The statistical evaluation of flood records requires long data series to extrapolate reliable peak discharges and related recurrence intervals. Often the records are extended with historical information concerning the water level. As the distribution functions are usually fitted to the discharge values historic stage-discharge-relations must be found to convert these values. Regarding the Elbe river at the Dresden gauge the history of a water course and its morphology is investigated. Using the former flow cross sections water profile calculations are carried out yielding different stage-discharge-curves for each historic period. Checking the flood stages since 1501 A.D. and the related peak discharges, resulted in reduced discharge values. The new peak discharge values allow an update of the flood records as well as recurrence periods and lead to the result that e.g. the 2002 flood seems to have a recurrence period three times longer than it was assumed up to now.

Der bisher noch wenig untersuchte Wellenaufgang im Übergangsbereich zwischen Brandung und Reflexion wurde experimentell untersucht. Darauf aufbauend wird ein geschlossener Berechnungsansatz für die Auflaufhöhe unregelmäßiger Wellen vorgeschlagen, der für brechende und nichtbrechende Wellen anwendbar ist.

Referat: Unter den Stichworten "Ethischer Konsum", "Politischer Konsum", "Moralischer Konsum" o.Ä. lassen sich seit den letzten Jahren Konsummuster fassen, in denen neben der Erfüllung privater Wünsche und Bedürfnisse immer stärker die Frage danach aufgeworfen wird, inwiefern das eigene Konsumverhalten dazu beitragen kann, bestehende globale Verteilungsungerechtigkeiten/Umweltprobleme abzumildern oder ganz zu beseitigen. Unter anderem mittels verschiedener Siegel, die faire Arbeitsbedingungen oder eine nachhaltige Produktion (vermeintlich) garantieren, sollen Konsumentinnen und Konsumenten dabei mit dem für sie nötigen Wissen über die Herkunft der Waren ausgestattet werden. In vorliegender Arbeit wird die Frage gestellt, wie in Diskursen und Praktiken jener Formen kritischen Konsums gesellschaftliche Problematiken (z.B. die oben angesprochenen) in Probleme bzw. Aufgaben individueller Lebensführung übersetzt werden, mithin also von einer globalen Ebene auf eine lokale, körperliche herunterskaliert werden. Dabei wird kritischer Konsum als spezifisches Handlungsfeld verstanden, welches jenen Spielraum eröffnet, der für die Etablierung jeglicher aktiv gestalteter Lebensführung ("Selbsttechniken" im weitesten Sinne) notwendig ist, und damit die Konstituierung von "raumsensiblen" und "verantwortlich" agierenden Konsumentinnen und Konsumenten erst ermöglicht.

In this thesis spectral solar zenith radiances are analyzed which were obtained from ship-based measurements over the Atlantic ocean. In combination with high-resolution lidar and microwave remote sensing optical and microphysical cloud properties were retrieved using spectral radiation data. To overcome problems of existing transmissivity-based cloud retrievals, a new retrieval algorithm is introduced which circumvents retrieval ambiguities and reduces the influence of measurement uncertainties. The method matches radiation measurements of ratios of spectral transmissivity at six wavelengths with modeled transmissivities. The new retrieval method is fast and accurate, and thus suitable for operational purposes. It is applied to homogeneous and inhomogeneous liquid water and cirrus clouds. The results from the new algorithm are compared to observations of liquid water path obtained from a microwave radiometer, yielding an overestimation for thick liquid water clouds but a slight underestimation for thin clouds. A statistical analysis of retrieved cloud properties during three Atlantic transects is introduced. Similar characteristics of cloud properties are found in the mid latitudes and northern subtropics but the large variability of meridional distribution in the remaining regions imply the prevailing influence of weather systems compared to typical cloud distributions. With about 63% homogeneous stratocumulus clouds are found to be the prevailing cloud type over ocean, while scattered and inhomogeneous liquid water clouds amount to 16% and 21%, respectively. All analyzed distributions are affected by an increased frequency of small values of cloud properties caused by 3D radiative effects. The comparison with satellite-based and ship-based cloud retrievals along the cruise track show comparable results for the cloud optical thickness with limitations for thick liquid water clouds. The meridional distribution of effective radius agreed within the uncertainties of both methods, however, the satellite-derived values are biased toward larger mean values.

