Die Fernerkundung ist eine wichtige Quelle für aktuelle und qualitativ hochwertige Geodaten bzw. für die Aktualisierung von vorhandenen Geodaten. Die Entwicklung von neuen flugzeug- und satellitengestützten digitalen Sensoren in den letzten Jahren hat diese Bedeutung noch erhöht. Die Sensoren erschließen aufgrund ihrer verbesserten räumlichen und radiometrischen Auflösung und der vollständig digitalen Verarbeitungskette neue Anwendungsfelder. Klassische Auswerteverfahren stoßen bei der Analyse der Daten häufig an ihre Grenzen. Die in dieser Arbeit vorgestellte multiskalige objektklassen-spezifische Analyse stellt hier ein sehr gut geeignetes Verfahren dar, welches gute Ergebnisse liefert. Die Klassifizierung der Daten erfolgt mittels eines Fuzzy- Klassifizierungsverfahrens, welches Vorteile in der Genauigkeit und Interpretierbarkeit der Ergebnisse liefert. Die thematische Genauigkeit (Datenqualität) der Fuzzy-Klassifizierung ist von entscheidender Bedeutung für die Akzeptanz der Ergebnisse und ihre weitere Nutzung. Hier wurden Methoden zur räumlich differenzierten Ermittlung und Visualisierung der thematischen Genauigkeit entwickelt.Außerdem wurde die Methode der segmentbasierten Fuzzy-Logic Veränderungsanalyse (SFLV) entwickelt. Die Methode ermöglicht die Veränderungsanalyse von sehr bis ultra hoch aufgelösten Fernerkundungsdaten mit einer differenzierten Aussage zu den eingetretenen Veränderungen. Sie basiert auf den Standard Operationen für unscharfe Mengen und nutzt die Ergebnisse der entwickelten Methode zur Analyse hochauflösender Fernerkundungsdaten. Die SFLV liefert einen deutlichen Mehrwert zu dem klassischen Vergleich zweier Klassifizierungsergebnisse, indem sich differenzierte Aussagen über mögliche Veränderungen machen lassen. Die Anwendbarkeit der SFLV wurde erfolgreich an einem kleinen Untersuchungsgebiet auf der Elbinsel Pagensand beispielhaft für Veränderungsanalyse von Biotoptypen auf der Grundlage von HRSC-A Daten aufgezeigt.

Für Festigkeitsnachweise hat sich die Methode der Finiten Elemente (FEM) als Goldstandard etabliert. Zwar wird sowohl bei der Modellbildung als auch bei der Auswertung der Ergebnisse nach wie vor eine intellektuelle Eigenleistung gefordert, die Ergebnisse selbst sind aber unter dieser Voraussetzung zuverlässig und tendenziell reproduzierbar. Dank der Leistungsfähigkeit der heutigen Arbeitsplatzrechner werden zunehmend große Produkte betrachtet – Assemblies, die aus einer Vielzahl unterschiedlichster Parts bzw. Baugruppen bestehen. Hier begegnen wir einem neuen Phänomen. Es gibt oft Basisstrukturen, in denen Detailstrukturen enthalten sind, deren geometrische Abmessungen sich um mehrere Größenordnungen von den Gesamtabmessungen unterscheiden können. Eine gemeinsame Elementierung erweist sich dabei als wenig sinnvoll. Ebenso findet man oft eine große Anzahl von Gleichteilen, für die im Prinzip jeweils eine Mustervernetzung genügt. Selbst wenn die FE-Software dies zulassen sollte, bleibt das Problem der extrem unterschiedlichen Elementgrößen innerhalb eines Modells. Das häufig propagierte defeaturing, für das sogar Automatisierungsansätze existieren, ist ebenso wenig zielführend, weil es auf geometrische Details bezogen ist, die nicht notwendig physikalische Funktionselemente darstellen. Gerade die physikalischen Eigenschaften der Parts sollten ja erhalten bleiben und in die Analyse einfließen. In Einzelfällen werden physikalisch motivierte Vereinfachungen praktiziert; so werden Wellen auf Balkenstrukturen reduziert, wenn man sich nur für die mechanischen Eigenschaften von Rotoren interessiert. Eine Verallgemeinerung und Systematisierung solcher Individualansätze auf größere Klassen von Strukturkomponenten ist bisher nicht untersucht worden.

We derive the amplitude expansion for a phase-field-crystal (APFC) model that captures the basic physics of magneto-structural interactions. The symmetry breaking due to magnetization is demonstrated, and the characterization of the magnetic anisotropy for a bcc crystal is provided. This model enables a convenient coarse-grained description of crystalline structures, in particular when considering the features of the APFC model combined with numerical methods featuring inhomogeneous spatial resolution. This is shown by addressing the shrinkage of a spherical grainwithin amatrix, chosen as a prototypical system to demonstrate the influence of different magnetizations. These simulations serve as a proof of concept for the modeling of manipulation of dislocation networks and microstructures in ferromagnetic materials within the APFC model.