The study was conducted at the vicinity of the rural town of Doka in an area of about 55 x 40 km2. The aim of the study was to map and model the influences of the introduction of mechanized rain-fed agriculture and its rapid expansion on the natural vegetation in the southern Gadarif Region. To achieve these objectives the study utilized a series of techniques. Beside the intensive use of remote sensing imagery, interviews with key informants and farmers as well as detailed field surveys were carried out. Multi-temporal analyses of remote sensing imagery showed that during the seventies the average natural vegetation clearing rate increased most rapidly and then began to slow down. Farmers are aware that land degradation, in various forms, is taking place on their cultivated agricultural land. This is based on their perception and the interpretation of indicators such as weed infestation, reduced soil fertility and soil compaction. Continuous cropping, mono-cropping, rainfall shortage and the use of inferior seeds were the main reasons of land degradation indicated by the farmers. Abandonment of agricultural land to restore soil fertility is a common practice among farmers in the Gadarif Region. The study proved that the subsequent natural regeneration of plant species and the vegetation development on abandoned agricultural land are subject to the previous cultivation period and the duration of the fallow. The current regeneration capacity of the abandoned land may not be sufficient to reach full restoration of the previous vegetation climax except for some pockets which received more regenerative resources. Field surveys in conjunction with remotely sensed and topographic data have the potential to explain the restoration and rehabilitation patterns of degraded/abandoned agricultural land to a good extent. The findings of the study seem to be representative not only for the whole Gadarif Region or other areas in Sudan, but also for other regions in the Sahel Zone with similar problems and environmental and social conditions. One of the most practical conservation approaches is to let farmers play an active role in managing their abandoned land. Such management aims to allow for a certain level of use and benefits while maintaining the natural vegetation development on theses area in order to achieve maximal restoration. Although the study investigated the vegetation development in abandoned mechanized rainfed agricultural land, a full understanding of the path-way needs surveys that include more types of abandoned land and investigation of the effects of other local environmental factors (e.g. fire, grazing, distance from forests etc.) for more than one season.

Marburg, Univ., Diss., 2004.

Im vorliegenden Vortrag wurde im Rahmen der Konferenz 'State of the Map Poland 2018' der aktuelle Ansatz zum Kartographieren von Innenraumumgebungen für OpenStreetMap (OSM), wie Gebäuden, vorgestellt und erläutert. Der Fokus des Vortrags lag dabei auf den von den Autoren entwickelten Indoor-Tools und Methodiken für OSM.

In der heutigen Zeit werden autonome Roboter in sehr vielen Bereichen eingesetzt. Wichtige Voraussetzungen für viele dieser Einsatzbereiche sind die Kartierung einer Umgebung sowie die autonome Navigation und Orientierung innerhalb dieser Karte. Dafür kann SLAM (Simultaneous Localization And Mapping) eingesetzt werden. Der Google Cartographer ist eine Software, die solche Funktionen bereitstellt. Diese Arbeit gibt zu Beginn einen grundlegenden Überblick über die vielseitigen Anwendungsgebiete und unterschiedlichen Funktionsweisen von SLAM. Im Weiteren wurden einzelne Algorithmen des Google Cartographers analysiert, sowie die Ergebnisse und deren Genauigkeit mit einem anderen SLAM Algorithmus verglichen. Weiterhin zeigt die Arbeit eine mögliche Anbindung des in C++ entwickelten Google Cartographers an Java über JNI (Java Native Interface). Abschließend wurden die Ergebnisse der Arbeit und der Nutzen der aus der Arbeit entstandenen Erkenntnisse und des entwickelten JNI ausgewertet. / In today's world, autonomous robots are used in many areas. Important requirements for many of these fields of application are the mapping of an environment as well as autonomous navigation and orientation within this map. SLAM (Simultaneous Localization And Mapping) can be used for this purpose. The Google Cartographer is a software that provides such functions. At the beginning, this thesis gives a basic overview of the versatile application areas and different functionalities of SLAM. Furthermore, individual algorithms of the Google Cartographer were analyzed and results and accuracy were compared with another SLAM algorithm. Furthermore the thesis shows a possible connection of the Google Cartographers developed in C++ to Java over JNI (Java Native Interface). Finally, the results and the benefits of the knowledge, gained from the thesis and the developed JNI, were evaluated.