Der Bericht dokumentiert die Ergebnisse des Vorhabens »Innovative digitale Geomodelle 2020«, Teil 1. Damit liegen für wichtige regionalgeologische Einheiten Sachsens dreidimensionale Daten vor. Mittels vieler heterogener Eingangsdaten wurden 3D-Modelle von 13 stratigrafischen Einheiten erstellt. Zur Modellierung diente die Software GOCAD. Die gewonnenen Daten konnten mithilfe der Datenbanksoftware GST erstmals in einer ORACLE-Datenbank gespeichert werden, um einen projektunabhängigen Zugriff zu gewährleisten. Die 3D-Modellierung der Geologie hat das Ziel, den geologischen Untergrund in seiner Gesamtheit darzustellen und komplexe Zusammenhänge sichtbar zu machen.

Die 1990 stillgelegte Grube kann auf eine 750-jährige Bergbaugeschichte zurückblicken. Im vorliegenden Band werden vor allem die Ergebnisse der umfangreichen Such- und Erkundungsarbeiten der letzten Betriebsperiode zusammenfassend dargelegt. Die Rahmengesteine bilden amphibol- bis grünschieferfaziell geprägte Metamorphite proterozoischer und kambrischer Ausgangsgesteine. Die metamorphe Schichtenfolge wird unterlagert vom mittelerzgebirgischen Teilpluton, in dem vier Granittypen unterschieden werden, die petrographisch und geochemisch eine Entwicklungsreihe bilden. Die Lagerstättentektonik wird von einer diagonalen Scherflächentektonik bestimmt. Zwischen Deformation, Magmatismus, Metasomatose und Mineralisation bestehen enge genetische Beziehungen. Zeitlich lassen sich die Zinnmineralisationen nach Altersdatierungen zwischen 288 und 302 Millionen Jahren einordnen. Unter den zinnerzführenden Strukturen erlangen Ausfüllungsstrukturen (Trümerzüge, Gangzüge) die größte Bedeutung. Bei den metasomatischen Strukturen lassen sich gangförmige (Greisengänge im Exokontakt, gangartige Greisenzonen im Endokontakt), stockwerkartige (unregelmäßige Greisenkörper im Endokontakt) und lagerförmige Strukturen (Skarne) unterscheiden. Intensive pedo- und lithogeochemische Untersuchungen führten zur Berechnung von Zonalitätsreihen und zur Ableitung von Zonalitätskoeffizienten in mehreren Teillagerstätten. Die Verteilung bestimmter Spurenelemente im Kassiterit wird, abhängig vom Chemismus der zinnführenden Lösungen, vor allem durch die räumliche Position zum Granit und durch die Lithologie des Nebengesteins bestimmt. Innerhalb des gesamten variszischen Mineralisationszyklus zeigen Temperatur und Salinität der Lösungen eine relativ gleichförmige Entwicklung von höheren zu niedrigeren Werten an. Das geomechanische Verhalten des Gebirges und mögliche Auswirkungen auf die Tagesoberfläche werden entscheidend beeinflusst von den gewählten Abbauverfahren, der Lage der Abbaue in Bezug zur Erdoberfläche und der lokalen geologischen Situation. Die älteste Abbaumethode im Festgestein ist der Strossenbau. Der Firstenstoßbau kam nur in unbedeutendem Umfang zur Anwendung. In der letzten Bergbauperiode wurde der Firstenstoßbau mit Magazinierung eingeführt. Greisenkörper wurden im Teilsohlenkammerbau, die bis 40 m mächtigen Trümerzüge des Nordwestfeldes im Teilsohlenbruchbau gewonnen. Die Bemusterung der Auffahrungen geschah durch Schlitzproben, der bergmännisch nicht aufgeschlossenen Lagerstättenbereiche durch Bohrkern- oder Bohrschlammproben. Tiefbohrungen wurden mittels Sammelsplitter- und Kernproben bemustert. Mit Einstellung des Bergbaus ist im Lagerstättendistrikt Ehrenfriedersdorf bei Trümer- und Greisenerz ein Vorratsstand von 17,1 kt zu verzeichnen. Die Hauptaltlast des Erzbergbaus stellt Arsen dar. Besondere Bedeutung erlangen anthropogen bedingte As-Anomalien (Hüttenwerke, Pochwerke, Aufbereitungsrückstände).

