@phdthesis{Uereyen2022,
  author    = {{\"U}reyen, Soner},
  title     = {Multivariate Time Series for the Analysis of Land Surface Dynamics - Evaluating Trends and Drivers of Land Surface Variables for the Indo-Gangetic River Basins},
  doi       = {10.25972/OPUS-29194},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-291941},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {The investigation of the Earth system and interplays between its components is of utmost importance to enhance the understanding of the impacts of global climate change on the Earth's land surface. In this context, Earth observation (EO) provides valuable long-term records covering an abundance of land surface variables and, thus, allowing for large-scale analyses to quantify and analyze land surface dynamics across various Earth system components. In view of this, the geographical entity of river basins was identified as particularly suitable for multivariate time series analyses of the land surface, as they naturally cover diverse spheres of the Earth. Many remote sensing missions with different characteristics are available to monitor and characterize the land surface. Yet, only a few spaceborne remote sensing missions enable the generation of spatio-temporally consistent time series with equidistant observations over large areas, such as the MODIS instrument. In order to summarize available remote sensing-based analyses of land surface dynamics in large river basins, a detailed literature review of 287 studies was performed and several research gaps were identified. In this regard, it was found that studies rarely analyzed an entire river basin, but rather focused on study areas at subbasin or regional scale. In addition, it was found that transboundary river basins remained understudied and that studies largely focused on selected riparian countries. Moreover, the analysis of environmental change was generally conducted using a single EO-based land surface variable, whereas a joint exploration of multivariate land surface variables across spheres was found to be rarely performed. To address these research gaps, a methodological framework enabling (1) the preprocessing and harmonization of multi-source time series as well as (2) the statistical analysis of a multivariate feature space was required. For development and testing of a methodological framework that is transferable in space and time, the transboundary river basins Indus, Ganges, Brahmaputra, and Meghna (IGBM) in South Asia were selected as study area, having a size equivalent to around eight times the size of Germany. These basins largely depend on water resources from monsoon rainfall and High Mountain Asia which holds the largest ice mass outside the polar regions. In total, over 1.1 billion people live in this region and in parts largely depend on these water resources which are indispensable for the world's largest connected irrigated croplands and further domestic needs as well. With highly heterogeneous geographical settings, these river basins allow for a detailed analysis of the interplays between multiple spheres, including the anthroposphere, biosphere, cryosphere, hydrosphere, lithosphere, and atmosphere. In this thesis, land surface dynamics over the last two decades (December 2002 - November 2020) were analyzed using EO time series on vegetation condition, surface water area, and snow cover area being based on MODIS imagery, the DLR Global WaterPack and JRC Global Surface Water Layer, as well as the DLR Global SnowPack, respectively. These data were evaluated in combination with further climatic, hydrological, and anthropogenic variables to estimate their influence on the three EO land surface variables. The preprocessing and harmonization of the time series was conducted using the implemented framework. The resulting harmonized feature space was used to quantify and analyze land surface dynamics by means of several statistical time series analysis techniques which were integrated into the framework. In detail, these methods involved (1) the calculation of trends using the Mann-Kendall test in association with the Theil-Sen slope estimator, (2) the estimation of changes in phenological metrics using the Timesat tool, (3) the evaluation of driving variables using the causal discovery approach Peter and Clark Momentary Conditional Independence (PCMCI), and (4) additional correlation tests to analyze the human influence on vegetation condition and surface water area. These analyses were performed at annual and seasonal temporal scale and for diverse spatial units, including grids, river basins and subbasins, land cover and land use classes, as well as elevation-dependent zones. The trend analyses of vegetation condition mostly revealed significant positive trends. Irrigated and rainfed croplands were found to contribute most to these trends. The trend magnitudes were particularly high in arid and semi-arid regions. Considering surface water area, significant positive trends were obtained at annual scale. At grid scale, regional and seasonal clusters with significant negative trends were found as well. Trends for snow cover area mostly remained stable at annual scale, but significant negative trends were observed in parts of the river basins during distinct seasons. Negative trends were also found for the elevation-dependent zones, particularly at high altitudes. Also, retreats in the seasonal duration of snow cover area were found in parts of the river basins. Furthermore, for the first time, the application of the causal discovery algorithm on a multivariate feature space at seasonal temporal scale revealed direct and indirect links between EO land surface variables and respective drivers. In general, vegetation was constrained by water availability, surface water area was largely influenced by river discharge and indirectly by precipitation, and snow cover area was largely controlled by precipitation and temperature with spatial and temporal variations. Additional analyses pointed towards positive human influences on increasing trends in vegetation greenness. The investigation of trends and interplays across spheres provided new and valuable insights into the past state and the evolution of the land surface as well as on relevant climatic and hydrological driving variables. Besides the investigated river basins in South Asia, these findings are of great value also for other river basins and geographical regions.},
