Schon seit langer Zeit, besonders intensiv jedoch in den letzten Jahrzehnten werden Ausschnitte der Geosphäre hinsichtlich ihrer geometrischen Eigenschaften verglichen und bewertet. Dafür wurden empirisch viele verschiedene Landschaftsmaße gefunden, die diese geometrischen Eigenschaften auf unterschiedlichste Weise in mehreren Ebenen abbilden. Für die unterste Ebene, d.h. für die direkte Bewertung von individuellen, relativ homogenen Landschaftselementen, wird in dieser Arbeit eine Theorie vorgestellt. Ausgehend von der inhaltlichen Zielstellung der vorliegenden Arbeit wird ein System redundanzfreier Grundmaße theoretisch hergeleitet. Dieses System wird hinsichtlich der mathematischen Eigenschaften untersucht und sowohl mit normierten, abstrakten Objekten als auch anhand von realen Beispieldaten veranschaulicht. Unter Verwendung dieser Grundmaße können dann Landschaftselemente über statistische Verfahren klassifiziert oder komplexere Landschaftsmaße mit gewünschten Eigenschaften je nach praktischer Anforderung konstruiert werden. Die Zusammenhänge von bereits bekannten Landschaftsmaßen und diesen Grundmaßen sowie die Vorgehensweise bei der Ableitung neuer, anwendungsspezifischer, komplexer Landschaftsmaße aus den Grundmaßen werden in dieser Arbeit vorgestellt. / For a long time, but especially during the last decades parts of the geosphere were compared and valued using their geometrical properties. Therefore many different landscape measures were found empirically which map these geometrical qualities into several levels in a variety of ways. In this paper there will be presented a theory which deals with the basic level i.e. with these measures which evaluate individual relative homogeneous landscape elements. Based on the objective of this paper a system of redundance-free basic measures will be deduced theoretically. This system will be studied in regard to its mathematical properties and will be illustrated by using standardized abstract objects and real example data. Landscape elements can be classified using statistical procedures or complex landscape measures with practically requested properties can be constructed by using these basic measures. The relations between well-known landscape measures and these basic measures are shown. The procedure of deduction of new application-specific complex landscape measures from the basic measures are introduced in this paper.

Eine klimawandelbedingte Zunahme von Wetterextremen, die Lebensbedingungen städtischer Agglomerationen, die Zunahme städtischer Bevölkerung, der demographische Wandel, die Zunahme sozioökonomischer Disparitäten und chronischer Erkrankungen erhöhen die Gesundheitsrisiken und Anforderungen an das Gesundheitswesen bereits heute und sehr wahrscheinlich in der Zukunft. Ziel der Arbeit ist es, für die Region Berlin-Brandenburg Assoziationen zwischen Wärme- und Luftschadstoffbelastungen einerseits und Patientenaufnahmen sowie Sterbefällen im Krankhaus andererseits retrospektiv für die Sommermonate Juni - September im Zeitraum 1994 - 2010 anhand von Regressionsmodellen und räumlich epidemiologischen Methoden zu analysieren. Dabei stehen Vergleiche zwischen den Bundesländern Berlin und Brandenburg sowie innerstädtische räumliche Disparitäten in Berlin im Vordergrund. In Berlin und Brandenburg nahmen die mittleren Lufttemperaturen und der mittlere Universal Thermal Climate Index (UTCI) während der Sommermonate stetig von 1994 bis 2010 zu. Die mittleren troposphärischen Ozonkonzentrationen weisen eine hohe Variabilität von 1994 - 2010 und eine stark positive Korrelation mit den Lufttemperaturen und der Wärmebelastung auf. Die mittleren Stickstoffdioxidkonzentrationen nahmen stetig während der Sommer von 1994 - 2010 ab, und die mittleren PM10-Konzentrationen, welche erst seit 2001 in Berlin und 2003 in Brandenburg als Bundeslandmittel vorliegen, korrelieren moderat positiv mit den Lufttemperaturen sowie der Wärmebelastung und können somit, wie im heißen Sommer 2006, erhöhte Werte aufweisen. In Berlin und Brandenburg nimmt das relative Risiko für die Mortalität ab einer starken Wärmebelastung zu. Die Morbidität zeigt nur in Berlin einen Anstieg des relativen Risikos ab einer starken Wärmebelastung. Dies ist ein wichtiger Hinweis für kurzfristige Maßnahmen in der kurativen