Der Bericht dokumentiert Ort, Datum, Magnitude und Tiefe der Erdbeben in Sachsen über einen Zeitraum von drei Jahren. Bei der Auswertung der Registrierungen werden zusätzlich zu den Online-Stationen des seismologischen Sachsennetzes auch die Stationen der Nachbarländer einbezogen, deren Standorte in der Veröffentlichung dargestellt sind. Ein besonderes Ereignis stellt dabei der Erdbebenschwarm von Oktober bis Dezember 2008 dar. Das Kapitel »Induzierte Seismizität« befasst sich mit den Untersuchungen zur bergbauinduzierten Seismizität der Uranerzgrube Schlema-Alberoda und zur Böschungsbewegung des ehemaligen Braunkohletagebaues Nachterstedt.

Geodateninfrastrukturen (GDI) erfahren in den letzten Jahren immer weitere Verbreitung durch die Schaffung neuer Standards zum Austausch von Geodaten. Die vom Open Geospatial Consortium (OGC), einem Zusammenschluss aus Forschungseinrichtungen und privaten Firmen, entwickelten offenen Beschreibungen von Dienste-Schnittstellen verbessern die Interoperabilität in GDI. OGC-konforme Geodienste werden momentan hauptsächlich zur Aufnahme, Verwaltung, Prozessierung und Visualisierung von Geodaten verwendet. Durch das vermehrte Aufkommen von Geodiensten steigt die Verfügbarkeit von Geodaten. Gleichzeitig hält der Trend zur Generierung immer größerer Datenmengen beispielsweise durch wissenschaftliche Simulationen an (Unwin et al., 2006). Dieser führt zu einem wachsenden Bedarf an Funktionalität zur effektiven Exploration und Analyse von Geodaten, da komplexe Zusammenhänge in großen Datenbeständen untersucht und relevante Informationen heraus gefiltert werden müssen. Dazu angewendete Techniken werden im Forschungsfeld Visual Analytics (Visuelle Analyse) umfassend beschrieben. Die visuelle Analyse beschäftigt sich mit der Entwicklung von Werkzeugen und Techniken zur automatisierten Analyse und interaktiven Visualisierung zum Verständnis großer und komplexer Datensätze (Keim et al., 2008). Bei aktuellen Web-basierten Anwendungen zur Exploration und Analyse handelt es sich hauptsächlich um Client-Server-Systeme, die auf fest gekoppelten Datenbanken arbeiten. Mit den wachsenden Fähigkeiten von Geodateninfrastrukturen steigt das Interesse, Funktionalitäten zur Datenanalyse in einer GDI anzubieten. Das Zusammenspiel von bekannten Analysetechniken und etablierten Standards zur Verarbeitung von Geodaten kann dem Nutzer die Möglichkeit geben, in einer Webanwendung interaktiv auf ad hoc eingebundenen Geodaten zu arbeiten. Damit lassen sich mittels aktueller Technologien Einsichten in komplexe Daten gewinnen, ihnen zugrunde liegende Zusammenhänge verstehen und Aussagen zur Entscheidungsunterstützung ableiten. In dieser Arbeit wird die Eignung der OGC WMS GetFeatureInfo-Operation zur Analyse raum-zeitlicher Geodaten in einer GDI untersucht. Der Schwerpunkt liegt auf der dynamischen Generierung von Diagrammen unter Nutzung externer Web Map Service (WMS) als Datenquellen. Nach der Besprechung von Grundlagen zur Datenmodellierung und GDIStandards, wird auf relevante Aspekte der Datenanalyse und Visualisierung von Diagrammen eingegangen. Die Aufstellung einer Task Taxonomie dient der Untersuchung, welche raumzeitlichen Analysen sich durch die GetFeatureInfo-Operation