  subject      = {Multivariate Analyse},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Ziliotto2011,
  author    = {Ziliotto, Sonia},
  title     = {Geographiedidaktische Analyse zum Thema "Bildung f{\"u}r nachhaltige Entwicklung". Ein Vergleich zwischen Venetien und Bayern aufgezeigt an Kinderg{\"a}rten und Grundschulen in Padua und W{\"u}rzburg},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-69380},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Bildung f{\"u}r nachhaltige Entwicklung setzt einen systematischen Ansatz voraus, der sozio{\"o}konomische Umweltaspekte in enge Beziehung zueinander setzt. Bildung f{\"u}r nachhaltige Entwicklung bedeutet also, die Komplexit{\"a}t von Ph{\"a}nomenen und deren Beziehung zueinander zu begreifen lernen und Schl{\"u}sselkompetenzen zu entwickeln, um aktiv, bewusst, verantwortungsvoll und kritisch an der Gestaltung der Gegenwart und der Zukunft teilzuhaben. Gegenstand vorliegender Forschungsarbeit ist die Bildung f{\"u}r nachhaltige Entwicklung (BNE) aus Sicht der Geographie und im internationalen Vergleich zwischen der italienischen Stadt Padua in der Region Venetien und W{\"u}rzburg in Bayern. Im Mittelpunkt stehen Aktivit{\"a}ten und Projekte, die im formalen Bereich, d.h. in Kinderg{\"a}rten und Grundschulen, und im non-formalen Bereich, wie in Vereinen, Einrichtungen, lokale K{\"o}rperschaften, durchgef{\"u}hrt wurden. Damit war die Voraussetzung geschaffen, das gesamte Spektrum an Angeboten und M{\"o}glichkeiten der Zusammenarbeit im Bereich BNE in den f{\"u}r die Fallstudie gew{\"a}hlten St{\"a}dten zu erfassen, also einschließlich der Angebote von und der Angebote an die Schulen. Dem Forschungsverfahren liegt ein Fragebogen {\"u}ber die Wertesysteme und Wertvorstellungen von Erziehern und Lehrern in Bezug auf geographische Bildung zugrunde. Dabei stellt sich unter anderem heraus, dass der Zusammenhang zwischen BNE und geographischer Bildung kaum wahrgenommen wird. Diese Feststellung best{\"a}tigt sich im weiteren Verlauf des Untersuchungsverfahrens, das sich auf die Auswertung von dreizehn, aus der Fachliteratur und aus internationalen Dokumenten ausgew{\"a}hlten und behandelten BNE-Themen konzentriert. Die Ergebnisse zeigen, dass es in beiden St{\"a}dten und in beiden Bereichen, im formalen wie im non-formalen, " BNE-Best Practice" gibt und dass Themen mit Bezug zu Bildung zu Nachhaltigkeit gegen{\"u}ber Themen mit Bezug zu entwicklungsbezogener Bildung der Vorzug gegeben wird. Weiter geht daraus hervor, dass in erster Linie Umweltaspekte behandelt werden, gefolgt von sozialen, w{\"a}hrend {\"o}konomische Aspekte das Schlusslicht bilden. In Bezug auf das, was nachhaltige Entwicklung und BNE bedeuten, herrscht bei den Interviewpartnern ziemliche Unklarheit und ein geringes Bewusstsein. Im non-formalen Bereich T{\"a}tige wissen {\"u}ber die Grundlagen nachhaltiger Entwicklung Bescheid, bevorzugen jedoch die Bezeichnung "Umwelterziehung", weil dieser Begriff f{\"u}r die Allgemeinheit angeblich besser verst{\"a}ndlich ist. Die Mehrheit der Erzieher und Lehrer hingegen erkennt keinen Unterschied zwischen BNE und Umwelterziehung. Auch die staatlichen Lehrpl{\"a}ne und Richtlinien geben kaum Aufschluss dar{\"u}ber, was BNE ist. Manchmal wird BNE mit Umwelterziehung gleichgesetzt, dann ist sie wieder Teil davon, andere Male wird sie als Orientierungshilfe f{\"u}r Umwelterziehung empfohlen. Jedenfalls wird darin nichts anderes als Umwelterziehung damit in Verbindung gebracht. Die befragten Personen sind wesentlich mehr auf die " Praxis" als auf die " Theorie" bedacht. Sie f{\"u}hren interessante Projekte und Aktivit{\"a}ten durch, sind sich aber des theoretischen Ansatzes, der BNE zugrunde liegt und der mit dem der Geographie in gar einigen Punkten konvergent ist, nicht wirklich bewusst. In diesem Sinne erschließt vorliegende Forschungsarbeit das Potential an Synergien von BNE und geographischer Bildung. Denn einerseits k{\"o}nnte die Geographie aufschlussreiche theoretische {\"U}berlegungen und Impulse liefern, andererseits k{\"o}nnte BNE den Anstoß zur Erneuerung geographischer Bildung geben und sie damit aus der gesellschaftlichen Isolation f{\"u}hren. Solche Grund{\"u}berlegungen sollten selbstverst{\"a}ndlich auch in den Curricula - in Form der zur Verf{\"u}gung stehenden Stundenzahl - ihren Niederschlag finden.},
  subject      = {nachhaltige entwicklung},
  language  = {de}
}
@article{ZieglerPollingerBoelletal.2020,
  author    = {Ziegler, Katrin and Pollinger, Felix and B{\"o}ll, Susanne and Paeth, Heiko},
  title     = {Statistical modeling of phenology in Bavaria based on past and future meteorological information},
  series = {Theoretical and Applied Climatology},
  volume    = {140},
  journal   = {Theoretical and Applied Climatology},
  issn      = {0177-798X},
  doi       = {10.1007/s00704-020-03178-4},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-232717},
  pages     = {1467-1481},
  year      = {2020},
