Tübingen, Univ., Diss., 2008.

Zugl.: Berlin, Techn. Univ., Diss., 2008 u.d.T.: Bertuzzo, Elisa Tullia: Fragmented perspectives, transiting signs of urbanity

Universiẗat, Diss., 2004--Bielefeld.

Der demographische Wandel stellt in den meisten entwickelten Ländern einen externen Treiber dar, der die Entwicklung in und um Nationalparke in Zukunft maßgeblich mitbestimmen wird. Die Alterung der Besucher, die in den nächsten beiden Jahrzehnten die dominante Komponente des demographischen Wandels in Deutschland darstellen dürfte, erfordert von Seiten der Nationalparke eine Anpassung ihrer Besuchermanagementaktivitäten auch im Bereich der Infrastruktur. Hierfür muss jedoch zunächst grundlegendes Wissen über die Altersabhängigkeit raumzeitlichen Verhaltens vorhanden sein. Die zentrale forschungsleitende Frage der vorliegenden Arbeit ist in diesem Kontext angesiedelt und versucht herauszuarbeiten, in welcher Art auftretende Alterseffekte bei der körperlichen Leistungsfähigkeit sowohl die Tourenoptionen im Raum als auch das tatsächliche raumzeitliche Verhalten beeinflussen. Als Untersuchungsgebiet wurde mit dem Nationalpark Berchtesgaden der einzige alpine Nationalpark Deutschlands gewählt. Dieser besitzt aufgrund seiner Topographie ein breites Spektrum an Tourenmöglichkeiten mit unterschiedlichsten Anforderungen an die körperliche Leistungsfähigkeit. Aufbauend auf den theoretischen Erklärungszugängen der Time-Geography und des Constraints-Konzeptes der Freizeitforschung wurde zur Beantwortung der Forschungsfragen ein Methodenmix aus standardisierter Befragung und GPS-Logging zur Aufnahme des Tourenwahlverhaltens eingesetzt. Die gewonnenen Trajektorien wurden mit weiteren Informationen zur Ausstattung des Raumes versehen, um eine detailliertere Beschreibung des raumzeitlichen Verhaltens zu ermöglichen. Die Analysen zeigen, dass im Nationalpark Berchtesgaden vier Aktivitätstypen mit abweichendem raumzeitlichem Verhalten unterschieden werden können. Nur eine Minderheit von ca. einem Drittel der Besucher wählt dabei Touren, die mit größerer körperlicher Anstrengung verbunden sind. Die restlichen Besucher wandern nur halbtags oder kürzer im Gebiet und überwinden dabei nur wenige Höhenmeter. Im Altersverlauf konnten klare Brüche im raumzeitlichen Verhalten identifiziert werden. So verliert der Aktivitätstypus des Bergsteigers, der sich durch die Begehung alpiner Wege mit Absturzgefahr auszeichnet, bereits ab einem Alter von 50 Jahren stark an Bedeutung. Ab 60 Jahren steigt der Anteil sehr kurzer Touren sprunghaft. Ursachen dieser Veränderungen liegen primär in der Wahrnehmung von eingeschränkter körperlicher Leistungsfähigkeit, sowie einer veränderten Motivationsstruktur. Diese abweichenden Muster raumzeitlichen Verhaltens sind jedoch auch das Resultat divergierender Tourenoptionen. So konnte gezeigt werden, dass ältere Besucher aufgrund der niedrigen Fortbewegungsgeschwindigkeit nur einen geringeren Anteil der Wege im Nationalpark innerhalb eines bestimmten Zeitbudgets erreichen können. Wird die Verteilung der Aktivitätstypen unter der Annahme eines ausschließlich wirkenden Alterseffektes in die Zukunft übertragen, bedeutet dies eine Steigerung der Besucherkonzentration in der Managementzone des Nationalparks und eine Bedeutungszunahme von stationären Aktivitäten. / In most developed countries, demographic change is an external key driver, which will determine the development in and around national parks in the future. The ageing of visitors, which will be the main aspect of demographic change in Germany, forces the national parks to adopt their visitor management activities and their infrastructure. Therefore, basic knowledge about the relation of spatio-temporal behavior and visitor age needs to be acquired. In this context, this works answers the overall research in how far age effects due to growing physical limitations affect the potential tour options as well as the actual spatio-temporal behavior. Berchtesgaden National Park, the only alpine national park in Germany, was chosen as the study area. Due to its topography, the park includes a broad spectrum of tour options with varying physical demands. Based on the theoretical concepts of Time-Geography and the Constraints framework of Leisure Science, a mix-methods approach, with a combination of GPS-logging and standardized questionnaires was used to answer the research questions. Furthermore, GPS-trajectories were enriched