medizinischen Versorgung von Patienten. / The increase of weather extremes due to climate change, life conditions in urban agglomerations, the increase in urban population, the demographic change, the increases in socioeconomic disparities and in chronic diseases enhance health risks and demands in health care issues already today and very likely in the future. This study aims to analyse retrospectively associations between heat load and air pollution on one side and hospital admissions and in-hospital deaths on the other side for the summer months June - September from 1994 - 2010 using regression models and spatial epidemiological methods in Berlin and Brandenburg. Thereby, the analyses focus on comparisons between the federal states Berlin and Brandenburg as well as inner-city spatial disparities in Berlin. The mean summer air temperatures and the mean Universal Thermal Climate Index (UTCI) temperatures increased continuously from 1994 till 2010. The mean tropospheric ozone concentrations during summer months varied from 1994 till 2010 and show a strong positive correlation with air temperatures and heat loads. The mean nitrogen dioxide concentrations during summer months decreased continuously from 1994 till 2010. The mean PM10 concentrations during summer months, which are available since 2001 in Berlin and 2003 in Brandenburg, show a moderate positive correlation with air temperatures and heat loads and therefore, e.g. in the hot summer 2006, increased summer means. In Berlin and Brandenburg the relative risks of mortality increased with increasing heat load. The relative risks of morbidity increased with increasing heat load only in Berlin. Thus, the differences in summer morbidity risks between Berlin and Brandenburg imply important advises for short-term health care strategies. In essence, the elderly and people with chronic diseases suffer most from heat stress. Respiratory system diseases showed strongest impacts beside cardiovascular system diseases and the total of all diseases.

Bisher wurden die Einzugsgebiete der Gesundheitszentren mit den administrativen Grenzen des Sektors, in dem das Gesundheitszentrum liegt, gleichgesetzt. Das Hauptanliegen dieser Arbeit ist es, die tatsächlichen Einzugsgebiete zu erfassen und bisher verwendete methodische Ansätze auf ihre Eignung zu testen, Einzugsgebiete für Gesundheitszentren möglichst realistisch zu modellieren. Darüber hinaus sollen Gründe für räumliche Unterschiede in der Inanspruchnahme von Gesundheitszentren ermittelt werden. Fragenbögen, die mit Patienten in den Gesundheitszentren ausgefüllt wurden, sowie aus Registrierungsbüchern erfasste Daten geben Aufschluss über die räumlichen Unterschiede bei der Inanspruchnahme und dienen als Referenzdaten für die weiteren Analysen. Die Studie zeigt, dass keine der getesteten Methoden dazu geeignet ist, die Einzugsgebiete zufriedenstellend zu modellieren. Ein selbst entwickelter Ansatz, der verschiedene Methoden kombiniert, liefert bezüglich der Bevölkerung nur zweitbeste Ergebnisse nach Thiessen Polygonen, während für keine der Methoden die Grenzen mit den Grenzen übereinstimmen, die für die tatsächliche Nutzung ermittelt wurden. / Until now catchment areas of health centers are considered as the administrative boundaries of the sector where the health center is situated. The main objective of this study is to determine the actual catchment areas of health centers in Huye District (Southern Province, Rwanda) and to test approaches used in other studies in a geographical information system for an improved estimation of catchment areas. Furthermore reasons for disparities in health center utilization are to be revealed. Questionnaires filled with patients at health centers as well as data retrieved from registration books aim to give information about spatial disparities in health center utilization and serve as evaluation basis for further analysis. The study shows that none of the tested methods is able to predict catchment areas or the population to be served in a satisfying accuracy. An own approach that combines different methods gives only second best results after Thiessen polygons regarding the served population while for none of the methods the boundaries match well the catchment areas as they are defined by the data.