  abstract  = {Plant phenology is well known to be affected by meteorology. Observed changes in the occurrence of phenological phases arecommonly considered some of the most obvious effects of climate change. However, current climate models lack a representationof vegetation suitable for studying future changes in phenology itself. This study presents a statistical-dynamical modelingapproach for Bavaria in southern Germany, using over 13,000 paired samples of phenological and meteorological data foranalyses and climate change scenarios provided by a state-of-the-art regional climate model (RCM). Anomalies of severalmeteorological variables were used as predictors and phenological anomalies of the flowering date of the test plantForsythiasuspensaas predictand. Several cross-validated prediction models using various numbers and differently constructed predictorswere developed, compared, and evaluated via bootstrapping. As our approach needs a small set of meteorological observationsper phenological station, it allows for reliable parameter estimation and an easy transfer to other regions. The most robust andsuccessful model comprises predictors based on mean temperature, precipitation, wind velocity, and snow depth. Its averagecoefficient of determination and root mean square error (RMSE) per station are 60\% and ± 8.6 days, respectively. However, theprediction error strongly differs among stations. When transferred to other indicator plants, this method achieves a comparablelevel of predictive accuracy. Its application to two climate change scenarios reveals distinct changes for various plants andregions. The flowering date is simulated to occur between 5 and 25 days earlier at the end of the twenty-first century comparedto the phenology of the reference period (1961-1990).},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Ziegler2022,
  author    = {Ziegler, Katrin},
  title     = {Implementierung von verbesserten Landoberfl{\"a}chenparametern und -prozessen in das hochaufgel{\"o}ste Klimamodell REMO},
  doi       = {10.25972/OPUS-26128},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-261285},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {Das Ziel dieser Arbeit war neue Eingangsdaten f{\"u}r die Landoberfl{\"a}chenbeschreibung des regionalen Klimamodells REMO zu finden und ins Modell zu integrieren, um die Vorhersagequalit{\"a}t des Modells zu verbessern. Die neuen Daten wurden so in das Modell eingebaut, dass die bisherigen Daten weiterhin als Option verf{\"u}gbar sind. Dadurch kann {\"u}berpr{\"u}ft werden, ob und in welchem Umfang sich die von jedem Klimamodell ben{\"o}tigten Rahmendaten auf Modellergebnisse auswirken. Im Zuge der Arbeit wurden viele unterschiedliche Daten und Methoden zur Generierung neuer Parameter miteinander verglichen, denn neben dem Ersetzen der konstanten Eingangswerte f{\"u}r verschiedene Oberfl{\"a}chenparameter und den damit verbundenen {\"A}nderungen wurden als zus{\"a}tzliche Verbesserung auch Ver{\"a}nderungen an der Parametrisierung des Bodens speziell in Hinblick auf die Bodentemperaturen in REMO vorgenommen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die durch die verschiedenen {\"A}nderungen ausgel{\"o}sten Auswirkungen f{\"u}r das CORDEX-Gebiet EUR-44 mit einer Aufl{\"o}sung von ca. 50km und f{\"u}r das in dem darin eingebetteten neu definierten Deutschlandgebiet GER-11 mit einer Aufl{\"o}sung von ca. 12km getestet sowie alle {\"A}nderungen anhand von verschiedenen Beobachtungsdatens{\"a}tzen validiert. Die vorgenommenen Arbeiten gliederten sich in drei Hauptteile. Der erste Teil bestand in dem vom eigentlichen Klimamodell unabh{\"a}ngigen Vergleich der verschiedenen Eingangsdaten auf unterschiedlichen Aufl{\"o}sungen und deren Performanz in allen Teilen der Erde, wobei ein besonderer Fokus auf der Qualit{\"a}t in den sp{\"a}teren Modellgebieten lag. Unter Ber{\"u}cksichtigung der Faktoren, wie einer globalen Verf{\"u}gbarkeit der Daten, einer verbesserten r{\"a}umlichen Aufl{\"o}sung und einer kostenlosen Nutzung der Daten sowie verschiedener Validationsergebnissen von anderen Studien, wurden in dieser Arbeit vier neue Topographiedatens{\"a}tze (SRTM, ALOS, TANDEM und ASTER) und drei neue Bodendatens{\"a}tze (FAOn, Soilgrid und HWSD) f{\"u}r die Verwendung im Pr{\"a}prozess von REMO aufbereitet und miteinander sowie mit den bisher in REMO verwendeten Daten verglichen. Auf Grundlage dieser Vergleichsstudien schieden bei den Topographiedaten die verwendeten Datensatz-Versionen von SRTM, ALOS und TANDEM f{\"u}r die in dieser Arbeit durchgef{\"u}hrten REMO-L{\"a}ufe aus. Bei den neuen Bodendatens{\"a}tzen wurde ausgenutzt, dass diese verschiedenen Bodeneigenschaften f{\"u}r unterschiedliche Tiefen als Karten zur Verf{\"u}gung stellen. In REMO wurden bisher alle ben{\"o}tigten Bodenparameter abh{\"a}ngig von f{\"u}nf verschiedenen Bodentexturklassen und einer zus{\"a}tzlichen Torfklasse ausgewiesen und als konstant {\"u}ber die gesamte Modellbodens{\"a}ule (bis ca. 10m) angenommen. Im zweiten Teil wurden auf Basis der im ersten Teil ausgew{\"a}hlten neuen Datens{\"a}tze und den neu verf{\"u}gbaren Bodenvariablen verschiedene Sensitivit{\"a}tsstudien {\"u}ber das Beispieljahr 2000 durchgef{\"u}hrt. Dabei wurden verschiedene neue Parametrisierungen f{\"u}r die bisher aus der Textur abgeleiteten Bodenvariablen und die Parametrisierung von weiteren hydrologischen und thermalen Bodeneigenschaften verglichen. Ferner wurde aufgrund der neuen nicht {\"u}ber die Tiefe konstanten Bodeneigenschaften eine neue numerische Methode zur Berechnung der Bodentemperaturen der f{\"u}nf Schichten in REMO getestet, welche wiederum andere Anpassungen erforderte. Der Test und die Auswahl der verschiedenen Datensatz- und Parametrisierungsversionen auf die Modellperformanz wurde in drei Experimentpl{\"a}ne unterteilt. Im ersten Plan wurden die Auswirkungen der ausgew{\"a}hlten Topographie- und Bodendatens{\"a}tze {\"u}berpr{\"u}ft. Der zweite Plan behandelte die Unterschiede der verschiedenen Parametrisierungsarten der Bodenvariablen hinsichtlich der verwendeten Variablen zur Berechnung der Bodeneigenschaften, der {\"u}ber die Tiefe variablen oder konstanten Eigenschaften und der verwendeten Berechnungsmethode der Bodentemperatur{\"a}nderungen. Durch die Erkenntnisse