with additional information about the study area to provide a more in depth description of the spatio-temporal behavior. The results show, that visitors of Berchtesgaden National Park can be divided in four activity types with differing spatio-temporal behavior. Only a minority of about a third of the visitors are choosing tours, which require vigorous physical efforts. With increasing age, clear breaking points in spatio-temporal behavior emerged. The activity type “Mountaineer”, who are hiking on alpine trails with the danger of falling, are clearly loosing importance after the age of 50. After the age of 60, the share of very short and easy tours jumps up. Causes for these changes can be seen in a declining physical fitness and altered motivations. Moreover, the diverging spatio-temporal behavior of the age classes is also a consequence of different tour options. Results indicate that older visitors can only access a smaller share of the parks trail network within a certain time budget, due to their lower walking speed. Extrapolating the distribution of the activity types in scenarios, based on the assumption of an exclusive age effect, results in an increasing concentration of visitors in the management zone of the national park. Furthermore, stops will gain more importance, which will challenge the parks infrastructure. Consequently, management implications are given in a concluding chapter.

Understanding human navigation behavior has implications for a wide range of application scenarios. For example, insights into geo-spatial navigation in urban areas can impact city planning or public transport. Similarly, knowledge about navigation on the web can help to improve web site structures or service experience. In this work, we focus on a hypothesis-driven approach to address the task of understanding human navigation: We aim to formulate and compare ideas — for example stemming from existing theory, literature, intuition, or previous experiments — based on a given set of navigational observations. For example, we may compare whether tourists exploring a city walk “short distances” before taking their next photo vs. they tend to "travel long distances between points of interest", or whether users browsing Wikipedia "navigate semantically" vs. "click randomly". For this, the Bayesian method HypTrails has recently been proposed. However, while HypTrails is a straightforward and flexible approach, several major challenges remain: i) HypTrails does not account for heterogeneity (e.g., incorporating differently behaving user groups such as tourists and locals is not possible), ii) HypTrails does not support the user in conceiving novel hypotheses when confronted with a large set of possibly relevant background information or influence factors, e.g., points of interest, popularity of locations, time of the day, or user properties, and finally iii) formulating hypotheses can be technically challenging depending on the application scenario (e.g., due to continuous observations or temporal constraints). In this thesis, we address these limitations by introducing various novel methods and tools and explore a wide range of case studies. In particular, our main contributions are the methods MixedTrails and SubTrails which specifically address the first two limitations: MixedTrails is an approach for hypothesis comparison that extends the previously proposed HypTrails method to allow formulating and comparing heterogeneous hypotheses (e.g., incorporating differently behaving user groups). SubTrails is a method that supports hypothesis conception by automatically discovering interpretable subgroups with exceptional navigation behavior. In addition, our methodological contributions also include several tools consisting of a distributed implementation of HypTrails, a web application for visualizing geo-spatial human navigation in the context of background information, as well as a system for collecting, analyzing, and visualizing mobile participatory sensing data. Furthermore, we conduct case studies in many application domains, which encompass — among others — geo-spatial navigation based on photos from the photo-sharing platform Flickr, browsing behavior on the social tagging system BibSonomy, and task choosing behavior on a commercial crowdsourcing platform. In the process, we develop approaches to cope with application specific subtleties (like continuous observations and