In den vergangenen Jahrzehnten hat der Einfluss des Menschen auf Ökosysteme stark zugenommen. Tendenzen der Landnutzungsänderung, darunter die Ausdehnung von Städten und die Intensivierung der Landwirtschaft als Folge des Bevölkerungsanstiegs und damit des Nahrungsmittel- und Energiebedarfs, führen zu Umweltproblemen wie dem Verlust von Lebensraum und biologischer Vielfalt. Die zunehmende Verfügbarkeit von Daten mit feiner räumlicher Auflösung kann die Analyse von Merkmalen und Prozessen in Landschaften mit Hilfe von räumlichen Metriken unterstützen. Das Ziel dieser Arbeit ist es, feinskalige Daten und räumliche Metriken zu integrieren, um Indikatoren zur Messung und Bewertung von Landnutzung, Ökosystemdienstleistungen und deren räumlichen Mustern zu entwickeln und folgende Fragen zu beantworten: Wie können Landnutzungsänderungen und Ökosystemleistungen einer Landschaft beschrieben und analysiert werden? Und, wie kann die Landschaftsperspektive zu unserem Verständnis von Landsystemen beitragen? In zwei verschiedenen Weltregionen werden Landschaften mit Hilfe von Hexagonen als räumliche Einheiten untersucht. Diese dienen zur Analyse von räumlichen Mustern und Beziehungen zwischen verschiedenen Indikatoren (z. B. Ökosystemdienstleistungen) und die Konzeptualisierung von Prozessen auf Landschaftsebene. Obwohl sich einige Phänomene auf feinen räumlichen Skalen manifestieren, ist es für die Operationalisierung und Überwachung dieser Prozesse notwendig, ‚herauszuzoomen‘. Der Landschaftsansatz im Zusammenhang mit Ökosystemleistungen bietet wichtige Perspektiven im Hinblick auf Umweltauswirkungen, die durch Landnutzungsänderungen verursacht werden. Dabei können Indikatoren, die die ökologische, ökonomische und soziale Dimension verknüpfen, dazu beitragen, regionalspezifisches Wissen über Landschaftsdynamiken zu erlangen und dieses Wissen an Entscheidungsträger weiterzugeben, um gezielte Maßnahmen für ein nachhaltiges Landmanagement zu entwickeln. / Over the last decades, anthropogenic pressures on ecosystems have been increasing. Trends of land use change including urban expansion and agricultural intensification driven by population increase, and hence food and energy demand, cause environmental challenges including habitat and biodiversity loss. Analyzing major trends of land use change requires additional metrics to capture local processes on a landscape spatial scale. Increasing fine-scale data availability can support analyses of characteristics and processes of landscapes with the help of spatial metrics, e.g. distance or density measures. The aims of this thesis are to incorporate fine-scale data and spatial metrics to develop indicators to measure and assess land-use, ecosystem services (ESS) and their spatial patterns to answer the following questions: How can land use change and ecosystem services of landscapes be described and analyzed? And how can the landscape perspective contribute to our understanding of land systems? The thesis includes three case studies in two different world regions: 1) characteristics of land use within a peri-urban gradient in Dar es Salaam, Tanzania, 2) characteristics of agricultural landscapes in Brandenburg, Germany, and 3) ecosystem service relationships at different spatial units and scales. In both regions, landscapes are investigated with hexagons as spatial units for the analysis of spatial patterns and relationships among different indicators (i.e., ESS) and conceptualize processes on a landscape level. The landscape approach in context with ecosystem services offers important perspectives regarding environmental impacts caused by land use change. Thereby, metrics integrating the ecological, economic, and social dimensions can support obtaining region-specific knowledge on landscape dynamics and transferring this knowledge to decision-makers to design targeted measures towards sustainable land management.