umsetzen lassen. Es erfolgt die Konzeption einer Systemarchitektur zur Umsetzung der Datenanalyse auf verteilten Geodaten. Zur Sicherstellung eines konsistenten und OGC-konformen Datenaustauschs zwischen den Systemkomponenenten, wird ein GML-Schema erarbeitet. Anschließend wird durch eine prototypischen Implementierung die Machbarkeit der Diagramm-basierten Analyse auf Klimasimulationsdaten des ECHAM5-Modells verifiziert. / Spatial data infrastructures (SDI) have been subject to a widening dispersion in the last decade, through the development of standards for the exchange of geodata. The open descriptions of service interfaces, developed by the OGC, a consortium from research institutions and private sector companies, alter interoperability in SDI. Until now, OGC-conform geoservices are mainly utilised for the recording, management, processing and visualisation of geodata. Through the ongoing emergence of spatial data services there is a rise in the availability of geodata. At the same time, the trend of the generation of ever increasing amounts of data, e. g. by scientific simulation (Unwin et al., 2006), continues. By this, the need for capabilities to effectively explore and analyse geodata is growing. Complex relations in huge data need to be determined and relevant information extracted. Techniques, which are capable of this, are being described extensively by Visual Analytics. This field of research engages in the development of tools and techniques for automated analysis and interactive visualisation of huge and complex data (Keim et al., 2008). Current web-based applications for the exploration and analysis are usually established as Client-Server approaches, working on a tightly coupled data storage (see subsection 3.3). With the growing capabilities of SDI, there is an increasing interest in offering functionality for data analysis. The combination of widely used analysis techniques and well-established standards for the treatment of geodata may offer the possibility of working interactively on ad hoc integrated data. This will allow insights into large amounts of complex data, understand natural interrelations and derive knowledge for spatial decision support by the use of state-of-the-art technologies. In this paper, the capabilities of the OGC WMS GetFeatureInfo operation for the analysis of spatio-temporal geodata in a SDI are investigated. The main focus is on dynamic generation of diagrams by the use of distributed WMS as a data storage. After the review of basics in data modelling and SDI-standards, relevant aspects of data analysis and visualisation of diagrams are treated. The compilation of a task taxonomy aids in the determination of realisable spatio-temporal analysis tasks by use of the GetFeatureInfo operation. In the following, conceptual design of a multi-layered system architecture to accomplish data analysis on distributed datasets, is carried out. In response to one of the main issues, a GML-schema is developed to ensure consistent and OGC-conform data exchange among the system components. To verify the feasibility of integration of diagram-based analysis in a SDI, a system prototype is developed to explore ECHAM5 climate model data.