temporal constraints). The corresponding studies illustrate the variety of domains and facets in which navigation behavior can be studied and, thus, showcase the expressiveness, applicability, and flexibility of our methods. Using these methods, we present new aspects of navigational phenomena which ultimately help to better understand the multi-faceted characteristics of human navigation behavior. / Menschliches Navigationsverhalten zu verstehen, kann in einer Reihe von Anwendungsgebieten große Fortschritte bringen. Zum Beispiel können Einblicke in räumliche Navigation, wie etwa in Innenstädten, dabei helfen Infrastrukturen und öffentliche Verkehrsmittel besser abzustimmen. Genauso kann Wissen über das Navigationsverhalten von Benutzern im Internet, Entwickler dabei unterstützen Webseiten besser zu strukturieren oder generell die Benutzererfahrung zu verbessern. In dieser Arbeit konzentrieren wir uns auf einen Hypothesen-getriebenen Ansatz, um menschliches Navigationsverhalten zu verstehen. Das heißt, wir formulieren und vergleichen Hypothesen basierend auf beobachteten Navigationspfaden. Diese Hypothesen basieren zumeist auf existierenden Theorien, Literatur, vorherigen Experimenten oder Intuition. Beispielsweise kann es interessant sein zu vergleichen, ob Touristen, die eine Stadt erkunden, eher zu nahegelegenen Sehenswürdigkeiten laufen, als vornehmlich große Strecken zurückzulegen. Weiterhin kann man in Online-Szenarien vergleichen, ob Benutzer zum Beispiel auf Wikipedia eher semantisch navigieren, als zufällig Artikel anzusurfen. Für diese Szenarien wurde HypTrails entwickelt, ein Bayes’scher Ansatz zum Vergleich von Navigationshypothesen. Doch obwohl HypTrails eine einfach zu benutzende und sehr flexible Methode darstellt, hat es einige deutliche Schwachstellen: Zum einen kann HypTrails keine heterogenen Prozesse modellieren (z.B., um das Verhalten von ver- schiedenen Nutzergruppen, wie etwa von Touristen und Einheimischen, zu unterscheiden). Außerdem bietet HypTrails dem Benutzer keine Unterstützung bei der Entwicklung neuer Hypothesen. Dies stellt vor allem in Kombination mit großen Mengen an Hintergrundinformationen und anderen Einflussgrößen (z.B., Sehenswürdigkeiten, Beliebtheit von Orten, Tageszeiten, oder verschieden Benutzereigenschaften) eine große Herausforderung dar. Außerdem kann sich das Formulieren von adäquaten Hypothesen abhängig vom Anwendungsszenario als schwierig erweisen (z.B. aufgrund von kontinuierlichen, räumlichen Koordinaten oder zeitlichen Nebenbedingungen). In dieser Arbeit setzen wir an eben jenen Problemstellungen an. Unsere Hauptbeiträge bestehen dabei aus den Ansätzen MixedTrails und SubTrails, die vor allem die ersten beiden genannten Schwachstellen adressieren: MixedTrails stellt einen Ansatz zum Vergleich von Hypothesen dar, der auf HypTrails basiert, es aber ermöglicht heterogene Hypothesen zu formulieren und zu vergleichen (z.B., bei Benutzergruppen mit unterschiedlichem Bewegungsverhalten). Während SubTrails eine Methode darstellt, die das Entwickeln neuer Hypothesen unterstützt, indem es die automatische Entdeckung von interpretierbaren Subgruppen mit außergewöhnlichen Bewegungscharakteristiken ermöglicht. Weiterhin, stellen wir eine verteitle und hochparallele Implementierung von HypTrails, ein Werkzeug zur Visualisierung von räumlicher Navigation zusammen mit Hintergrundinformationen, sowie ein System zur Sammlung, Analyse und Visualisierung von Daten aus dem Bereich des Participatory Sensing vor. Schließlich, führen wir mehrere Studien in verschiedenen Anwendungsbereichen durch. Wir untersuchen etwa räumliche Navigation basierend auf Photos der Onlineplattform Flickr, Browsing-Verhalten der Nutzer auf dem Verschlagwortungssystem BibSonomy, und das Arbeitsverhalten von Nutzern einer kommerziellen Crowdsourcing-Plattform. Dabei entwickeln wir mehrere Ansätze, um mit den Eigenheiten der spezifischen Szenarien umgehen zu können (wie etwa kontinuierliche räumliche Koordinaten oder zeitliche Nebenbedingungen). Die Ergebnisse zeigen die Vielzahl von Anwendungsgebieten und Facetten, in denen Navigationsverhalten analysiert werden kann, und illustrieren so die Ausdrucksstärke, vielseitige Anwendbarkeit und Flexibilität unserer Methoden. Gleichzeitig, geben wir neue Einblicke in verschiedene Navigationsprozesse und ermöglichen so einen wichtigen Schritt hin zum Verständnis der vielfältigen Ebenen menschlichen Navigationsverhaltens.