aus diesen beiden Experimentpl{\"a}nen, die f{\"u}r beide Untersuchungsgebiete durchgef{\"u}hrt wurden, ergaben sich im dritten Plan weitere Parametrisierungs{\"a}nderungen. Alle {\"A}nderungen dieses dritten Experimentplans wurden sukzessiv getestet, sodass der paarweise Vergleich von zwei aufeinanderfolgenden Modelll{\"a}ufen die Auswirkungen der Neuerung im jeweils zweiten Lauf widerspiegelt. Der letzte Teil der Arbeit bestand aus der Analyse von f{\"u}nf l{\"a}ngeren Modelll{\"a}ufen (2000-2018), die zur {\"U}berpr{\"u}fung der Ergebnisse aus den Sensitivit{\"a}tsstudien sowie zur Einsch{\"a}tzung der Performanz in weiteren teilweise extremen atmosph{\"a}rischen Bedingungen durchgef{\"u}hrt wurden. Hierf{\"u}r wurden die bisherige Modellversion von REMO (id01) f{\"u}r die beiden Untersuchungsgebiete EUR-44 und GER-11 als Referenzl{\"a}ufe, zwei aufgrund der Vergleichsergebnisse von Experimentplan 3 selektierte Modellversionen (id06 und id15a f{\"u}r GER-11) sowie die finale Version (id18a f{\"u}r GER-11), die alle vorgenommenen {\"A}nderungen dieser Arbeit enth{\"a}lt, ausgew{\"a}hlt. Es stellte sich heraus, dass sowohl die neuen Topographiedaten als auch die neuen Bodendaten große Differenzen zu den bisherigen Daten in REMO haben. Zudem {\"a}nderten sich die von diesen konstanten Eingangsdaten abgeleiteten Hilfsvariablen je nach verwendeter Parametrisierung sehr deutlich. Dies war besonders gut anhand der Bodenparameter zu erkennen. Sowohl die r{\"a}umliche Verteilung als auch der Wertebereich der verschiedenen Modellversionen unterschieden sich stark. Eine Einsch{\"a}tzung der Qualit{\"a}t der resultierenden Parameter wurde jedoch dadurch erschwert, dass auch die verschiedenen zur Validierung herangezogenen Bodendatens{\"a}tze f{\"u}r diese Parameter deutlich voneinander abweichen. Die finale Modellversion id18a {\"a}hnelte trotz der umfassenden {\"A}nderungen in den meisten Variablen den Ergebnissen der bisherigen REMO-Version. Je nach zeitlicher und r{\"a}umlicher Aggregation sowie unterschiedlichen Regionen und Jahreszeiten wurden leichte Verbesserungen, aber auch leichte Verschlechterungen im Vergleich zu den klimatologischen Validationsdaten festgestellt. Gr{\"o}ßere Ver{\"a}nderungen im Vergleich zur bisherigen Modellversion konnten in den tieferen Bodenschichten aufgezeigt werden, welche allerdings aufgrund von fehlenden Validationsdaten nicht beurteilt werden konnten. F{\"u}r alle 2m-Temperaturen konnte eine tendenzielle leichte Erw{\"a}rmung im Vergleich zum bisherigen Modelllauf beobachtet werden, was sich einerseits negativ auf die ohnehin durchschnittlich zu hohe Minimumtemperatur, aber andererseits positiv auf die bisher zu niedrige Maximumtemperatur des Modells in den betrachteten Gebieten auswirkte. Im Niederschlagssignal und in den 10m-Windvariablen konnten keine signifikanten {\"A}nderungen nachgewiesen werden, obwohl die neue Topographie an manchen Stellen im Modellgebiet deutlich von der bisherigen abweicht. Des Weiteren variierte das Ranking der verschiedenen Modellversionen jeweils nach dem angewendeten Qualit{\"a}tsindex. Um diese Ergebnisse besser einordnen zu k{\"o}nnen, muss ber{\"u}cksichtigt werden, dass die neuen Daten f{\"u}r Modellgebiete mit 50 bzw. 12km r{\"a}umlicher Aufl{\"o}sung und der damit verbundenen hydrostatischen Modellversion getestet wurden. Zudem sind vor allem in Fall der Topographie die bisher enthaltenen GTOPO-Daten (1km Aufl{\"o}sung) f{\"u}r die Aggregation auf diese gr{\"o}bere Modellaufl{\"o}sung geeignet. Die bisherigen Bodendaten stoßen jedoch mit 50km Aufl{\"o}sung bereits an ihre Grenzen. Zus{\"a}tzlich ist zu beachten, dass nicht nur die Mittelwerte dieser Daten, sondern auch deren Subgrid-Variabilit{\"a}t als Variablen im Modell f{\"u}r verschiedene Parametrisierungen verwendet werden. Daher ist es essentiell, dass die Eingangsdaten eine deutlich h{\"o}here Aufl{\"o}sung bereitstellen als die zur Modellierung definierte Aufl{\"o}sung. F{\"u}r lokale Klimasimulationen mit Aufl{\"o}sungen im niedrigen Kilometerbereich spielen auch die Vertikalbewegungen (nicht-hydrostatische Modellversion) eine wichtige Rolle, die stark von der Topographie sowie deren horizontaler und vertikaler {\"A}nderungsrate beeinflusst werden, was die in dieser Arbeit eingebauten wesentlich h{\"o}her aufgel{\"o}sten Daten f{\"u}r die zuk{\"u}nftige Weiterentwicklung von REMO wertvoll machen kann.},
  subject      = {Klimamodell},
  language  = {de}
}
@phdthesis{ZamaniPedram2011,
  author    = {Zamani Pedram, Masoud},
  title     = {Source, facies, and sedimentary environments of the Middle to Upper Jurassic strata in the Kerman and Tabas areas, east-central Iran},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-56758},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {The present study concerned mainly on the source, facies, and sedimentary environments of the Middle to Upper Jurassic strata in the Kerman and Tabas areas, east-central Iran. The composition of sandstones, and heavy mineral analysis point to pre-existing sedimentary, low, middle to upper rank metamorphic, and plutonic rocks of the Kalmard, Posht-e-Badam, Bayazeh, and Zarand-Kerman areas as the source rocks. According to the diagram of WELTJE et al. (1998), most samples from the Middle-Upper Jurassic rocks suggest a moderate to high elevation of the source area, and indicate a semi-arid and mediterranean to sub-humid climate. In the Qt-F-L ternary diagrams of DICKINSON et al. (1983), most point counting data from the Lower Siliciclastic Member and the top of the Hojedk Formation plot in the recycled orogen (Quartzose recycled) area of the diagram. The sandstones in this area can be interpreted as being derived from the Mid-Cimmerian Movements. Sixteen different types of siliciclastic-carbonate, and evaporatic sedimentary environments have been recognized. Thirty-nine macroinvertebrate taxa have been identified. Ten ichnotaxa have been taxonomically described from the Middle to Upper Jurassic rocks. Quite likely, before rotation of CEIM which were associated with counterclockwise block-rotation, equivalent rocks of the Bidou Formation occurred along the tectonic zone between the Yazd and the Tabas blocks (probably during the Middle Jurassic to Lower Cretaceous). However, from the Cretaceous onwards, most of the Bidou Formation has been removed by a combination of strike-slip and reverse movements of the Kashmar-Kerman tectonic zone. Roughly, these block-rotation movements occurred after the Cretaceous. During the Middle to Upper Jurassic, the tectonic activities were vertical movements producing the sedimentary pattern in the CEIM.},