Einen großräumigen Überblick über ein Gebiet von Interesse können Satellitenbilddaten ermöglichen. Dabei werden räumliche Beziehungen erkennbar und lassen sich untersuchen. Die Bestimmung der räumlichen Verteilung und des zeitlichen Ausmaßes eines großräumigen Ereignisses, wie einer Überflutung, ist oftmals nur mit Unterstützung von fernerkundlichen Daten möglich. Es besteht der Bedarf an kontinuierlichen Informationen über den Zustand eines Systems über einen längeren Zeitraum, wenn Zusammenhänge zwischen den natürlichen Schwankungen und unterschiedlichen anthropogenen sowie natürlichen Einflüssen untersucht werden sollen. Das Nigerbinnendelta in der Republik Mali nimmt in der semi-ariden Region eine besondere Stellung ein, da es sich um einen Gunststandort handelt, der wesentlich zur wirtschaftlichen Entwicklung der Region beiträgt. Die im Rahmen dieser Arbeit zu erstellende Datenbasis beruht auf SAR-Daten, deren größter Vorteil in der Wetter- und Tageszeitunabhängigkeit liegt. Eine Herausforderung bei der Nutzung von Radaraufnahmen sind die spezielle Bildgeometrie, der auftretende Speckle-Effekt sowie das komplexe Rückstreuverhalten der Strahlung. Die Datenbasis bilden ERS- und Envisat-Aufnahmen, deren Auswertung zunächst die Datenaufbereitung bzw. die Vorverarbeitung, u. a. in Form einer radiometrischen Kalibrierung und einer Speckle-Filterung, vorangestellt ist. Die Anwendung von pixelbasierten Auswertemethoden ist aufgrund der radiometrischen Eigenschaften der Daten weniger geeignet, weshalb die in der Fernerkundung neuere objektorientierte und wissensbasierte Klassifikation zur Anwendung kam. Das Fehlen von zeitnah erhobenen Geländebeobachtungen sowie das komplexe Rückstreuverhalten der Mikrowellen erfordern eine ausführliche Auseinandersetzung mit dem Untersuchungsgebiet sowie mit dem Verhalten der C-Band SAR-Daten in Feuchtgebieten. Innerhalb der SAR-Daten treten vermehrt Überschneidungen in der Rückstreuung unterschiedlicher Landbedeckungen auf. Deren Trennung erfordert Vorkenntnisse über die Ausbreitung der Landbedeckungen zu unterschiedlichen hydrologischen Stadien. Die zum Aufbau der wissensbasierten Auswertung erfolgte Auseinandersetzung mit dem Untersuchungsgebiet beinhaltete neben der geographischen Aufbereitung die Erstellung einer Vergleichsbasis, basierend auf multispektralen Aufnahmen. Auf Grundlage je einer Aufnahme während sowie nach der Überschwemmung wurden für die objektorientierte Klassifikation zwei Regelwerke, in die neben der auszuwertenden SAR-Aufnahme zusätzliche Informationen wie z. B. der Texturparameter Entropie eingingen, erstellt. Das Ergebnis ist eine Datenbasis der Überschwemmungsflächen zu verschiedenen Aufnahmezeitpunkten. Die Evaluierung von zwei Klassifikationsergebnissen ergab eine sehr gute Trennung der überschwemmten und nicht überschwemmten Bereiche. Die aufbereiteten SAR-Daten geben einen Überblick über die Ressource Wasser für bereits vergangene Zeitschnitte. Zusammen mit aktuellen Informationen können diese einen Beitrag für ein nachhaltiges Management dieser Lebensgrundlage im Nigerbinnendelta leisten.

The Institute of Resource Ecology (IRE) ISone of the eight institutes of the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR). The Research activities are mainly integrated into the program “Nuclear Safety Research (NUSAFE)” of the Helmholtz Association (HGF) and focused on the topics “Safety of Nuclear Waste Disposal” and “Safety Research for Nuclear Reactors”. Additionally, various activities have been started investigating chemical and environmental aspects of processing and recycling of strategic metals, namely rare earth elements. These activities are located in the HGF program “Energy Efficiency, Materials and Resources (EMR)”. Both programs, and therefore all work which is done at IRE, belong to the research sector “Energy” of the HGF. The research objectives are the protection of humans and the environment from hazards caused by pollutants resulting from technical processes that produce energy and raw materials. Treating technology and ecology as a unity is the major scientific challenge in assuring the safety of technical processes and gaining their public acceptance. Namely, we investigate the ecological risks exerted by radioactive and non-radioactive metals in the context of nuclear waste disposal, the production of energy in nuclear power plants and in processes along the value chain of metalliferous raw materials. A common goal is to generate better understanding about the dominating processes essential for metal mobilization and immobilization on the molecular level. This in turn enables us to assess the macroscopic phenomena, including models, codes and data for predictive calculations, which determine the transport and distribution of contaminants in the environment.