In der Dissertation werden Fragen zur Populationsbiologie des neozonalen Nordamerikanischen Waschbären (Procyon lotor) behandelt. Die knapp sechsjährigen Freilanduntersuchungen fanden im Rahmen eines umfangreichen Waschbärenforschungsprojektes (www.projekt-waschbaer.de) in einem naturnahen Tieflandbuchenwald im Müritz-Nationalpark (Mecklenburg-Vorpommern) statt. Das Nationalparkgebiet wird nachweislich seit Ende der 1970er Jahre vom Waschbären besiedelt und stellt aufgrund seines Gewässerreichtums und seiner alten Laubbaumbestände einen idealen Lebensraum für Waschbären dar. Die Dissertation schließt die populationsbiologischen Arbeiten des Gesamtprojektes ab und stellt die Ergebnisse in fünf separaten Themenschwerpunkten vor (I. Raumverhalten, II. Sozialverhalten, III. Reproduktionsbiologie, IV. Populationsstruktur, V. Populationsdynamik). Übergeordnetes Ziel der Arbeit war die Erhebung valider populationsbiologischer Daten, um eine grundlegende ökologische Charakterisierung des Waschbären unter dem Aspekt des Natur- und Artenschutzes vornehmen zu können. Dazu wurden zwischen 2006 und 2011 in einem 1.114 ha großen Fallennetz im Serrahner Teilgebiet des Nationalparks an 53 verschiedenen Fallenstandorten 145 verschiedene Waschbären (62 ♀♀, 83 ♂♂) insgesamt 489 Mal gefangen, genetisch beprobt, vermessen und individuell markiert. 51 adulte Waschbären (23 ♀♀, 28 ♂♂) und 18 Jungtiere (10 ♀♀, 8 ♂♂) wurden darüber hinaus mit einem UKW-Halsbandsender ausgestattet und im Rahmen der telemetrischen Arbeiten insgesamt 31.202 Mal geortet (≙ im Mittel 452 Lokalisationen pro Tier). Im Kernuntersuchungsgebiet wurde an 36 beköderten Standorten ein Fotofallenmonitoring durchgeführt. Bei einer Überwachungsdauer von 5.365 Fotofallennächten entstanden dabei 18.721 Aufnahmen von 183 verschiedenen Waschbären. 82 % aller Waschbärenbilder zeigten individuell markierte Individuen. Alle 145 gefangenen Waschbären wurden im Rahmen eines separaten Teilprojektes mit hochvariablen Mikrosatelliten erfolgreich genotypisiert, so dass die Verwandtschaftsverhältnisse sowie der individuelle Reproduktionserfolg der Untersuchungstiere bekannt sind. Für die Analysen zur Populationsstruktur wurden unter anderem von 120 verendet aufgefunden Waschbären (Totfunden) aus dem unmittelbaren Umfeld des Nationalparks klassische morphometrische und phänotypische Merkmale sowie die Mortalitätsursachen erfasst. / This study considers questions concerning the spatial and social behaviour, reproduction, population structure and dynamics of the alien North American raccoon (Procyon lotor) in Germany. The investigations took place within the framework of a comprehensive raccoon research project (www.projekt-waschbaer.de) over a period of nearly six years in a close-to-nature lowland beech forest in the Müritz National Park (Mecklenburg-West Pomerania). The National Park has been verifiably colonized by raccoons since the end of the 1970s, and due to its abundance of water and its old deciduous tree population it represents an ideal habitat for this mammal. Between 2006 and 2011, 145 individual raccoons (62 ♀♀ and 83 ♂♂) were captured, genetically sampled, measured and individually tagged. Sampling took place within a 1,114 hectare area of the National Park, at 53 trap sites and with 489 trappings. 51 adult raccoons (23 ♀♀, 28 ♂♂) and 18 juveniles (10 ♀♀, 8 ♂♂) were also fitted with radio collars and located a total of 31,202 times as part of the telemetric survey (=452 localisations per individual). Camera trap monitoring was carried out at 36 baited locations of the main investigation area (1,628 ha): 18,721 camera trap pictures were taken of 183 different raccoons over a monitorring period of 5,365 nights. 82 % of all the raccoon pictures showed individually tagged ani-mals. All 145 of the trapped raccoons were successfully genotyped as part of a subproject with highly polymorphic microsatellites. Both the familial relationships and the individual reproductive success of the subject animals could be determined with the genotyping results. For the analyses of the population structure, classic morphometric and phenotypical characteristics, as well as the cause of mortality of 120 raccoon carcasses in the immediate vicinity of the National Park, were recorded.