Ziele dieser Dissertation sind die Aufklärung der Strömungsverhältnisse und Untersuchungen zum Verhalten von Arzneimittelrückständen im Tegeler See, die Entwicklung eines Simulationsmodells für Szenarioberechnungen sowie die Ableitung neuer Bewirtschaftungskonzepte unter Zuhilfenahme der gewonnenen Erkenntnisse und Modellergebnisse. Das zweidimensionale Strömungsmodell 2D-POM kann die Mischungsverhältnisse der beiden Zuflüsse zum Tegeler See, insbesondere den Einstrom der Oberhavel, ausreichend genau abbilden. Der Oberhaveleinstrom ist sowohl windinduziert als auch vom Abfluss der Oberhavel abhängig. Der Wind wirkt je nach Windrichtung verstärkend oder abschwächend auf den Oberhaveleinstrom. Der Tegeler See weist im Vergleich zu anderen Oberflächengewässern, die als Trinkwasserressource dienen, die höchsten bisher berichteten Gehalte an Arzneimittelrückständen auf. Die räumliche Verteilung von Carbamazepin (CBZ) und Sulfamethoxazol (SMX) wird hauptsächlich durch die Verdünnung mit Oberhavelwasser bestimmt. Nur ein geringer Teil des CBZ (40%) wird im Tegeler See eliminiert. Für SMX konnte keine Elimination festgestellt werden. Im Gegensatz dazu wird Diclofenac (DCF) im Oberflächenwasser photolytisch abgebaut (50% in den Wintermonaten, mehr als 95% im Sommer). Die Konzentrationen von DCF im Tegeler See zeigen deshalb eine hohe saisonale Variabilität. Durch Simulation von sieben Bewirtschaftungsszenarien wurde untersucht, ob mithilfe der existierenden Seeleitung und Phosphateliminierungsanlage die Konzentrationen der Arzneimittelrückstände im Tegeler See verringert werden können, ohne die erfolgreiche Seerestaurierung zu gefährden. In keinem Szenario konnten die Gehalte an Arzneimittelrückständen und Phosphor gleichzeitig auf einem akzeptablen Niveau gehalten werden. Aus diesem Grund sind ergänzende Maßnahmen notwendig, z.B. eine zusätzliche Spurenstoffentfernung im Zulauf des Sees oder eine weitere Phosphorreduzierung in der Oberhavel. / This cumulative thesis aims at (i) understanding the hydrodynamic characteristics of Lake Tegel, (ii) examining the occurrence and fate of pharmaceutical micro-pollutants in the lake, (iii) developing a modeling tool for scenario prediction, and (iv) utilizing the above findings and applying the above modeling tool to create new management strategies for Lake Tegel. The free-surface two-dimensional circulation model 2D-POM serves as an adequate tool for representing the intrusion of River Havel and the mixing intensity of both inflows, as validated by measured data. The calculations indicated that the intrusion of River Havel into Lake Tegel fluctuates with river discharge and wind, both of which can amplify or neutralize the other. Compared to other surface waters also used as drinking water resources, Lake Tegel seams to feature the highest ever reported pharmaceutical concentrations worldwide. The spatial distribution of carbamazepine (CBZ) and sulfamethoxazole (SMX) in the lake was shown to be primarily affected by dilution with water from River Havel rather than by degradation within the lake. By contrast, concentrations of diclofenac (DCL) are affected by both dilution and photodegradation. DCF showed the strongest elimination of all three pharmaceuticals and revealed significant seasonality with 50% elimination in winter and more than 95% in summer. Elimination of CBZ was 40%, while SMX did not degrade at determinable rates. Seven different management scenarios were tested to answer the question of whether the existing lake pipeline could be used to reduce the amount of pharmaceuticals in Lake Tegel without deteriorating the current phosphorus level. No scenario provided a strategy optimal for both pharmaceuticals and phosphorus. Consequently, additional efforts need to be made, such as supplementary pharmaceutical treatment of the inflow originating from the wastewater treatment plant, or phosphorus reduction in the River Havel catchment.

