow conditions persisted from the Late Bajocian to the Late Bathonian, and even into the Early Callovian is the Kuh-e-Radar area which corresponds to a fan-delta setting. A trace fossil analysis has been carried out to obtain additional evidence on the bathymetry of the basin (see chapter 7, "Ichnology"). Altogether 29 ichnospecies belonging to 15 ichnogenera have been identified, as well as 10 ichnogenera, which were determined only at genus level. They can be grouped in the well-known "Seilacherian ichnofacies". Very high subsidence rates and strong lateral thickness variations suggest that the Kashafrud Formation is a rift related basin that formed as the eastern extension of the South Caspian Basin. The basin evolution is reviewed, the eastern and western continuations of the basin were checked in the field and also in the literature (see chapter 8, "Basin evolution"). In all, the present study provided new insights into the development of the Kashafrud Formation, e.g. more biostratigraphic data from the base and the top of the succession, a relatively complete picture of the trace fossil associations, a better recognition and reconstruction of the sedimentary environments in different parts of the basin. Finally this research project will be a good basis for further investigations, especially towards the west, as parts of the Kashafrud Formation are source rocks of a hydrocarbon reservoir in NE Iran.},
  subject      = {Chorasan},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Alhussein2010,
  author    = {Alhussein, Mohamad},
  title     = {Taxonomie und Pal{\"o}kologie der benthischen Foraminiferen aus dem Mitteljura des Kachchh-Beckens, westliches Indien},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-49273},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit werden die Foraminiferenfaunen von 125 Proben, die aus drei Profilen des marinen Mitteljura (Bajocium bis Unteroxfordium) von Kachchh, West-Indien stammen, analysiert: Das Badi Nala-Jhura Village-Profil (ca. 550 m M{\"a}chtigkeit) und das Kamaguna-Profil (ca. 365 m M{\"a}chtigkeit) wurden am Jhura Hill (23°26'8'' N; 69°37'00'' E) ca. 17 km NW von Bhuj aufgenommen, w{\"a}hrend das dritte Profil durch den Jumara Dome (ca. 365 m M{\"a}chtigkeit) (23°40'40'' N; 69°04'00'' E) ca. 50 km NW des Jhura Hill liegt. Die Proben wurden lithologisch sowie nach ihren Foraminiferen-Vergesellschaftungen ausgewertet, welche wichtige Daten zur Pal{\"o}kologie lieferten. Die Profile umfassen die mitteljurassische Sedimentabfolge, die der Jhurio-, Patcham- und Chari-Formation des Jhura Dome und Jumara Dome angeh{\"o}rt. Die Schichtenfolge des Bajocium und Bathonium besteht aus Karbonaten und gemischt karbonatisch-siliziklastischen Sedimenten der Jhurio- und Patcham-Formation, w{\"a}hrend im Callovium die Chari-Formation siliziklastisch dominiert ist. Die sediment{\"a}re Abfolge des Kachchh-Beckens zeigt an der Bathonium-Callovium-Grenze signifikante Ver{\"a}nderungen in der Lithologie, im faunistischen Inhalt und in der Faunendiversit{\"a}t. Die lithologischen Ver{\"a}nderungen von einer Karbonat-dominierten Abfolge im mittleren und oberen Bathonium zu siliziklastischen Sedimenten im Callovium gehen mit einer Abnahme der zuvor hohen Diversit{\"a}t einher. Der Grund f{\"u}r den Faunenumschwung liegt vermutlich in einer deutlichen {\"A}nderung der Umweltbedingungen von sauerstoffreich im unteren zu sauerstoffarm im oberen Profilabschnitt, was sich in einem Wechsel von einer Kalkschaler- zu einer Sandschaler-dominierten Foraminiferenfauna dokumentiert. Eine weitere Ursache f{\"u}r den Fazies- und Faunenumschwung liegt in einer deutlichen Klima{\"A}nderung, indem heiße, aride Bedingungen im Bathonium von k{\"u}hleren, feuchteren Verh{\"a}ltnissen zu Beginn des Callovium abgel{\"o}st wurden. Taxonomisch konnten insgesamt 111 Foraminiferentaxa identifiziert werden, die 43 Gattungen