  subject      = {Kerman <Region>},
  language  = {en}
}
@article{YangYaoLietal.2022,
  author    = {Yang, Xuting and Yao, Wanqiang and Li, Pengfei and Hu, Jinfei and Latifi, Hooman and Kang, Li and Wang, Ningjing and Zhang, Dingming},
  title     = {Changes of SOC content in China's Shendong coal mining area during 1990-2020 investigated using remote sensing techniques},
  series = {Sustainability},
  volume    = {14},
  journal   = {Sustainability},
  number    = {12},
  issn      = {2071-1050},
  doi       = {10.3390/su14127374},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-278939},
  year      = {2022},
  abstract  = {Coal mining, an important human activity, disturbs soil organic carbon (SOC) accumulation and decomposition, eventually affecting terrestrial carbon cycling and the sustainability of human society. However, changes of SOC content and their relation with influential factors in coal mining areas remained unclear. In the study, predictive models of SOC content were developed based on field sampling and Landsat images for different land-use types (grassland, forest, farmland, and bare land) of the largest coal mining area in China (i.e., Shendong). The established models were employed to estimate SOC content across the Shendong mining area during 1990-2020, followed by an investigation into the impacts of climate change and human disturbance on SOC content by a Geo-detector. Results showed that the models produced satisfactory results (R\(^2\) > 0.69, p < 0.05), demonstrating that SOC content over a large coal mining area can be effectively assessed using remote sensing techniques. Results revealed that average SOC content in the study area rose from 5.67 gC·kg\(^{-1}\) in 1990 to 9.23 gC·kg\(^{-1}\) in 2010 and then declined to 5.31 gC·Kg\(^{-1}\) in 2020. This could be attributed to the interaction between the disturbance of soil caused by coal mining and the improvement of eco-environment by land reclamation. Spatially, the SOC content of farmland was the highest, followed by grassland, and that of bare land was the lowest. SOC accumulation was inhibited by coal mining activities, with the effect of high-intensity mining being lower than that of moderate- and low-intensity mining activities. Land use was found to be the strongest individual influencing factor for SOC content changes, while the interaction between vegetation coverage and precipitation exerted the most significant influence on the variability of SOC content. Furthermore, the influence of mining intensity combined with precipitation was 10 times higher than that of mining intensity alone.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Wohlfart2018,
  author    = {Wohlfart, Christian},
  title     = {The Yellow River Basin in Transition - Multi-faceted Land Cover Change Analysis in the Yellow River Basin in the Context of Global Change Using Multi-sensor Remote Sensing Imagery},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-163724},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2018},
  abstract  = {As a cradle of ancient Chinese civilization, the Yellow River Basin has a very long human-environment interrelationship, where early anthropogenic activities re- sulted in large scale landscape modifications. Today, the impact of this relationship has intensified further as the basin plays a vital role for China's continued economic development. It is one of the most densely-populated, fastest growing, and most dynamic regions of China with abundant natural and environmental resources providing a livelihood for almost 190 million people. Triggered by fundamental economic reforms, the basin has witnessed a spectacular economic boom during the last decades and can be considered as an exemplary blueprint region for contemporary dynamic Global Change processes occurring throughout the country, which is currently transitioning from an agrarian-dominated economy into a modern urbanized society. However, this resourcesdemanding growth has led to profound land use changes with adverse effects on the Yellow River social-ecological systems, where complex challenges arise threatening a long-term sustainable development. Consistent and continuous remote sensing-based monitoring of recent and past land cover and land use change is a fundamental requirement to mitigate the adverse impacts of Global Change processes. Nowadays, technical advancement and the multitude of available satellite sensors, in combination with the opening of data archives, allow the creation of new research perspectives in regional land cover applications over heterogeneous landscapes at large spatial scales. Despite the urgent need to better understand the prevailing dynamics and underlying factors influencing the current processes, detailed regional specific land cover data and change information are surprisingly absent for this region. In view of the noted research gaps and contemporary developments, three major objectives are defined in this thesis. First (i), the current and most pressing social-ecological challenges are elaborated and policy and management instruments towards more sustainability are discussed. Second (ii), this