1582 research outputs found
Sort by
Networked youth worlds between digital inclusion and exclusion. Online-based networks as a mediator of social inequality.
Get PDFDie Zielsetzung der vorliegenden Dissertation lag in der ausführlichen und systematischen Exploration, Deskription und Analyse von relational bedingten sozio-medialen Ungleichheiten zwischen jugendlichen Nutzern sozialer Netzwerkplattformen (WhatsApp, Facebook, Snapchat etc.). Im Rahmen der qualitativen Untersuchung wurden insgesamt sechs problemzentrierte Einzelinterviews und drei problemzentrierte Gruppendiskussionen mit Jugendlichen im Alter von 15 bis 20 Jahren sowie eine Gruppendiskussion mit pädagogischen Fachkräften durchgeführt und inhaltsanalytisch ausgewertet. Die vorliegende Arbeit konzentriert sich auf die Bedingungen und Wechselwirkungen zwischen den Individualmerkmalen von jugendlichen Nutzern (Interessen, Motive, Nutzungsweisen, Kompetenzen) und ihren relationalen Merkmalen (Beziehungen in sozialen Onlinenetzwerken) sowie den daraus resultierenden sozialen Ressourcen und Risiken. Die relationalen Merkmale sind laut den Ergebnissen der Dissertation gleich in zweifacher Hinsicht an der Reproduktion sozialer Ungleichheitsstrukturen beteiligt: Erstens nehmen sie Einfluss auf den Zugang zu und die Bewertung von medienvermittelten Informationen, da Informationen auf den Plattformen vorwiegend innerhalb des mediatisierten Beziehungsnetzwerkes kreisen. Zweitens bestimmen die relationalen Merkmale maßgeblich mit, welche Kompetenzen und Präferenzen Jugendliche im Umgang mit sozialen Netzwerkplattformen erwerben. Bezüglich der Mediennutzung und -wirkung können bei den Jugendlichen mit niedrigem Bildungsniveau folgende ungleichheitsrelevante Befunde konstatiert werden: verzögerte Adaption neuer Plattformen, intensivere Nutzung, geringere Nutzungskompetenzen, vermehrte Aufmerksamkeitserzeugung sowie eine primär unterhaltungsorientierte Nutzung. Zudem weisen sie überwiegend homogene Netzwerkstrukturen auf, was sich nachteilig auf ihren Zugang zu medienvermittelten Informationen und deren Bewertung auswirkt. Für Jugendliche mit hohem Bildungsniveau lassen sich hingegen deutlich positivere Verstärkungseffekte durch die Mediennutzung feststellen.The target of the dissertation at hand was to give a detailed and systematic exploration, description and analysis of relational determined socio-medial inequalities between adolescent users of social networking sites (WhatsApp, Facebook, Snapchat etc.). In the context of the qualitative analysis a total of six problem-centered individual interviews and three problem-centered group discussions with youths aged 15 to 20 as well as one group discussion with pedagogical experts were conducted and analyzed. The paper at hand focuses on conditions and interactions between the individual characteristics of the adolescent users (interests, motives, usage, competences) and their relational characteristics (relationships on social networking sites) as well as the resulting social resources and risks. According to the results of the dissertation the relational characteristics are involved in the reproduction of social inequality structures in two ways: First of all they influence the access to and the evaluation of media-based informations, since informations on social networking sites are circulating within the mediatized network of relationship. Secondly the relational characteristics determine in an essential way, which competences and preferences youths acquire by using social networking sites. With regard to the usage of media and its effect on youths with low educational attainments the following results concerning inequality can be stated: delayed adaption of new platforms, more intensive usage, lower usage skills, increased attention generation as well as a primarily entertainment-oriented usage. Furthermore, they have predominantly homogenous network structures, which affect their access to media-based informations and their evaluation adversily. Whereas for youths with high educational attainments significantly more positive reinforcement effects due to the use of media can be observed