Gegenstand der Arbeit ist die Entwicklung eines tour-basierten Verkehrsnachfragemodells zur Abbildung von Aktivitätenketten unter Berücksichtigung von raum-zeitlichen constraints. Den theoretischen Hintergrund bildet ein hierarchisch organisierter Entscheidungsprozess, um die theoretisch möglichen Entscheidungskombinationen zu reduzieren und damit eine wahrscheinlichkeitsbasierte Berechnung zu ermöglichen. Als Beispieltour dient die Aktivitätenkette ‚Wohnen-Arbeit-Sekundäraktivität-Wohnen’, auf deren Basis auch die statistischen Analysen der Mobilitätsbefragung Santiagos durchgeführt werden. Unter Verwendung eines GIS werden so genannte ‚Suchräume’ (Aktionsräume in denen Sekundäraktivitäten durchgeführt werden) ermittelt. Ein Ergebnis der Datenanalyse sind Grenzwerte der maximalen täglichen Reisezeit für eine Reihe von Modus-Kombinationen. Die Zeitfenster von Startzeiten und Aktivitätendauer werden in Abhängigkeit sozioökonomischer Gruppen ermittelt. Die Bestimmung der Suchräume erfolgt in Abhängigkeit von Arbeitsdauer sowie Distanz zwischen Wohn- und Arbeitsort. Beide Kriterien erwiesen sich in der Analyse als statistisch signifikant. Der Vergleich zwischen Modell und Empirie (Santiagos Mobilitätsbefragung) deutet darauf hin, dass die Suchräume geeignet sind und die Mehrheit der beobachteten Zielwahlentscheidungen beinhalten. Zur Berechnung der Wahrscheinlichkeitspfade (unter Verwendung der Programmsyntax von SPSS) wird ein im Umfang auf sieben Ziele reduziertes Alternativenset pro Wohn- und Arbeitsstandort bestimmt. Dabei werden Erreichbarkeit und Attraktivität der Ziele innerhalb des Suchraumes berücksichtigt. Die erzielten Ergebnisse stützen das Argument, dass die raum-zeitlichen constraints (tägliche Reisezeit, Suchräume) eine effektive Reduktion der kombinatorischen Vielfalt zulassen. Die Erfahrungen aus der Berechnung der Beispieltour eignen sich zum Übertrag auf weitere Tour-Typen, um eine Modellierung der städtischen Gesamtverkehrsnachfrage zu ermöglichen. / In this thesis we develop a tour-based approach for modeling activity and travel pattern considering time-space constraints. A hierarchical structure of choice-making builds theoretical background for the model and is based on a set of axiomatic rules. Our central argument is that the time-space constraints can be used for reducing the number of choices and, respectively, control the combinatorics associated with the probabilistic approach. The empirical analysis of our use case, a tour of type ‘Home-Work-SecondaryActivity-Home’, is based on Santiago’s travel survey. In addition, we apply GIS to estimate the so-called search spaces (potential areas where secondary activities are realized) and justify their sizes with the empirical findings. From the data analysis we identify thresholds for the tour-based maximum daily travel times considering a set of mode combinations. We define regimes of starting times and duration of activities depending on socio-economic user groups. The estimation of search spaces is realized considering the time spent at work as well as the distance between the home and work locations. Both criteria were found to be statistically significant. The comparison of modeled results with survey observations allowed concluding that the search spaces are realistic since they capture most of the observed trip destinations. For the estimation of spatial path flows of activities and trips (using SPSS programming language), we define a final choice set of no more than seven alternatives per primary location considering zone-based accessibility and land-use attractiveness. The obtained results support the argument that time-space constraints (daily travel time, search spaces) allow an effective control of combinatorial complexity. Basing on the experience obtained in process of modeling the exemplary tour, the approach can be applied to further tour types offering the possibility to estimate the entire transport demand of Santiago city.