In der Dissertation werden Fragen zur Populationsbiologie des neozonalen Nordamerikanischen Waschbären (Procyon lotor) behandelt. Die knapp sechsjährigen Freilanduntersuchungen fanden im Rahmen eines umfangreichen Waschbärenforschungsprojektes (www.projekt-waschbaer.de) in einem naturnahen Tieflandbuchenwald im Müritz-Nationalpark (Mecklenburg-Vorpommern) statt. Das Nationalparkgebiet wird nachweislich seit Ende der 1970er Jahre vom Waschbären besiedelt und stellt aufgrund seines Gewässerreichtums und seiner alten Laubbaumbestände einen idealen Lebensraum für Waschbären dar. Die Dissertation schließt die populationsbiologischen Arbeiten des Gesamtprojektes ab und stellt die Ergebnisse in fünf separaten Themenschwerpunkten vor (I. Raumverhalten, II. Sozialverhalten, III. Reproduktionsbiologie, IV. Populationsstruktur, V. Populationsdynamik). Übergeordnetes Ziel der Arbeit war die Erhebung valider populationsbiologischer Daten, um eine grundlegende ökologische Charakterisierung des Waschbären unter dem Aspekt des Natur- und Artenschutzes vornehmen zu können. Dazu wurden zwischen 2006 und 2011 in einem 1.114 ha großen Fallennetz im Serrahner Teilgebiet des Nationalparks an 53 verschiedenen Fallenstandorten 145 verschiedene Waschbären (62 ♀♀, 83 ♂♂) insgesamt 489 Mal gefangen, genetisch beprobt, vermessen und individuell markiert. 51 adulte Waschbären (23 ♀♀, 28 ♂♂) und 18 Jungtiere (10 ♀♀, 8 ♂♂) wurden darüber hinaus mit einem UKW-Halsbandsender ausgestattet und im Rahmen der telemetrischen Arbeiten insgesamt 31.202 Mal geortet (≙ im Mittel 452 Lokalisationen pro Tier). Im Kernuntersuchungsgebiet wurde an 36 beköderten Standorten ein Fotofallenmonitoring durchgeführt. Bei einer Überwachungsdauer von 5.365 Fotofallennächten entstanden dabei 18.721 Aufnahmen von 183 verschiedenen Waschbären. 82 % aller Waschbärenbilder zeigten individuell markierte Individuen. Alle 145 gefangenen Waschbären wurden im Rahmen eines separaten Teilprojektes mit hochvariablen Mikrosatelliten erfolgreich genotypisiert, so dass die Verwandtschaftsverhältnisse sowie der individuelle Reproduktionserfolg der Untersuchungstiere bekannt sind. Für die Analysen zur Populationsstruktur wurden unter anderem von 120 verendet aufgefunden Waschbären (Totfunden) aus dem unmittelbaren Umfeld des Nationalparks klassische morphometrische und phänotypische Merkmale sowie die Mortalitätsursachen erfasst. / This study considers questions concerning the spatial and social behaviour, reproduction, population structure and dynamics of the alien North American raccoon (Procyon lotor) in Germany. The investigations took place within the framework of a comprehensive raccoon research project (www.projekt-waschbaer.de) over a period of nearly six years in a close-to-nature lowland beech forest in the Müritz National Park (Mecklenburg-West Pomerania). The National Park has been verifiably colonized by raccoons since the end of the 1970s, and due to its abundance of water and its old deciduous tree population it represents an ideal habitat for this mammal. Between 2006 and 2011, 145 individual raccoons (62 ♀♀ and 83 ♂♂) were captured, genetically sampled, measured and individually tagged. Sampling took place within a 1,114 hectare area of the National Park, at 53 trap sites and with 489 trappings. 51 adult raccoons (23 ♀♀, 28 ♂♂) and 18 juveniles (10 ♀♀, 8 ♂♂) were also fitted with radio collars and located a total of 31,202 times as part of the telemetric survey (=452 localisations per individual). Camera trap monitoring was carried out at 36 baited locations of the main investigation area (1,628 ha): 18,721 camera trap pictures were taken of 183 different raccoons over a monitorring period of 5,365 nights. 82 % of all the raccoon pictures showed individually tagged ani-mals. All 145 of the trapped raccoons were successfully genotyped as part of a subproject with highly polymorphic microsatellites. Both the familial relationships and the individual reproductive success of the subject animals could be determined with the genotyping results. For the analyses of the population structure, classic morphometric and phenotypical characteristics, as well as the cause of mortality of 120 raccoon carcasses in the immediate vicinity of the National Park, were recorded.