angeh{\"o}ren. Insgesamt wurden 24 Sandschaler- und 85 benthische Kalkschaler-Taxa sowie 2 Arten planktischer Foraminiferen (Globuligerina) in den untersuchten Profilen bestimmt. Die benthischen Formen dominieren somit bei weitem an Diversit{\"a}t und H{\"a}ufigkeit, da die planktischen Protoglobigerinen im mittleren Jura global noch keine große Rolle spielten. Aufgrund der sp{\"a}rlich vorhandenen Literatur wurde jedes Taxon inklusive Synonymieliste beschrieben, durch rasterelektronen-mikroskopische Aufnahmen (REM) dokumentiert und auf 9 Tafeln illustriert. In der Foraminiferen-Gesamtfauna dominieren Vertreter der Familie Nodosariidae mit den Gattungen Lenticulina, Astacolus, Citharina, Lingulina, Marginulinopsis, Nodosaria und Vaginulina. Mit der zweitgr{\"o}ßten H{\"a}ufigkeit folgen die Familien Epistominidae, Textulariidae und Spirillinidae mit den Gattungen Epistomina, Spirillina sowie Reophax, Ammobaculites und Textularia. Die Arten Reophax sterkii, Triplasia althoffi, Verneuilinoides subvitreus, Nubeculinella bigoti, Dentalina filiformis, Saracenaria oxfordiana, Lingulina longiscata, Citharina flabellata, Palmula deslongchampsi, Vaginulina proxima, Ammodiscus asper, Ammodiscus siliceus, Triplasia bartensteini, Spirillina orbicula, Ophthalmidium carinatum, Tubinella inornata, Nodosaria fusiformis, Pyramidulina rara und Ramulina ascissa wurden erstmals in Gesteinen des Kachchh-Beckens nachgewiesen. Die dominierenden Taxa in den untersuchten Sedimenten sind epifaunale Formen, die einen hohen Sauerstoffgehalt im Bodenwasser ben{\"o}tigen. Infaunale, im Sediment lebende Arten treten dagegen etwas seltener auf. Diese lebten bevorzugt in sub- bis dysoxischen Milieus mit geringen Gehalten an gel{\"o}stem Sauerstoff im Bodenwasser und konnten auch Sauerstoffminima tolerieren. Aus der benthischen Foraminiferenfauna k{\"o}nnen folgende R{\"u}ckschl{\"u}sse gezogen werden: • Die wichtigsten Parameter f{\"u}r die Verbreitung der Foraminiferen sind Substrat, Energieniveau und Sauerstoffgehalt. • Die h{\"o}chste Diversit{\"a}t weisen die epifaunalen Vergesellschaftungen auf. • Mit zunehmender Sedimenttiefe nehmen H{\"a}ufigkeit und Diversit{\"a}t ab. • Die Diversit{\"a}t der Kalkschaler ist h{\"o}her als die der Sandschaler. • Minimale Diversit{\"a}ten liegen in Stressmilieus mit geringen Sauerstoffgehalten vor. • Die hohen Werte des Evenness-Index weisen auf eine ann{\"a}hernd gleichm{\"a}ßige Verteilung der benthischen Foraminiferen in den Profilen hin. • Epifaunale Arten werden von den physikochemischen Eigenschaften des Bodenwassers gesteuert. Sie sind auf partikul{\"a}res organisches Material und hohe Sauerstoffgehalte des Bodenwassers angewiesen. In der vorliegenden Arbeit wurden Probencluster gebildet, um Faunenassoziationen zu erfassen und danach die Umwelt- und Ablagerungsbedingungen zu rekonstruieren. Aus drei Profilen wurden 125 Proben f{\"u}r eine quantitative pal{\"o}kologische Analyse der Foraminiferen ausgew{\"a}hlt. Die W-mode Clusteranalyse zeigt eine große {\"A}hnlichkeit zwischen den Proben, die sich in zwei Hauptcluster mit insgesamt sechs Subclustern gruppieren lassen. Die dadurch gebildeten Probengruppen stellen verschiedene Foraminiferenassoziationen dar, die sich beschreiben und weitgehend interpretieren lassen. • Assoziation A zeichnet sich durch hohe Anteile der Gattung Epistomina mosquensis aus. Diese Assoziation repr{\"a}sentiert vollmarine Ablagerungsbedingungen mit normalmariner Salinit{\"a}t und guter Durchl{\"u}ftung des Bodenwassers. • Assoziation B wird durchweg von Reophax metensis dominiert. Die Assoziation charakterisiert einen niedrig-energischen und teilweise sauerstoffarmen Sedimentationsraum. • Assoziation C wird stark von Dorothia prekummi dominiert und kennzeichnet vollmarine Bedingungen. • Assoziation D ist von Lenticulina subalata beherrscht und charakterisiert gutdurchl{\"u}ftete Flachwasserbereiche. • Assoziation E