Bei den Schätzungen der künftigen Auswirkungen bleiben die globalen Ungleichheiten der sozioökonomischen Bedingungen meist unberücksichtigt, die für die tatsächliche Fähigkeit der Systeme, viele der Anpassungsmaßnahmen umzusetzen, entscheidend sein werden. Um das zu erwartende Ausmaß der Anpassung auf der Grundlage wirtschaftlicher, finanzieller, menschlicher, technologischer und anderer Kapazitäten besser bestimmen zu können, sollten Projektionen der Klimaauswirkungen und der daraus resultierenden Verluste und Schäden die Koevolution zwischen Klimagefahren und sozioökonomischer Entwicklung berücksichtigen. In dieser Arbeit werden verschiedene Bereiche der Klimawissenschaft miteinander verknüpft, um ein Instrumentarium zur besseren Darstellung der Anpassung in quantitativen Modellierungsinstrumenten anzubieten. Der Ansatz bettet die sozioökonomischen Barrieren in den Szenariorahmen der Shared Socioeconomic Pathways (SSPs) ein, um quantitative Pfade der Anpassungsfähigkeit zu erstellen. Die Integration der Anpassungsfähigkeit in den Szenarioraum ermöglicht eine differenziertere Operationalisierung der Anpassung in der quantitativen Modellierung. Im ersten Teil der Arbeit werden zwei Erweiterungen des Szenariorahmens vorgestellt, die sich auf Indikatoren für die Regierungsführung und die Gleichstellung der Geschlechter als zwei der wichtigsten Hindernisse für die Anpassung konzentrieren. Im zweiten Teil werden zwei Anwendungen der Anpassungsfähigkeit für die Sektoren Gesundheit und Landwirtschaft vorgestellt, die den Zusammenhang zwischen sozioökonomischen Bedingungen und der unterschiedlichen Anfälligkeit für mögliche Klimastressoren aufzeigen. Das hier vorgestellte Toolkit eignet sich in erster Linie für den Einsatz in quantitativen Bewertungen von Auswirkungen und alternativen politischen Optionen, um anpassungsrelevante Informationen einzubeziehen, damit der Klimawandel unter verschiedenen sozioökonomischen Szenarien robuster dargestellt werden kann. / Adaptation to climate change can substantially reduce the negative impacts of climate change, but quantitative estimates of future impacts tend to disregard global inequalities in socio-economic conditions, which will be decisive for the systems’ actual ability to deploy many of the adaptation measures. To better ascertain the degree of adaptation that can be expected based on economic, financial, human, technological and other capacities, projections of climate impacts and the ensuing loss and damage should account for the co-evolution between climate hazards and socio-economic development. To this end, this thesis connects several areas of climate change science to offer a toolkit for improving the representation of adaptation in quantitative modeling tools. The approach shown here embeds the socio-economic barriers to into the scenario framework of Shared Socioeconomic Pathways (SSPs) to establish quantitative pathways of adaptive capacity. Integrating adaptive capacity in the scenario space opens opportunities for a more nuanced operationalization of adaptation in quantitative modeling. In the first half of the thesis, two extensions of the scenario framework are presented, focusing on indicators of governance and gender equality as two of the key barriers to adaptation that have not yet been part of the set of indicators in the SSPs. The second half of the thesis showcases two sectoral applications of adaptive capacity for the health and agriculture sectors, demonstrating the relationship between socioeconomic conditions and differential vulnerability to possible climate stressors. The toolkit presented in this thesis is primarily suited for use in quantitative assessments of impacts and alternative policy options to incorporate adaptation-relevant information, with the ultimate goal of a more robust representation of climate change under different socio-economic development scenarios.

Die Dissertation zeigt am Fallbeispiel Berlin, wie stadttouristische Konflikte politisch-administrativ (ent-)problematisiert werden. Die Forschung zur Governance konflikthafter touristischer Phänomene (z. B. Gewerbe-Monostrukturierung) betreibt bislang v. a. good governance-Kritik, oder sie thematisiert die Konflikt-Governance zeitdiagnostisch als Ausdruck unternehmerischer/postpolitischer Stadtpolitiken. Demgegenüber greift die Dissertation das konzeptuell etablierte Postulat auf, bereits die Deutung zu bearbeitender Probleme als zentralen Aspekt von Governance zu verstehen. In der empirisch-analytischen Anwendung wird der Governance-Begriff als „Sehhilfe“ zur differenzierten Beschreibung von problembezogenen Governance-Arrangements herangezogen. Mittels einer Dokumentenanalyse und einer Ethnografie der Tourismusmanagement-Praxis werden sechs einschlägige Techniken der (Ent-)Problematisierung tourismusbedingter Konflikte herausgearbeitet: 1. die geschichtliche Naturalisierung von Interessenskonflikten, 2. die moralische Begrenzung von Debattierbarkeit, 3. die statistische Definition von Problemwahrnehmung, 4. die konzeptuelle Regulierung von Rechenschaftspflichten, 5. die partizipatorische Thematisierung von Problemen und 6. die begriffliche Konsensualisierung von Lösungen. Das Zusammenwirken dieser Governance-Techniken wird in Anlehnung an Mariana Valverde als ein Seeing Like a Tourist City betitelt: Probleme eines konflikthaften Tourismus sind nicht gegeben, sie werden politisch-administrativ mit diversen (teils widersprüchlichen) komplexitätsreduzierenden Mitteln geformt (u. a. moralisch, statistisch, geschichtlich), kontextspezifisch artikuliert (u. a. öffentlich-medial, in Partizipationsforen), verfahrensförmig negiert und nicht zuletzt in Abhängigkeit verfügbarer Lösungen