Urbane Gesundheit ist von globalem Interesse, da schon jetzt die Mehrheit der Menschen in Städten wohnt und dies zunehmend in Entwicklungsländern. Obwohl mentale Gesundheitsprobleme (z.B. Depressionen) in Entwicklungsländern stark verbreitet sind, wurden diese für die rasant anwachsenden Städte dieser Länder bisher nicht zufriedenstellend untersucht. Mit einem räumlich-epidemiologischen Ansatz werden in der vorliegenden Dissertation Faktoren identifiziert, welche das mentale Wohlbefinden der Slumbewohner Dhakas beeinflussen. Hierfür wurden Baseline Daten einer Kohortenstudie verwendet, welche Anfang 2009 in neun Slums in Dhaka durchgeführt wurde. Es wurden Daten von 1.938 Erwachsenen (≥15 Jahre) erhoben. Der WHO-5 Well-being Index wurde als Instrument zur Selbsteinschätzung des mentalen Wohlbefindens verwendet. Mentales Wohlbefinden war signifikant mit verschiedenen Faktoren der natürlichen Umwelt, der Sicherheit vor Überflutungen, sanitären Verhältnissen, sowie mit qualitativ hochwertiger, zufriedenstellender und beständiger Behausung assoziiert. Weitere mentale Gesundheitsassoziationen wurden in Bezug auf Bevölkerungsdichte, Zufriedenheit mit der Arbeitsstelle und mit der Einkommensgenerierung identifiziert, während für individuelle Faktoren wie Alter, Geschlecht, Krankheiten, Gesundheitswissen und Migrationshintergrund angepasst wurde. Räumliche Konzentrationen von gutem und schlechtem mentalem Wohlbefinden wurden festgestellt, welche auf massive Gesundheitsungleichheiten innerhalb der Slums hindeuten. Verschiedene Nachbarschaftskontexte wirken sich zudem in anderer Weise auf das Wohlbefinden aus als persönliche und Haushaltscharakteristika. In der Annahme, dass mentale Gesundheitsprobleme das Risiko physischer Krankheiten sowie die Unfallgefahr erhöhen, liefert diese Dissertation wichtige Informationen, um sowohl eine bessere Krankheitsversorgung als auch sinnvolle Krankheitspräventionsprogramme für die Slums von Dhaka und vergleichbarer Gebiete zu entwickeln. / Urban health is of global concern because the majority of the world’s population lives in urban areas, mainly in the global south. Although mental health problems (e.g., depression) in developing countries are highly prevalent, such issues are not yet adequately addressed in the rapidly urbanising megacities of these countries, where a growing number of residents live in slums. Little is known about the spectrum and burden of mental disease in urban slums. Using a spatial-epidemiological approach, this thesis identifies factors that contribute to mental well-being in the slums of Dhaka, the capital of Bangladesh, which currently accommodates an estimated population of more than 14 million, including 3.4 million slum dwellers. The baseline data from a cohort study conducted in early 2009 in nine slums of Dhaka were used. Data were collected from 1,938 adults (≥15 years). The WHO-5 Well-being Index was used as a measure of self-rated mental well-being. It was found that mental well-being was significantly associated with various factors such as selected features of the natural environment, flood non-affectedness, sanitation, and housing quality, sufficiency and durability. Further associations with population density, job satisfaction, and income generation were identified while adjusting for individual factors such as age, gender, diseases, health knowledge, and migration. Spatial clusters of poor and good mental well-being among different population groups were detected and point to severe health disparities both within and between the slums. Diverse neighbourhood conditions affected mental well-being differently from personal and household level characteristics. Given that mental health conditions could elevate the risk for physical diseases and contribute to injuries, this thesis may provide crucial information for developing better health care and disease prevention programmes in Dhaka’s slums and other comparable settings.

Die vorrangige Zielstellung dieser Dissertation war die Berechnung nicht erschlossener landwirtschaftlicher Potenziale des Europäischen Russlands. Wir haben ein räumliches Allokationsmodell entwickelt, dass die jährlichen Acker- und Ackerbrachflächen von 1991 bis 2009 kartiert. Diese Daten haben wir anschließend in ein dynamisches Vegetationsmodell integriert und damit berechnet, dass während der postsowjetischen Aufgabe von 31 Millionen Hektar Ackerland bis 2009 470 TgC in Boden und Vegetation gebunden wurden. Anschließend haben wir ein Pflanzenwachstumsmodell auf regionale Weizenerträge kalibriert und darauf basierend durchschnittliche Ertragslücken von 1.51-2.10 t ha−1 für natürliche (künstlich unbewässerte) und 3.14-3.30 t ha−1 für künstlich bewässerte Anbaubedingungen ermittelt. Die Karte der Ackerbrachflächen, räumlich-explizite Informationen über die Kohlenstoffspeicherung in Boden und Vegetation infolge der Ackerflächenaufgabe sowie unsere Ergebnisse der Ertragslückenberechnung haben wir zur Berechnung von Weizenproduktionspotenzialen verwendet. Unsere Ergebnisse zeigen, dass das Europäische Russland erhebliche Potenziale mobilisieren kann – bis zu 32 Millionen Tonnen für künstlich unbewässerte Bedingungen – obwohl ausschließlich jüngere Ackerbrachen zur Rekultivierung in unserem Modell berücksichtigt wurden. Ältere