wird von Spirillina polygyrata dominiert. Sie ist typisch f{\"u}r einen flachen Subtidalbereich unterhalb der Wellenbasis mit vollmarinen Bedingungen, normal mariner Salinit{\"a}t und gut durchl{\"u}ftetem Bodenwasser. • Assoziation F zeichnet sich durch hohe Gehalte an Lenticulina quenstedti aus. Die Assoziation charakterisiert Bereiche, die {\"u}berwiegend unterhalb der Sch{\"o}nwetter-Wellenbasis liegen und ein niedriges bis mittleres Sauerstoff-Niveau aufweisen. Aus einem Vergleich zwischen den Geh{\"a}usegr{\"o}ßen und der H{\"a}ufigkeit von Lenticulina subalata und Epistomina mosquensis in den karbonatischen und siliziklastischen Sedimenten ergab sich, dass die Geh{\"a}use von L. subalata und E. mosquensis in den Karbonaten gr{\"o}ßer sind als in den Siliziklastika. Die mitteljurassischen Ablagerungsr{\"a}ume des Kachchh-Beckens werden anhand der lithologischen und faunistischen Parameter rekonstruiert. Ferner werden die Foraminiferen-Vergesellschaftungen mit den von F{\"U}RSICH et al. (2004) beschriebenen Makrofauna-Assoziationen verglichen. Aus diesen Untersuchungen ergaben sich folgende Schlussfolgerungen: • Die Ablagerungen im Jhura-Profil sind in flacherem Wasser sedimentiert worden als im Kamaguna-Profil und Jumara-Profil. • Die Mikro- und Makrofauna in diesen Profilen f{\"u}hrt zu mehr oder weniger identischen pal{\"o}kologischen Schlussfolgerungen.},
  subject      = {Foraminiferen},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hannaa2010,
  author    = {Hannaa, Wagih},
  title     = {Taxonomy and palaeoecology of the Cenomanian-Turonian macro-invertebrate from eastern Sinai, Egypt},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-54405},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {The present study concerened with taxonomy and palaeoecology of the Cenomanian-Turonian macrobenthic fauna which includes bivalves, gastropods, echinoids, and coral. In addtion, cephalopods are also taken in consideration. 144 taxa are identified and systematically described. Palaeoecological and taphonomic anylsis of the statistically sampled macrobenthos are also discussed. The biostratigraphic sequences along the Cenomanian-Turonian rocks were carried out on the basis of ammonites and other macrobenthic fauna such as corals and bivalves. In order to reconstruct benthic association, 41 statistically sampled were subjected to cluster ananlysis by using Past Programm (Hammer et al., 2001). 10 association and three assemblages were described in order to reconstruct the different depositional enviroments.},
  subject      = {Pal{\"a}ontologie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Bangert2000,
  author    = {Bangert, Berthold},
  title     = {Tephrostratigraphy, petrography, geochemistry, age and fossil record of the Ganigobis Shale Member and associated glaciomarine deposits of the Dwyka Group, Late Carboniferous, southern Africa},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-2233},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2000},
  abstract  = {Thin, pyroclastic marker beds are preserved in argillaceous units of the Dwyka Group in southern Nambia and South Africa which are the earliest witnesses of volcanism in Karoo-equivalent strata of southern Africa. The aim of this study is to present the field appearance of these marker beds, to characterise their mineralogy, geochemistry and heavy mineral contents and to present new radiometric age data from their juvenile zircons. Carboniferous-Permian Karoo deposits in the Aranos Basin of southern Namibia include the glacially dominated, Carboniferous Dwyka Group and the shelf sediments of the overlying Permian Ecca Group. The Dwyka Group can be subdivided into four upward-fining deglaciation sequences, each capped by relatively fine-grained glaciolacustrine or glaciomarine deposits. The uppermost part of the second deglaciation sequence comprises a thick fossiliferous