hervorgebracht. Anwendungsorientiert gewendet macht die Dissertation das Zusammenwirken der o. g. Techniken als aktives Verwalten tourismusbedingter Konflikte (an-)greifbar. / The thesis explores how conflictive urban tourism phenomena (e. g. commercial gentrification) are (de-)problematized by governmental actors in Berlin. Hitherto, research on “overtourism”-governance has been dominated by good governance criticism; alternatively, governance of conflict-prone urban tourism is discussed as manifestation of an entrepreneurial or post-political urban governance. The thesis, however, seizes on the conceptual claim to understand the way in which tourism conflicts are framed, constructed or contested by governmental bodies as key aspect of governance. Employing the notion of governance as analytical lens to comprehensively describe problem-oriented governance settings, six key techniques used to (de-)problematize tourism-induced conflicts haven been identified (building on document analysis and an ethnography of destination management practice): 1. Mobilising history to naturalise conflicts; 2. Limiting the debate about conflict-prone tourism under moral aspects; 3. Defining the perception of problems statistically; 4. Adjusting accountability conceptually; 5. Addressing problems by means of participatory forums; 6. Achieving consensual solutions by notions (e. g. “sustainability”). Referring to Valverde the combination of the governance techniques is dubbed as Seeing Like a Tourist City: problems of conflictive tourism do not exist a priori, but are constructed in an active political-administrative way. Problems of conflictive tourism are framed by (in part contractionary) ways of knowing (morally, statistically, by legends); conflicts are represented in highly context-specific manners, they are denied by administrative proceedings and intimately linked to the availability of solutions. The combination of the above-mentioned governance techniques represents an “active administration” of tourism conflicts; the „busy“ but noncommittal governance remains in well-established patterns of (discursively) reconciling problems and solutions.

Die zunehmende Verfügbarkeit von Satellitenfernerkundungs- und Wildtier-Telemetriedaten eröffnet neue Möglichkeiten für eine verbesserte Überwachung von Wildtierhabitaten durch Habitatmodelle, doch fehlt es häufig an geeigneten Ansätzen, um dieses Potenzial voll auszuschöpfen. Das übergeordnete Ziel dieser Arbeit bestand in der Konzipierung und Weiterentwicklung von Ansätzen zur Nutzung des Potenzials großer Satellitenbild- und Telemetriedatensätze in Habitatmodellen. Am Beispiel von drei großen Säugetierarten in Europa (Eurasischer Luchs, Rothirsch und Reh) wurden Ansätze entwickelt, um (1) Habitatmodelle mit dem umfangreichsten global und frei verfügbaren Satellitenbildarchiv der Landsat-Satelliten zu verknüpfen und (2) Wildtier-Telemetriedaten über Wildtierpopulationen hinweg in großflächigen Analysen der Habitateignung und -nutzung zu integrieren. Die Ergebnisse dieser Arbeit belegen das enorme Potenzial von Landsat-basierten Variablen als Prädiktoren in Habitatmodellen, die es ermöglichen von statischen Habitatbeschreibungen zu einem kontinuierlichen Monitoring von Habitatdynamiken über Raum und Zeit überzugehen. Die Ergebnisse meiner Forschung zeigen darüber hinaus, wie wichtig es ist, die Kontextabhängigkeit der Lebensraumnutzung von Wildtieren in Habitatmodellen zu berücksichtigen, insbesondere auch bei der Integration von Telemetriedatensätzen über Wildtierpopulationen hinweg. Die Ergebnisse dieser Dissertation liefern neue ökologische Erkenntnisse, welche zum Management und Schutz großer Säugetiere beitragen können. Darüber hinaus zeigt meine Forschung, dass eine bessere Integration von Satellitenbild- und Telemetriedaten eine neue Generation von Habitatmodellen möglich macht, welche genauere Analysen und ein besseres Verständnis von Lebensraumdynamiken erlaubt und so Bemühungen zum Schutz von Wildtieren unterstützen kann. / The growing availability of satellite remote sensing and animal tracking data opens new opportunities for an improved monitoring of wildlife habitats based on habitat models, yet suitable approaches for making full use of this potential are commonly lacking. The overarching goal of this thesis was to develop and advance approaches for harnessing the potential of big satellite image and animal tracking data in habitat models. Specifically, using three large mammal species in Europe as an example (Eurasian lynx, red deer, and roe deer), I developed approaches for (1) linking habitat models to the largest global and freely available satellite image record, the Landsat image archive, and (2) for integrating animal tracking datasets across wildlife populations in large-area assessments of habitat suitability and use. The results of this thesis demonstrate the enormous potential of Landsat-based variables as predictors in habitat models, allowing to move from static habitat descriptions to a continuous monitoring of habitat dynamics across space and time. In addition, my research underscores the importance of considering context-dependence in species’ habitat use in habitat models, particularly also when integrating tracking datasets across wildlife populations. The findings of this thesis provide novel ecological insights that help to inform the management and conservation of large mammals and more broadly, demonstrate that a better integration of satellite image and animal tracking data will allow for a new generation of habitat models improving our ability to monitor and understand habitat dynamics, thus supporting efforts to restore and protect wildlife across the globe.