Auf dem Weg zu einem räumlich verteilten Konzept für die Baumwollwachstumsmodellierung durch Kopplung des APSIM-Modells mit optischen Fernerkundungsdaten
Get PDFDiese Studie zielt darauf ab, den Baumwollertrag auf dem Feld und auf regionaler Ebene über das APSIM/OZCOT-Ertragsmodell zu schätzen, wobei ein optimierungsbasierter Rekalibrierungsansatz auf Grundlage eines den Wachstumszustand der Baumwolle beschreibenden Parameters entwickelt wird. Genutzt wird dazu der Parameter "Blattflächenindex" (LAI), abgeleitet aus atmosphärisch korrigierten Satellitenbildern des Landsat-8 OLI Sensors aus dem Jahr 2014. Zuerst wurden ein lokaler sowie ein globaler Ansatz eingesetzt, um die Sensitivität von Sorten-, Boden- und agronomischen Parametern auf die Dynamik des LAI zu testen. Mit der Sensitivitätsanalyse wurde eine Reihe sensitiver Parameter identifiziert. Dann wurde das APSIM/OZCOT-Ertragsmodell durch Beobachtungen über eine zweijährige Spanne (2006-2007) an der "Aksu Water Balance Station" kalibriert und mit den sensitiven Sortenparametern und dem aktuellen Wissen über Baumwoll-Sortenparameter kombiniert. Zusätzlich wurde die Beziehung zwischen dem tatsächlich in-situ beobachteten LAI und entsprechenden, aus sechs Landsat-8 OLI-Bildern abgeleiteten Vegetationsindizes modelliert. Darauf basierend wurden räumlich und zeitlich variable LAI-Karten generiert, die alle Wachstumsstufen abdecken. Mittels Particle Swarm Optimization (PSO) und eines generellen Optimierungsansatzes (basierend auf dem Nelder-Mead Algorithmus) wurden vier sensitive agronomische Parameter (Reihenabstand, Aussaatdichte pro Reihe, Bewässerungsmenge und Düngung) durch Minimierung des root mean square error (RMSE) zwischen simuliertem LAI (APSIM/OZCOT-Modell) und dem aus Landsat-8 OLI Satellitenbilddaten abgeleiteten LAI im Vergleich zum beobachteten Baumwollertrag kalibriert. Die Ergebnisse zeigten, dass: (1) FRUDD, FLAI und DAISQ die wichtigsten Sortenparameter waren, die für die Kalibrierung der Baumwollsorte geeignet sind. (2) Nach der Kalibrierung zeigte sich, dass der LAI mit einem RMSE von 0,45 und einem mittleren Absolutfehler (MAE) von 0,33 im Jahr 2006 und 0,46 bzw. 0,41 im Jahr 2007 gut simuliert wird. Das Bestimmtheitsmaß zwischen beobachtetem und simuliertem LAI betrug in den Jahren 2006 und 2007 0,83 bzw. 0,97. Der Korrelationskoeffizient nach Pearson betrug 0,913 und 0,988 in 2006 bzw. 2007 mit einer signifikanten positiven Korrelation zwischen simuliertem und beobachtetem LAI. Der Unterschied zwischen dem beobachteten und dem simulierten Ertrag betrug 776,72 kg/ha im Jahr 2006 und 259,98 kg/ha in 2007. (3) Die Analyse des Baumwollanbaus im Jahr 2014 basierte auf drei Landsat-8 OLI-Bildern, welche die phänologischen Wachstumsunterschiede der Baumwolle und anderer Kulturen gut abbilden. Diese Satellitenbilder wurden am 136. (Mai), 168. (Juni) und 200. (Juli) Tag des Jahres aufgenommen. (4) Die Ertragsschätzung nach der Assimilation näherte sich dicht den im Feld beobachteten Werten und das Bestimmtheitsmaß lag nach der Neukalibrierung des APSIM/OZCOT-Modells für zehn Baumwollfelder bei 0,82. Der Unterschied zwischen den beobachteten und assimilierten Erträgen für die zehn Felder lag zwischen 18,2 und 939,7 kg/ha. RMSE und MAE zwischen assimiliertem und beobachtetem Ertrag betrugen 417,5 bzw. 303,1 kg/ha. Diese Ergebnisse liefern wissenschaftliche Nachweise für die Machbarkeit der Koppelung von Fernerkundungsdaten mit dem APSIM/OZCOT-Modell auf Feldebene. (5) Das Upscaling von der