Der Hochwasserschutz an den Gewässern I. Ordnung und der Elbe gehört spätestens seit dem Augusthochwasser 2002 zu einer der Kernaufgaben der Landestalsperrenverwaltung Sachsen. Das Hochwasserrisikomanagement spielt hierbei eine zentrale Rolle, denn es bildet die Grundlage für eine ganzheitliche Hochwasservorsorge, den Hochwasserschutz selbst und die Gefahrenabwehr. Ziel ist es, Opfer zu verhindern und Schäden weitestgehend zu verringern. Zum Hochwasserrisikomanagement des Freistaates Sachsen zählt insbesondere auch die Aktualisierung der vorliegenden Hochwasserschutzkonzepte und -gefahrenkarten durch die Landestalsperrenverwaltung. Redaktionsschluss: 19.12.2022

Für die die Lärmkartierung 2022 stehen aufgrund der Einführung der europaweit einheitlichen Berechnungsmethode CNOSSOS etliche Neuerungen an. Das LfULG hat in einem vorgelagerten Projekt die daraus zu erwartenden Auswirkungen auf die Schallberechnung und die Lärmkarten untersucht. Die Untersuchungsergebnisse werden in dieser Schriftenreihe vorgestellt. Weiterhin werden Empfehlungen zu optimierten Parametereinstellungen für die Berechnung der Lärmkarten gegeben. Ziel ist eine beschleunigte Schallberechnung mit möglichst geringer Beeinflussung der Ergebnisgenauigkeit. Die Publikation richtet sich sowohl an die mit der Kartierung betrauten Behörden und Stellen als auch an die Gemeinden, welche die Lärmkarten interpretieren und mit der Öffentlichkeit diskutieren müssen. Redaktionsschluss: 15.04.2022

Managing agricultural processes with significant logistics sub-processes is a challenge because coordinating a distributed fleet in a dynamic environment is difficult without proper oversight in terms of qualitative and quantitative process information. Digital assistance systems are thought to aid agricultural practitioners by providing process-related information and thus support operational decision-making or even control the logistic flow (semi-)automatically. However, their development is currently stifled by a lack of monitoring capabilities during process execution. This thesis concerns the topic of online process monitoring for ongoing agricultural logistic processes. It discusses how to extract process knowledge from the telemetry of agricultural machines by applying spatio-semantic reasoning techniques. Our method combines spatial analysis for identifying spatial relationships between machines and their environment with semantic inference to derive formal process knowledge through ontological and rule-based reasoning. To test our concepts, we implemented a domain-agnostic semantic mapping framework and applied it in the context of forage maize harvesting. We present custom-made ontological models and rules to represent agricultural environments and to reason about machine actors and their process states. Based on our prototype, we demonstrate how to implement automated process and service tracking in near-real-time. Finally, we discuss the role of online process analytics systems in the context of other agricultural assistance systems for farm and fleet management.

Die Stimme ist reich an grundlegenden Kommunikationselementen: Sie transportiert Sprache, sowie auch paralinguistische Informationen, wie den emotionale Zustand und die Identität des Sprechers. Im Vergleich zur Sprach- und Emotionsverarbeitung ist die Stimmerkennung bei weitem weniger gut erforscht. Dies ist erstaunlich, angesichts der allgegenwärtigen Relevanz der stimmbasierten Personenerkennung. Ein Ansatz neue Erkenntnisse zur Stimmerkennung zu erlangen, ist die Untersuchung von Personen, die ein selektives Defizit in der Stimmerkennung aufweisen. Dieses Defizit wird Phonagnosie bezeichnet. In der vorliegenden Dissertation untersuche ich Personen, bei denen Phonagnosie nach einer Hirnschädigung aufgetreten ist (i.e. erworbene Phonagnosie) und Personen, bei denen Phonagnosie entwicklungsbedingt und nicht durch eine offensichtliche Hirnschädigung bedingt ist (i.e. entwicklungsbedingte Phonagnosie). Die zugrunde liegenden kognitiven, neuro-funktionalen und neuro-anatomischen Mechanismen der Phonagnosie habe ich detailliert mit Hilfe von umfangreichen Verhaltensuntersuchungen sowie funktionaler und struktureller Magnetresonanztomographie charakterisiert. Die Ergebnisse der Dissertation bereichern das derzeitige Stimmerkennungsmodel durch: (i) Neue Erkenntnisse darüber welche Gehirnregionen notwendig sind, um eine Stimme zu erkennen. (ii) Und durch die empirische Bekräftigung der Annahme, dass Stimmerkennung ein mehrstufiger kognitiver Prozess ist, der verschiedene Subformen der Phonagnosie bedingt. Darüber hinaus tragen neue wissenschaftliche Erkenntnisse zur Stimmerkennung maßgeblich dazu bei, praktische Anwendungsbereiche wie klinische Therapieprogramme und künstliche Stimmerkennungprogramme weiterzuentwickeln. / The voice contains elementary social communication cues: it conveys speech, as well as paralinguistic information pertaining to the emotional state or the identity of the speaker. In contrast to neuroscientific research on vocal-speech and vocal-emotion processing, voice-identity processing has been less explored. This seems surprising, given the day-to-day significance of person recognition by voice. A valuable approach to unravel how voice-identity processing is accomplished is to investigate people who have a selective deficit in voice recognition. Such a deficit has been termed phonagnosia. In the present dissertation, I investigate phonagnosia following brain damage (i.e. acquired phonagnosia), as well as phonagnosia cases without apparent brain lesion (i.e. developmental phonagnosia). I in-depth characterise the underlying cognitive, neural-functional, and neuro-anatomical mechanisms of phonagnosia by means of comprehensive behavioural testing as well as functional and structural magnetic resonance imaging. The findings of this dissertation inform the current model of voice-identity processing by (i) delivering novel evidence of brain regions that crucially contribute to voice-identity processing, and by (ii) emphasising the multistage nature of voice-identity processing. We showed that dysfunction at different cognitive stages results in behaviourally distinct phonagnosia sub-types. Generally, advanced scientific knowledge about voice-identity processing as provided in the current dissertation also propels practical applications such as clinical treatment programs and artificial voice-recognition systems.