Brachflächen haben häufig große Mengen Kohlenstoff in Boden und Vegetation gespeichert; die Rekultivierung ältere Brachflächen würde zu hohen Emissionen führen. Eine wesentliche Schlussfolgerung dieser Dissertation ist daher, dass Produktionssteigerungen vorrangig durch Flächenintensivierung der bestehenden Ackerflächen erzielt werden sollten. Allerdings können die Ergebnisse dieser Arbeit helfen, Brachen für die Rekultivierung zu bestimmen, deren Rekultivierung relativ geringe Kohlenstoffemissionen nach sich ziehten. Zudem können die Ergebnisse dieser Arbeit nützlich sein, landwirtschaftliche Produktionsmittel effizienter einzusetzen. / This dissertation addresses the primary objective to systematically quantify untapped agricultural potentials in European Russia, where widespread abandoned agricultural lands and large yield gaps co-exist. We developed a spatial allocation model to produce annual cropland and cropland abandonment maps. Feeding the new maps into a dynamic vegetation model revealed that 470 Tg of carbon was sequestered in soil and vegetation due to the abandonment of 31 million hectares of cropland. Thus, the environmental consequences limit the potential for cropland expansion to abandoned cropland. We then calibrated a crop growth model for provincial wheat yields in European Russia and found average yield gaps of 1.51–2.10 t ha−1 under rainfed conditions and 3.14–3.30 t ha−1 under irrigated conditions. The cropland abandonment maps, spatial information on carbon sequestration due to cropland abandonment, and the estimates of yield gaps allowed us to estimate the potential of European Russia to increase its wheat production and to account for the carbon tradeoffs of cropland expansion. We demonstrated that European Russia can substantially increase its wheat production (up to 32 Mt under rainfed conditions). This increase is despite a limited expansion of wheat cultivation to the recently abandoned cropland to reduce the trade-off from the high carbon emissions in re-cultivating older, abandoned cropland where most carbon is stored. Therefore, intensification of the existing croplands is recommended to be the major driver for future growth in agricultural production. This dissertation can help policy makers and agribusiness owners identify areas suitable for cropland expansion, better target agricultural inputs and infrastructures, as well as guide adaptation strategies to the volatile climate conditions. Moreover, this dissertation contributes to better identifying and balancing trade-offs between environmental impacts and increasing agricultural production in European Russia.

Mittels umweltpolitischer Programme von weltweit einzigartigem Ausmaß versucht China sowohl den menschlichen Druck auf die Landbedeckung zu mindern als auch eine nachhaltige Landnutzung zu fördern. Als Hotspot globaler Umweltveränderungen wurden insbesondere für die Innere Mongolei erhebliche Investitionen zur Renaturierung von Landoberflächen von der chinesischen Zentralregierung getätigt. Die Fernerkundung ist ein effektiver Ansatz für ein flächendeckendes Monitoring des Landnutzungswandels. Jedoch erschweren die limitierte Datenverfügbarkeit und das Fehlen verfügbarer Veränderungsanalysemethoden die Anwendung fernerkundlicher Techniken zum Monitoring von Landnutzung und ihrer Veränderungen. Um den Landnutzungswandel in der Inneren Mongolei verlässlich zu kartieren, wurden daher in einem ersten Schritt Möglichkeiten und Grenzen von Zeitreihen räumlich grob aufgelöster Fernerkundungsdaten für das Monitoring von Langzeitveränderungen der Landbedeckung untersucht. Im zweiten Schritt wurde ein Ansatz zur Erfassung von jährlichen Veränderungen zwischen mehreren Landnutzungsklassen entwickelt und angewandt. Die Ergebnisse zeigen, dass die chinesische Landnutzungspolitik seit dem Jahr 2000 wirksam zum Erhalt und zur Regenerierung von Waldökosystemen in der Inneren Mongolei beiträgt. Abnehmende Entwaldung und ein Zuwachs von Waldflächen sind insbesondere in jenen Regionen zu finden, in welchen die landnutzungspolitischen Maßnahmen umgesetzt wurden. Die Konvertierung von Ackerland zu Grasland wurde zumeist innerhalb anfälliger, klimatisch und topographisch ungeeigneter Gebiete beobachtet. Die vorliegende Dissertation veranschaulicht sowohl den Einfluss politischer Maßnahmen und zugrunde liegender sozio-ökonomischer Treiber auf die Landoberfläche als auch die Bedeutung von grob aufgelösten Fernerkundungsdaten und Zeitreihenanalysen für das Monitoring des Landnutzungswandels in großräumigen Gebieten. / Monitoring land use and land cover change (LULCC) support better interpretation about how land surfaces are impacted by human decisions. The overall aim of this thesis is to gain a better understanding about LULCC in Inner Mongolia using remote sensing under consideration of China’s land use policies. With the largest scale land restoration programs in the world, China aims to reduce human pressure on lands and promote sustainable land use. As a hot-spot of environmental change, Inner Mongolia received the heaviest investment from the central government for land restoration. Yet the effectiveness and consequences of China’s land use policies in Inner Mongolia remain unclear. Remote sensing is an effective tool for monitoring