thesis provides new and improved insights on the current land cover state and dynamics of the entire Yellow River Basin. Finally (iii), the most dominant processes related to mining, agriculture, forest, and urban dynamics are determined on finer spatial and temporal scales. The complex and manifold problems and challenges that result from long-term abuse of the water and land resources in the basin have been underpinned by policy choices, cultural attitude, and institutions that have evolved over centuries in China. The tremendous economic growth that has been mainly achieved by extracting water and exploiting land resources in a rigorous, but unsustainable manner, might not only offset the economic benefits, but could also foster social unrest. Since the early emergence of the first Chinese dynasties, flooding was considered historically as a primary issue in river management and major achievements have been made to tame the wild nature of the Yellow River. Whereas flooding is therefore largely now under control, new environmental and social problems have evolved, including soil and water pollution, ecological degradation, biodiversity decline, and food security, all being further aggravated by anthropogenic climate change. To resolve the contemporary and complex challenges, many individual environmental laws and regulations have been enacted by various Chinese ministries. However, these policies often pursue different, often contradictory goals, are too general to tackle specific problems and are usually implemented by a strong top-down approach. Recently, more flexible economic and market-based incentives (pricing, tradable permits, investments) have been successfully adopted, which are specifically tailored to the respective needs, shifting now away from the pure command and regulating instruments. One way towards a more holistic and integrated river basin management could be the establishment of a common platform (e.g. a Geographical Information System) for data handling and sharing, possibly operated by the Yellow River Basin Conservancy Commission (YRCC), where available spatial data, statistical information and in-situ measures are coalesced, on which sustainable decision-making could be based. So far, the collected data is hardly accessible, fragmented, inconsistent, or outdated. The first step to address the absence and lack of consistent and spatially up-to-date information for the entire basin capturing the heterogeneous landscape conditions was taken up in this thesis. Land cover characteristics and dynamics were derived from the last decade for the years 2003 and 2013, based on optical medium-resolution hightemporal MODIS Normalized Differenced Vegetation Index (NDVI) time series at 250 m. To minimize the inherent influence of atmospheric and geometric interferences found in raw high temporal data, the applied adaptive Savitzky-Golay filter successfully smoothed the time series and substantially reduced noise. Based on the smoothed time series data, a large variety of intra-annual phenology metrics as well as spectral and multispectral annual statistics were derived, which served as input variables for random forest (RF) classifiers. High quality reference data sets were derived from very high resolution imagery for each year independently of which 70 \% trained the RF models. The accuracy assessments for all regionally specific defined thematic classes were based on the remaining 30 \% reference data split and yielded overall accuracies of 87 \% and 84 \% for 2003 and 2013, respectively. The first regional adapted Yellow River Land Cover Products (YRB LC) depict the detail spatial extent and distribution of the current land cover status and dynamics. The novel products overall differentiate overall 18 land cover and use classes, including classes of natural vegetation (terrestrial and aquatic), cultivated classes, mosaic classes, non-vegetated, and artificial classes, which are not presented in previous land cover studies so far. Building on this, an extended multi-faceted land cover analysis on the most prominent land cover change types at finer spatial and temporal scales provides a better and more detailed picture of the Yellow River Basin dynamics. Precise spatio-temporal products about mining, agriculture, forest, and urban areas were examined from long-trem Landsat satellite time series monitored at annual scales to capture the rapid rate of change in four selected focus regions. All archived Landsat images between 2000 and 2015 were used to derive spatially continuous spectral-temporal, multi-spectral, and textural metrics. For each thematic region and year RF models were built, trained and tested based on a stablepixels reference data set. The automated adaptive signature (AASG) algorithm identifies those pixels that did not change between the investigated time periods to generate a mono-temporal reference stable-pixels data set to keep manual sampling requirements to a minimum level. Derived results gained high accuracies ranging from 88 \% to 98 \%. Throughout the basin, afforestation on the Central Loess Plateau and urban sprawl are identified as most prominent drivers of land cover change, whereas agricultural land remained stable, only showing local small-scale dynamics. Mining operations started in 2004 on the Qinghai-Tibet Plateau, which resulted in a substantial loss of pristine alpine meadows and wetlands. In this thesis, a novel and unique regional specific view of current and past land cover characteristics in a complex and heterogeneous landscape was presented by using a multi-source remote sensing approach. The delineated products hold great potential for various model and management applications. They could serve as valuable components for effective and sustainable land and water management to adapt and mitigate the predicted consequences of Global Change processes.},