Fault planes of large earthquakes incorporate inhomogeneous structures. This can be observed in teleseismic studies through the spatial distribution of slip and seismic moment release caused by the mainshock. Both parameters are often concentrated on patches on the fault plane with much higher values for slip and moment release than their adjacent areas. These patches are called asperities which obviously have a strong influence on the mainshock rupture propagation. Condition and properties of structures in the fault plane area, which are responsible for the evolution of such asperities or their significance on damage distributions of future earthquakes, are still not well understood and subject to recent geo-scientific studies. <br><br> In the presented thesis asperity structures are identified on the fault plane of the M_w=8.0 Antofagasta earthquake in northern Chile which occurred on 30th of July, 1995. It was a thrust-type event in the seismogenic zone between the subducting pacific Nazca plate and the overriding South American plate. In cooperation of the German Task Force for Earthquakes and the CINCA'95 project a network of up to 44 seismic stations was set up to record the aftershock sequence. The seaward extension of the network with 9 OBH stations increased significantly the precision of hypocenter determinations. They were distributed mainly on the fault plane itself around the city of Antofagasta and Mejillones Peninsula. <br><br> The asperity structures were recognized here by the spatial variations of local seismological parameters; at first by the spatial distribution of the seismic b-value on the fault plane, derived from the magnitude-frequency relation of Gutenberg-Richter. The correlation of this b-value map with other parameters like the mainshock source time function, the gravity isostatic residual anomalies, the aftershock radiated seismic energy distribution and the vp/vs ratios from a local earthquake tomograhpy study revealed some ideas about the composition and asperity generating processes. The investigation of 295 aftershock focal mechanism solutions supported the resulting fault plane structure and proposed a 3D similar stress state in the area of the Antofagasta fault plane. / Die Bruchflaeche grosser Erdbeben umfasst inhomogene Strukturen, die bisher hauptsaechlich in teleseismischen Untersuchungen nachgewiesen werden konnten. Haeufig werden begrenzte Bereiche auf einer Bruchflaeche beobachtet, die durch eine starke Konzentration des freigesetzten seismischen Moments und durch grosse Dislokationen gekennzeichnet sind. Diese Bereiche werden als 'asperities' bezeichnet, die offensichtlich starken Einfluss auf den Bruchverlauf des Hauptbebens ausueben. Beschaffenheit und Eigenschaften der Strukturen in einem Herdgebiet, die verantwortlich sind fuer die Bildung solcher 'asperities' und deren eventueller Bedeutung fuer Schadensverteilungen in zukuenftigen Erdbeben, sind Gegenstand aktueller geowissenschaftlischer Untersuchungen. <br><br> In der vorliegenden Arbeit werden 'asperity'-Strukturen auf der Bruchflaeche des M_w=8.0 Antofagasta Erdbebens vom 30. Juli 1995 im Norden Chiles identifiziert. Es handelt sich hierbei um ein typisches Subduktionsbeben mit Aufschiebungscharakter, das in der seismogenen Zone zwischen der abtauchenden pazifischen Nazca-Platte und der ueberschiebenden suedamerikanischen Platte stattfand. Durch die Zusammenarbeit der Deutschen Task Force fuer Erdbeben und dem sich waehrend des Bebens bereits vor Ort befindlichen CINCA '95 Projektgruppe, konnte ein bis zu 44 Stationen umfassendes seismologisches Netzwerk zur Registrierung der Nachbeben errichtet werden. Vor allem die seeseitige Erweiterung des Netzes durch 9 OBH Stationen trug zur hohen Praezision der Hypozentrenbestimmung der Nachbeben bei, die sich hauptsaechlich auf der Bruchflaeche und damit im Kuestenbereich um die Stadt Antofagasta und der noerdlich gelegenen Halbinsel Mejillones verteilten. <br><br> Die 'asperity'-Strukturen konnten mittels raeumlicher Variationen von lokalen seismologischen Parametern erkannt werden; zunaechst durch die Verteilung des seimologischen b-Wertes auf der Bruchflaeche aus der Magnituden-Haeufigkeitsbeziehung von Gutenberg-Richter. Durch die Korrelation dieser Verteilung mit Parametern wie der Momentenrate aus dem Hauptbeben, der isostatischen Restanomalien des Gravitationsfeldes, der Verteilung der abgestrahlten seismischen Energie durch die Nachbeben und der vp/vs-Verhaeltnisse aus einer lokalen Erdbebentomographie konnten Rueckschluesse auf die Beschaffenheit und damit den Bildungsprozess der asperities gezogen werden. Die Untersuchung der Herflaechenloesungen die fuer 295 Nachbeben bestimmt wurden, ergab eine indirekte Bestaetigung der gefundenen Strukturen und wies auf die Existenz eines 3D Spannungszustands im Bereich der Bruchflaeche des Antofagasta Bebens hin.