land use and land cover change across broad scales, yet data limitations and a lack of available change detection methods hampers the capacity of researchers to apply remote sensing techniques for LULCC monitoring. To reliably map LULCC in Inner Mongolia, the opportunities and limitations of using coarse resolution imagery time series for monitoring long-term land changes was first examined. Second, an approach detecting annual changes between multiple land categories was developed and applied in Inner Mongolia. Results indicate that China’s land use policies effectively preserved and recovered forest ecosystems in Inner Mongolia after the year 2000. The decreasing trends of deforestation and forest gain are obvious in the regions that implement China’s land use policies, which reflect the positive influence of the policy. Cropland retirement was mostly found in ecologically fragile areas where climate and topographic conditions are unsuitable for cultivation. This thesis reveals how political factors and other underlying social-economic drivers impact a country''s land surface, and highlights the values of using coarse resolution imagery and time series analysis for LULCC monitoring across large areas.

Der Übergang Europas in die Wissensgesellschaft ist durch die massive Ausbreitung wissenschaftlichen Wissens und dessen Eindringen in den ökonomischen Produktionsprozess gekennzeichnet. Für die Teilnahme von Regionen an der Wissensgesellschaft ist die Ausbildung junger Akademiker und deren Integration in den regionalen Arbeitsmarkt von entscheidender Bedeutung. In dieser Perspektive wird in der vorliegenden Arbeit die Erwerbssituation und die regionale Mobilität italienischer Hochschulabsolventen aus dem Mezzogiorno betrachtet. Die Untersuchung erfolgt anhand von zwei methodischen Ansätzen. Im ersten empirischen Teil wird umfangreiches Datenmaterial, u.a. die Hochschulabsolventenbefragung des italienischen Statistikamts, ausgewertet. Hierbei zeigt sich, dass der italienische Mezzogiorno trotz vergleichsweise niedriger Absolventenzahlen von einer extremen Jungakademikerarbeitslosigkeit gekennzeichnet ist: Zudem verlassen viele junge Süditaliener vor Studienbeginn oder nach Studienende ihre Heimat, um in Nord- oder Mittelitalien eine Arbeit zu finden, so dass von einem regelrechten Brain drain gesprochen werden kann. Im zweiten empirischen Teil der Arbeit werden in einer hermeneutischen Perspektive sowohl die Erwerbssituation als auch die Mobilitätsbereitschaft von Hochschulabsolventen in Sizilien untersucht. Mit Hilfe von biographisch orientierten, themenzentrierten qualitativen Interviews wird der Versuch unternommen, die Handlungsrationalitäten zu verstehen, die sich hinter den hohen Arbeitslosenzahlen verbergen. Es wird gezeigt, dass die sozialen, kulturellen und institutionellen Rahmenbedingungen die Entstehung komplexer Aktivitätsnetze begünstigen, die den Verbleib in Sizilien auch bei einer unbefriedigenden Erwerbssituation ermöglichen und zu einem permanenten Hinausschieben der Wanderungsentscheidung beitragen. Für die regionale Entwicklung Siziliens, wie auch der übrigen Regionen des Mezzogiorno, kann sich aber gerade der Verbleib junger Hochschulabsolventen in der Unterbeschäftigung als Standortvorteil für wissensorientierte Unternehmen und somit als Entwicklungspotential erweisen. / Europe''s transition towards the Knowledge Society is characterised by major advances in scientific knowledge and its infiltration of the economic production process. To fulfil their role in the Knowledge Society, regions must ensure that young academics can be educated and integrated into the regional labour market. In this perspective the book analyses the employment situation and the regional mobility of young academics in the Italian Mezzogiorno using two different empirical approaches. The first part of this paper investigates the employment situation and regional mobility of young Italian academics using data sources provided by the Italian statistical office, Istat. Despite its comparatively small academic population, the Italian Mezzogiorno is marked by extremely high unemployment levels among young academics. Furthermore, a large number of young Italians from the South leave their home region before starting university or after graduation in order to find jobs in Northern or Central Italy. The second section of this paper draws on empirical evidence to analyse the employment outlook and high level of emigration among young Sicilian graduates from a hermeneutic perspective. With the help of biographical, problem-oriented qualitative interviews, the author attempts to understand the culturally embedded rationalities that inform statistical evidence. Sicily''s social, cultural and institutional framework is shown to promote the growth of highly complex networks of activity that encourage young unemployed graduates to remain in unsatisfactory work environments and constantly postpone their decision to migrate. On a more positive note, the continued presence of young underemployed university graduates may be considered beneficial to the regional development of Sicily, as well as other parts of the Mezzogiorno, if interpreted as a regional advantage for knowledge-intensive industries in their search for new locations.