  subject      = {Fernerkundung},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Wille2004,
  author    = {Wille, Sven E.},
  title     = {Die Gold-Kupfer-Mineralisationen s{\"u}dlich von Rehoboth, Namibia},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-10813},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Die sechs untersuchten Au-Cu-Vorkommen s{\"u}dlich von Rehoboth befinden sich im {\"o}stlichen Bereich des Rehoboth Inliers, dessen Geologie durch Kibarische Granitoide und Rhyolite der Gamsberg Granit Suite, Eburnische Granitoide der Piksteel Intrusiv Suite und pr{\"a}-Piksteel Metasedimente der Rehoboth Sequenz dominiert wird, die gr{\"u}nschieferfaziell {\"u}berpr{\"a}gt wurden. Au-Cu-Mineralisationen sind an spr{\"o}d-duktile Scherzonen gebunden, die mit variablem Streichen nach NW, N oder NE einfallen. Die Scherzonen orientieren sich entlang von deformierten mafischen G{\"a}ngen oder Einheiten von Metasedimenten, die in Eburnischen Granitoiden vorliegen. Impr{\"a}gnationen mit Au- oder Cu-f{\"u}hrenden Mineralen sind auf Bereiche von wenigen Metern um die Hauptvererzungen begrenzt. W{\"a}hrend der Kompression der Damara Orogenese wurde ein zylindrischer Faltenbau mit ENE-WSW-streichenden Achsenebenen und eine parallel dazu verlaufende Foliation angelegt. Daraufhin bewirkte eine Schleppfaltung mit dextraler Komponente eine Rotation von Faltenachsen, Streckungslinearen und Faserharnischen in nordwestliche Richtungen. Vielerorts lassen Planare anhand von Faserharnischen eine dextrale Aufschiebung und/oder eine sp{\"a}tere Abschiebung mit sinistralen Charakter erkennen, die vereinzelt mit Zerrkl{\"u}ften von tauben Quarz, Karbonat und Chlorit assoziiert sind. Mylonite der Scherzonen sind durch Albitisierung, Serizitisierung und teils durch eine Illitisierung gekennzeichnet. Es liegen zwei Arten der Au-Cu-Mineralisation vor. Bei der Vererzung der Swartmodder Kupfer Mine handelt es sich um eine Eisenoxid-Cu-Au-Mineralisation (IOCG-Typ) mit einer massiven Magnetit-Mineralisation mit einer diese verdr{\"a}ngenden Sulfidmineralisation. Typisch f{\"u}r erstere sind eine Assoziation von Magnetit mit Apatit (±Monazit) und erh{\"o}hte Gehalte an U und LSEE. Die folgende Sulfidmineralisation beinhaltet Chalkopyrit und Carrollit. Innerhalb dieses Vorkommens treten keine mineralisierten Quarzadern, die f{\"u}r die Au-Cu-Mineralisation der {\"u}brigen untersuchten Minen charakteristisch sind. Die Au-f{\"u}hrenden Quarzadern zeigen deutliche Merkmale der Deformation und Rekristallisation und orientieren sich entlang der Mylonite, die die Scherzonen charakterisieren. Die Au-Cu-Quarzmineralisationen sind an das Auftreten von Chalkopyrit gebunden. Dieser tritt im Erz der Golden Valley Mine mit Pyrit auf und enth{\"a}lt Einschl{\"u}sse von gediegenem Au, Petzit, Hessit, St{\"u}tzit, Galenit/Clausthalit, Sphalerit und anderen Ag-Cu-Seleniden und Ag-Cu-Se-Sulfiden. F{\"u}r diese Paragenese l{\"a}sst sich eine minimale Bildungstemperatur von 300°C bei Te-Fugazit{\"a}ten von logfTe2= -11 bis -6,5 und S-Fugazit{\"a}ten von logfS2 = -7,5 bis -6,8 f{\"u}r das hydrothermale Fluid absch{\"a}tzen. Der Chalkopyrit im Erz der Neuras Mine enth{\"a}lt Pyrit und Sphalerit und wurde teils durch eine komplexe Galenit-Bi-Ag-Sulfosalzparagenese verdr{\"a}ngt, die neben Galenit Wittichenit, Aikinit, Berryit, Emplektit und gediegen Bi enth{\"a}lt, die in Spuren Au f{\"u}hren. Isoliert im Quarz treten auch Aikinit, Berryit, Matildit, Akanthit/Argentit und mindestens eine unbekannte Ag-reiche Phase (Ag8Bi5Cu5S16) auf. Diese Paragenesen indizieren eine Verdr{\"a}ngung von Chalkopyrit bei Temperaturen zwischen 271 und 320°C bei niedrigen S- (logfS2 \&\#8804; -11) und O2-Fugazit{\"a}ten (logfO2 \&\#8804; -37) aus einem Fluid, welches reich an Pb, Bi und Ag (+Au) gewesen sein muss. Bei der Golden Valley Mine und der Neuras Mine weisen Magnetit-Impr{\"a}gnationen und einige Elementkorrelationen auf eine {\"A}hnlichkeit mit einer IOCG-Lagerst{\"a}ttenbildung hin. Unabh{\"a}ngig von der texturellen Assoziation, der Lithologie bzw. deren Mylonitisierung variieren die Bildungstemperaturen von Chlorit zwischen 230 und 405°C. In den meisten Gesteinen zeigt Biotit Anzeichen einer Chloritisierung. Aus der R{\"u}cksetzung des K/Ar-Isotopensystems und den Si-Gehalten von Muskoviten ergeben sich minimale P-T-Bedingungen von 350±50°C und ca. 3,5 kbar f{\"u}r die Damara Metamorphose. Biotite und Muskovite in den Myloniten sind meist illitisiert. Dieses spiegelt sich auch in niedrigeren Illit-Kristallinit{\"a}ten von Glimmerpr{\"a}paraten wider, die Damara bzw. post-Damara Alter (Feinfraktionen) ergeben. Der Grad der Argillitisierung l{\"a}sst sich durch die Evolution der Infiltration von niedrigtemperierten moderat-salinaren Fluiden bis hin zu hochsalinaren Fluiden mit h{\"o}heren Ca/Na-Verh{\"a}ltnissen erkl{\"a}ren, die sich aus der Untersuchung von Fluideinschl{\"u}ssen ableiten l{\"a}sst. Ein Zusammenhang zwischen den untersuchten Fluideinschl{\"u}ssen in Quarzadern und Nebengesteinen und der prim{\"a}ren Au-Cu-Mineralisation kann ausgeschlossen werden. F{\"u}r die Exploration auf Lagerst{\"a}tten des IOCG-Typs bieten sich P, LSEE, U, Th, Cu, Co, Au, Ag, Pb und Se als Pfadfinder-Elemente an. Vorkommen dieses Typs lassen sich mit Methoden der Magnetik und Radiometrie auffinden. F{\"u}r die Aufsuchung von Au-Cu-Quarzmineralisationen legen Erzmineralogie und Elementkorrelationen Ag, Te, Se, Pb und Bi als Pfadfinder neben As als klassischem Pfadfinder f{\"u}r Gold nahe.},
  subject      = {Rehoboth <Distrikt>},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Wilde2022,
  author    = {Wilde, Martina},
  title     = {Landslide susceptibility assessment in the Chiconquiaco Mountain Range area, Veracruz (Mexico)},