Biomass is an important ecological variable for understanding the responses of vegetation to the currently observed global change. The impact of changes in vegetation biomass on the global ecosystem is also of high relevance. The vegetation in the arid and semi-arid environments of Kazakhstan is expected to be affected particularly strongly by future climate change. Therefore, it is of great interest to observe large-scale vegetation dynamics and biomass distribution in Kazakhstan. At the beginning of this dissertation, previous research activities and remote-sensing-based methods for biomass estimation in semi-arid regions have been comprehensively reviewed for the first time. The review revealed that the biggest challenge is the transferability of methods in time and space. Empirical approaches, which are predominantly applied, proved to be hardly transferable. Remote-sensing-based Net Primary Productivity (NPP) models, on the other hand, allow for regional to continental modelling of NPP time-series and are potentially transferable to new regions. This thesis thus deals with modelling and analysis of NPP time-series for Kazakhstan and presents a methodological concept for derivation of above-ground biomass estimates based on NPP data. For validation of the results, biomass field data were collected in three study areas in Kazakhstan. For the selection of an appropriate model, two remote-sensing-based NPP models were applied to a study area in Central Kazakhstan. The first is the Regional Biomass Model (RBM). The second is the Biosphere Energy Transfer Hydrology Model (BETHY/DLR). Both models were applied to Kazakhstan for the first time in this dissertation. Differences in the modelling approaches, intermediate products, and calculated NPP, as well as their temporal characteristics were analysed and discussed. The model BETHY/DLR was then used to calculate NPP for Kazakhstan for 2003–2011. The results were analysed regarding spatial, intra-annual, and inter-annual variations. In addition, the correlation between NPP and meteorological parameters was analysed. In the last part of this dissertation, a methodological concept for derivation of above-ground biomass estimates of natural vegetation from NPP time-series has been developed. The concept is based on the NPP time-series, information about fractional cover of herbaceous and woody vegetation, and plants’ relative growth rates (RGRs). It has been the first time that these parameters are combined for biomass estimation in semi-arid regions. The developed approach was finally applied to estimate biomass for the three study areas in Kazakhstan and validated with field data. The results of this dissertation provide information about the vegetation dynamics in Kazakhstan for 2003–2011. This is valuable information for a sustainable land management and the identification of regions that are potentially affected by a changing climate. Furthermore, a methodological concept for the estimation of biomass based on NPP time-series is presented. The developed method is potentially transferable. Providing that the required information regarding vegetation distribution and fractional cover is available, the method will allow for repeated and large-area biomass estimation for natural vegetation in Kazakhstan and other semi-arid environments.