mudstone unit, referred to as the "Ganigobis Shale Member". An abundance of marine macro- and ichnofossils as well as extrabasinally derived ashfall tuff beds characterise the more than 40 m thick mudstones and provide the basis for an integrated high-resolution biostratigraphic and tephrostratigraphic framework. The Ganigobis Shale Member contains remains of paleoniscoid fishes, bivalves, gastropods, scyphozoa, crinoid stalks, sponges and sponge spicules, radiolaria, coprolites and permineralised wood. These mostly marine body and trace fossils record the extent of the first of a series of marine incursions into the disintegrating Gondwanan interior as early as the Carboniferous. Within the Ganigobis Shale Member 21 bentonitic tuff beds displaying a thickness of 0.1 and 2.0 cm were determined which in part can be traced laterally over tens of kilometres indicating an ashfall derivation. Further bentonitic tuff beds of the Dwyka Group were detected in cut banks of the Orange River near Zwartbas in the Karasburg Basin (southern Namibia). The 65 tuff beds vary between 0.1 and 4.0 cm in thickness. Due to a similar fossil content and age of the background deposits, the tuff beds are thought to have originated from the same source area as those from the Aranos Basin. Thin-sections reveal the derivation of the tuff beds as distal fallout ashes produced by explosive volcanic eruptions. The matrix consists of a micro- to cryptocrystalline clay mineral-quartz mixture. Rare fragments of splinter quartz, completely recrystallized ash-sized particles of former volcanic glass and few apatite and zircon grains are the only juvenile components. The tuff beds contain as non-opaque, juvenile heavy minerals mostly zircon, apatite, monazite and sphene but also biotite, garnet, hornblende and tourmaline. Geochemical analyses point to an original, intermediate to acid composition of the tuff samples. LREE enrichment and Eu-anomalies show that the parent magma of the tuff beds was a highly evolved calc-alkaline magma. Tectonomagmatic discrimination diagrams point to a volcanic arc setting. Bedding characteristics and the lack of any Carboniferous-Permian volcanic successions onshore Namibia makes an aeolian transport of the ash particles over larger distances likely. Siliceous ashes could thus have been transported by prevailing south-westerly winds from arc-related vents in South America to southern Africa. A second, more local source area could have been located in an intracontinental rift zone along the western margin of southern Africa which is indicated by north-south directed ice-flow directions in the Late Carboniferous. SHRIMP-based age determinations of juvenile magmatic zircons separated from the tuff beds allow a new time calibration of Dwyka Group deglaciation sequences II - IV and the Dwyka/Ecca boundary. Zircons of the Ganigobis Shale Member yield SHRIMP-ages of 302-300 Ma. This dates the uppermost part of the second deglaciation sequence in southern Namibia to the Late Carboniferous (Gzelian) and provides a minimum age for the onset of Karoo-equivalent marine deposition. The age of the uppermost argillaceous part of the third deglaciation sequence (297 Ma) was determined from zircons of a tuffaceous bed sampled in a roadcut in the Western Cape Province, South Africa. The deposits correlate with the Hardap Shale Member in the Aranos Basin of southern Namibia which are part of much more widespread Eurydesma transgression. The age of the Dwyka/Ecca boundary was determined by SHRIMP-measurements of juvenile zircons from two tuff beds of the basal Prince Albert Formation sampled in the Western Cape Province (South Africa). The zircons revealed ages of 289 - 288 Ma which date the Dwyka/Ecca boundary at about 290 Ma. According to these ages, deglaciation sequences II-IV lasted for 5 Ma on average.},
  subject      = {S{\"u}dafrika},
  language  = {en}
}