Urbane Räume sind aufgrund ihrer hohen Bevölkerungsdichtes sowie gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Bedeutung besonders exponiert gegenüber äußeren Einflüssen und Umweltbelastungen. Sie sind klimatische Ungunsträume, in welchen sich besonders bei starken Hitzeereignissen eine hohe gesundheitliche Belastung entwickelt. Zudem sind Städte durch eine beträchtliche Lärmbelastung und Luftverschmutzung belastet. In der vorliegenden Dissertation wurde eine umweltbezogene Risikoanalyse anhand von Landschaftsstrukturmaßen umgesetzt, in dem Leipziger Stadtstrukturtypen hinsichtlich ihrer Belastung durch Verkehrslärm, Feinstaub und Oberflächentemperaturen untersucht wurden. Die höchsten Belastungen an Lärm und Feinstaub, als auch die höchsten Oberflächen-temperaturen treten in den Wohngebieten auf. Grünflächen und Kleingartenanlagen bilden dagegen Erholungsräume mit geringeren Oberflächentemperaturen und hohen Anteilen gering belasteter Flächen durch Lärm und Feinstaub. Eine gleichzeitige Analyse der vorhandenen Strukturmerkmale, Bebauungshöhe und Anteil an bebauter Fläche, ermöglichte die Betrachtung der Beeinflussung durch bestimmte Baustrukturen und deren Anordnung. Der Einsatz von Landschaftsstrukturmaßen ermöglicht eine kostengünstige und effiziente Analyse von Umweltbelastungen wie Lärm, Feinstaub und Hitze von unterschiedlichen Stadtstrukturtypen. Anhand von Landschaftsstrukturmaßen können die mit Stadtumbau und Neubau einhergehenden Verbesserungen oder Verschlechterungen der Luftschadstoff- und Lärmbelastung sowie Oberflächentemperaturen identifiziert werden. / In cause of their high population-density as well as social and economic importance, urban areas are particularly sensitive to external influences and environmental pollution. Under climate change and high noise and air pollution, green spaces, such as parks and urban forests, become increasingly important. The identification of highly polluted areas within the city or its residential districts can be helpful for city planners to proactively plan these areas and create open spaces. Sustainable effects on well-being and human health will be the outcome. The dissertation implemented an environmental risk analysis has been based on the quantitative concept of the landscape metrics. Typical structure types in Leipzig have been analysed for their exposure to traffic noise, air pollution and surface temperatures. The highest exposures of noise and airborne particles, as well as the highest surface temperatures were found in residential areas. In contrast green spaces and allotments form recreation areas with lower surface temperatures and high percentages of low exposured areas of noise and air pollution. A simultaneous analysis of existing structural features, building height and proportion of built area, allowed the consideration of the influence of certain structural conditions. The use of landscape metrics offered a cost-efficient analysis of the structure types and the prevailing exposure of the three environmental stressors. Bases on metrics such as edge and patch density and diversity indicés, land use structure changes going along with improvements or worsening of air and noise pollution as well as surface temperatures can be straightforward identified.