Kurzfassung

Die online-basierende Kartenverarbeitung hat in den letzten Jahren immer mehr zugenommen, und dadurch ist auch die Nachfrage nach einer möglichst einfachen Erstellung und Verarbeitung solcher Kartenwerke stetig gewachsen. Zur Realisierung dieser Wünsche bieten sich die schon in fast allen Bereichen der Vermessung und Kartographie eingesetzten geographischen Informationssysteme (GIS) an. Schließlich sind sie für den Zweck der geographischen Datenverarbeitung geschaffen worden und bieten somit eine solide und mächtige Grundlage.

Entsprechend dem Ziel der Diplomarbeit wurde ein Management von Web- Mapping Anwendungen in GIS-Applikationen erstellt. Für die Umsetzung wurden das Geodatenwerkzeug „Thuban” als GIS-Applikation und der „UMN MapServer” als Web-Mapping Anwendung herangezogen.

Die Realisierung dieser Aufgabe einschließlich der dabei auftretenden Schwierigkeiten ist in drei Punkten dargestellt:

• Eine Analysephase, welche zum Verständnis der verwendeten Software und zum Aufdecken eventueller Schwächen und Probleme dient,
• eine Designphase für die detaillierte Planung der zu erstellenden Erweiterung, und
• eine Implementierungsphase, welche die Realisierung beschreibt.

Als Ergebnis der Diplomarbeit liegt eine GIS-Applikation vor, welche um die Fähigkeit erweitert wurde, eine Web-Mapping Anwendung zu managen.

Kurzfassung

In Anbetracht der dramatisch zunehmenden Weltbevölkerung wird die Entwicklung von Siedlungsstrukturen bezüglich ihrer Ausdehnung und Anzahl stetig zunehmen. Diese Entwicklung beansprucht immer mehr Fläche, was wiederum zu einer immer schärfer werdenden Konkurrenz zur Nahrungsmittel- und Bioenergieproduktion und deren Flächenbedarf führt. Um mögliche Entwicklungen und deren Auswirkungen abzuschätzen, stehen Simulationsprogramme wie das explizite Landnutzungsmodell LandSHIFT zur Verfügung. LandSHIFT integriert sozioökonomische und biophysikalische Aspekte zur Simulation solcher globalen Landnutzungsänderungen.

Eine wichtige Komponente bei der Modellsimulation betrifft die Qualität der Modellvorhersagen. Dazu ist es nötig, das Modellverhalten genauer zu analysieren und einzuordnen, weshalb spezielle Verfahren wie die Unsicherheits- und Sensitivitätsanalyse (UA/SA) entwickelt wurden. Das Verfahren der Unsicherheitsanalyse (UA) untersucht, wie weit die Ausgabewerte des Modells in Abhängigkeit von den Unsicherheiten in den Eingabeparametern variieren. Die Aufgabe der Sensitivitätsanalyse (SA) besteht darin, den relativen Einfluss der Eingabeparameter an der Modellausgabe zu quantifizieren.

Ziel dieser Arbeit ist es, das Landnutzungsmodell LandSHIFT so anzupassen bzw. zu erweitern, dass beide Analyseschritte durchzuführen und anschließend für eine Studie einzusetzen sind.

Die Diplomarbeit gliedert sich dabei in folgende Schritte:

1. Konzeption der Vorgehensweise für die UA/SA,
2. Softwaretechnische Implementierung der UA/SA in LandSHIFT,
3. Durchführung der UA/SA zur Siedlungsflächenentwicklung in Afrika.

Als Resultat der Arbeit existiert eine Erweiterung für das Siedlungsmodul von LandSHIFT. Diese Erweiterung ermöglicht es eine UA/SA für das Siedlungsmodul durchzuführen, auf deren Grundlage die Modellausgabe bezüglich ihrer Genauigkeit und Aussagekraft besser einzuschätzen ist. Für die Auswertung der Simulation liegen Rechenskripte der Statistiksoftware R vor, welche die Daten analytisch und visuell aufbereiten. Des Weiteren ist eine UA/SA der Siedlungsflächenentwicklung für den Kontinent Afrika verfügbar, insbesondere für die beiden Länder Äthiopien und Republik Südafrika. Die Beispielstudie veranschaulicht die Durchführung, die Bedeutung der Eingabeparameter für das Modellergebnis und stellt die geographische Häufigkeitsverteilung der Siedlungsflächenentwicklung bis zum Jahr 2050 dar.