  doi       = {10.25972/OPUS-27608},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-276085},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {In Mexico, numerous landslides occur each year and Veracruz represents the state with the third highest number of events. Especially the Chiconquiaco Mountain Range, located in the central part of Veracruz, is highly affected by landslides and no detailed information on the spatial distribution of existing landslides or future occurrences is available. This leaves the local population exposed to an unknown threat and unable to react appropriately to this hazard or to consider the potential landslide occurrence in future planning processes. Thus, the overall objective of the present study is to provide a comprehensive assessment of the landslide situation in the Chiconquiaco Mountain Range area. Here, the combination of a site-specific and a regional approach enables to investigate the causes, triggers, and process types as well as to model the landslide susceptibility for the entire study area. For the site-specific approach, the focus lies on characterizing the Capul{\´i}n landslide, which represents one of the largest mass movements in the area. In this context, the task is to develop a multi-methodological concept, which concentrates on cost-effective, flexible and non-invasive methods. This approach shows that the applied methods complement each other very well and their combination allows for a detailed characterization of the landslide. The analyses revealed that the Capul{\´i}n landslide is a complex mass movement type. It comprises rotational movement in the upper parts and translational movement in the lower areas, as well as flow processes at the flank and foot area and therefore, is classified as a compound slide-flow according to Cruden and Varnes (1996). Furthermore, the investigations show that the Capul{\´i}n landslide represents a reactivation of a former process. This is an important new information, especially with regard to the other landslides identified in the study area. Both the road reconstructed after the landslide, which runs through the landslide mass, and the stream causing erosion processes at the foot of the landslide severely affect the stability of the landslide, making it highly susceptible to future reactivation processes. This is particularly important as the landslide is located only few hundred meters from the village El Capul{\´i}n and an extension of the landslide area could cause severe damage. The next step in the landslide assessment consists of integrating the data obtained in the site-specific approach into the regional analysis. Here, the focus lies on transferring the generated data to the entire study area. The developed methodological concept yields applicable results, which is supported by different validation approaches. The susceptibility modeling as well as the landslide inventory reveal that the highest probability of landslides occurrence is related to the areas with moderate slopes covered by slope deposits. These slope deposits comprise material from old mass movements and erosion processes and are highly susceptible to landslides. The results give new insights into the landslide situation in the Chiconquiaco Mountain Range area, since previously landslide occurrence was related to steep slopes of basalt and andesite. The susceptibility map is a contribution to a better assessment of the landslide situation in the study area and simultaneously proves that it is crucial to include specific characteristics of the respective area into the modeling process, otherwise it is possible that the local conditions will not be represented correctly.},
  subject      = {Naturgefahren},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Wijnen2002,
  author    = {Wijnen, Jeroen Johan Andreas},
  title     = {A groundwater flow and particle tracking model of the Ira{\´i}-basin, Paran{\´a}, Brazil},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-531},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2002},
  abstract  = {Die Bev{\"o}lkerungsexplosion in der Region von Curitiba w{\"a}hrend der letzten Jahre verursachte eine große Zunahme des Wasserbedarfs; die zunehmend unkontrollierte Besiedlung stellt dabei ein großes Problem f{\"u}r die Umwelt dar. Die gr{\"o}ßte Bedrohung f{\"u}r die Wasserversorgung dieser Region ist die urbane Invasion in Gebiete, wo die Herkunft der Wasserressourcen liegen. Diese Invasion geht langsam aber stetig voran und bedroht kostbare und nicht ersetzbare Ressourcen. Vor diesem Hintergrund wurde ein Gebiet in der direkten N{\"a}he der Großstadt Curitiba als Studienobjekt ausgew{\"a}hlt. In diesem Gebiet, dem Ira{\´i}-Becken, wurde w{\"a}hrend der Untersuchungszeit ein Trinkwasserspeicher geplant und gebaut. Es besteht die große Gefahr, dass das Ira{\´i}-Reservoir kontaminiert wird, obwohl das engere Gebiet rundum den See gesch{\"u}tzt werden soll. Die Verschmutzungsgefahr geht haupts{\"a}chlich von zwei Nebenfl{\"u}ssen aus, die durch mehr oder weniger besiedeltes Gebiet str{\"o}men. Im Arbeitsgebiet befinden sich Brunnen, die der Trinkwasserversorgung dienen. Um die negativen Folgen einer m{\"o}glichen Verschmutzung des Reservoirs absch{\"a}tzen zu k{\"o}nnen, wurde ein Grundwasserfließmodell erstellt. Die erforderliche Wasserbilanz und die r{\"a}umliche Verteilung der Verschmutzungsempfindlichkeit wurde mit dem hydrologischen Modell "MODBIL" abgesch{\"a}tzt. Weitere Methoden zur Absch{\"a}tzung der Verschmutzungs-empfindlichkeit wurden angewandt, um die differierenden Ergebnisse der angewendeten unterschiedlichen Methoden mit einander vergleichen und bewerten zu k{\"o}nnen. Mit dem kalibrierten Grundwasserfließmodell ist mit der gegebenen hydraulischen Situation vor und nach der Konstruktion des Reservoirs, ein einfaches Particle Tracking Transport Modell eingesetzt worden, um mit unterschiedlichen Szenarien die Beeinflussung vom Reservoirwasser auf das Grundwasser zu simulieren.},
  subject      = {Curitiba <Region>},
  language  = {en}
}