Tropische Trockenwälder sind von großer Bedeutung für das Klima, die biologische Vielfalt und den Lebensunterhalt von Millionen von Menschen. Die Walddegradation bedroht die tropischen Trockenwälder, aber es fehlt an Wissen über ihre Muster, ihr Ausmaß und ihre Ursachen. Ziel dieser Arbeit war es, das derzeitige Verständnis der Walddegradation im argentinischen Dry Chaco mit Hilfe der Fernerkundung zu verbessern. Mithilfe des Landsat-Archivs habe ich die Störungsgeschichte des verbleibenden Waldes charakterisiert, die räumlichen und zeitlichen Muster der Störungsfaktoren bewertet und die langfristigen Auswirkungen der verschiedenen Faktoren auf die Waldstruktur untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass über 30 Jahre hinweg große Gebiete des argentinischen Dry Chaco (etwa 8 %) von Störungen betroffen waren. Meine Ergebnisse zeigen einen anthropogenen Zusammenhang mit den meisten Störungsarten, deuten aber auch auf einen komplexen indirekten Einfluss von Niederschlagsmustern hin, wobei Waldstörungen in Dürrejahren besonders verbreitet sind. Die Analyse der zeitlichen Muster der verschiedenen Einwirkungen zeigt Trends in der Landnutzung im Laufe der Zeit, wobei neue Landnutzungsformen wie silvopastorale Systeme entstehen und alte Praktiken wie die Abholzung jedes Jahr einen relativ stabilen Anteil der Flächen betreffen. Die Ergebnisse zu den langfristigen Auswirkungen von Störungen zeigen, dass sich die Waldstruktur bei den am weitesten verbreiteten Störungen über drei Jahrzehnte kaum oder gar nicht erholt, was auf eine großflächige Walddegradation schließen lässt. Diese Arbeit zeigt das Potenzial von Satellitenzeitreihen für eine robuste Charakterisierung der Walddynamik im Zusammenhang mit der Degradation auch in tropischen Trockenwäldern. Die aus dieser Arbeit resultierenden Karten, Ansätze und Erkenntnisse tragen zu einem besseren Verständnis der Walddegradation im Dry Chaco bei und können zu einem wirksameren Schutz der tropischen Trockenwälder beitragen. / Tropical dry forests are of great importance for climate regulation, harbour biodiversity and sustain the livelihood of millions of people. Deforestation and degradation threaten tropical dry forests but whereas our understanding of tropical deforestation has increased tremendously over the last decades, knowledge of the patterns, extent and drivers of forest degradation is lacking. This thesis aimed to advance the current understanding of forest degradation in the Dry Chaco by means of remote sensing. Using the Landsat archive, I characterized the disturbance history of the remaining Argentine Dry Chaco forest, assessed spatial and temporal patterns of disturbance agents, and investigated the long-term effect of different agents on forest structure. Results show that over 30 years large areas of the Argentine Dry Chaco (about 8%) were affected by disturbances. My findings reveal an anthropogenic link to most types of disturbances, while also suggesting complex indirect influence of precipitation patterns, with forest disturbances being particularly widespread during drought years. The analyses of temporal patterns of different agents reveals trends in land-use practices over time, with new land uses emerging, such as silvopastoral systems, and old practices such as logging, affecting a fairly stable share of areas every year. Findings on the long-term impact of disturbances indicate that for the most widespread disturbances, forest structure shows little or no recovery over three decades, which suggests forest degradation affecting large areas. This thesis demonstrates the potential of satellite time series for robust characterization of forest dynamics related to degradation also in tropical dry forests, despite the complex conditions these systems represent. The maps, approaches and knowledge resulting from this thesis contribute to a better understanding of forest degradation in the Dry Chaco and can inform more effective conservation of tropical dry forests.