Feldebene auf regionale Ebene, der Assimilationsalgorithmus und das Assimilationsschema sind besonders wichtig. Obwohl die PSO-Methode gut geeignet ist, zeigt die rechnerische Effizienz der Assimilationsstrategie auf regionaler Ebene Mängel. Dies zeigen Vergleiche zwischen dem PSO und dem generellen Optimierungsansatz. Daher wurde der generelle Optimierungsansatz für die Assimilation zwischen Fernerkundungsdaten und dem APSIM/OZCOT-Modell auf regionaler Skalenebene verwendet. Zuletzt wurde die Assimilation auf regionaler Skalenebene nicht auf dem Rasterdatensatz, sondern objektorientiert für individuelle Parzelleneinheiten implementiert. Darüber hinaus wurde die Simulation des Pflanzenwachstums für die regionale Assimilation in zwei Phasen (vegetatives Wachstum und Fortpflanzungswachstum) unterteilt. (6) Die regionale Assimilation des aus Fernerkundungsdaten abgeleiteten LAI und dem APSIM/OZCOT-Modell während der vegetativen Wachstumsphase wurde durch die Anpassung von zwei Parametern implementiert: Zeilenabstand und Aussaatdichte pro Zeile. Die Ergebnisse zeigten, dass die Saatdichte der Baumwolle im südlichen Teil höher war als im nördlichen Teil des Untersuchungsgebietes. Das räumliche Muster der Baumwolldichte weist somit einen eindeutigen Zusammenhang mit Gebieten auf, die erst zwischen 2001 und 2013 auf tendenziell schlecht geeigneten Standorten neu erschlossen wurden. Schlechte Bodenqualität, mangelnde Bewässerungsanlagen und Waldgürtel um Baumwollfelder im nördlichen Teil bedingen dabei eine geringe Dichte der Baumwollpflanzen; zudem musste den Felder im nördlichen Teil ein größerer Reihenabstand zugewiesen werden, um abweichende Wachstumsverläufe zu erklären. (7) Die Bewässerungs- und Düngemenge wurden als weitere Schlüsselparameter für die regionale Assimilation während des Pflanzungswachstums verwendet. Das Ergebnis zeigte, dass die Bewässerungsgaben im Untersuchungsgebiet zwischen 58,14 bis 89,99 mm lagen. Die räumliche Verteilung der Bewässerungsmenge ist ebenfalls im nördlichen Teil höher, im südlichen Teil des Studiengebietes niedriger. Die Anwendung der Harnstoffdüngung reichte von 500,35 bis 1598,59 kg/ha im Untersuchungsgebiet. Die räumliche Verteilung der Düngung zeigte niedrigere Werte im nördlichen Teil und höhere im südlichen Teil. Die höhere Düngung im südlichen Studiengebiet zielt darauf ab, das Gewicht und die Anzahl der Baumwollkapseln zu erhöhen, um höhere Erträge zu erzielen. Während der zweiten Assimilation lag der RMSE hauptsächlich im Bereich zwischen 0,4 und 0,6 m2/m2. Der geschätzte Baumwollertrag reichte von 1489 bis 8895 kg/ha. Die räumliche Verteilung des geschätzten Ertrags ist im südlichen Teil höher als im nördlichen Teil des Untersuchungsgebietes.This study aims to estimate the cotton yield at the field and regional level via the APSIM/OZCOT crop model, using an optimization-based recalibration approach based on the state variable of the cotton canopy - the leaf area index (LAI), derived from atmospherically corrected Landsat-8 OLI remote sensing images in 2014. First, a local sensitivity and global analysis approach was employed to test the sensitivity of cultivar, soil and agronomic parameters to the dynamics of the LAI. After sensitivity analyses, a series of sensitive parameters were obtained. Then, the APSIM/OZCOT crop model was calibrated by observations over a two-year span (2006-2007) at the Aksu station, combined with these sensitive cultivar parameters and the current understanding of cotton cultivar parameters. Third, the relationship between the observed in-situ LAI and synchronous perpendicular vegetation indices derived from six Landsat-8 OLI images covering the entire growth stage was modelled to generate LAI maps in time and space. Finally, the Particle Swarm Optimization (PSO) and general-purpose optimization approach (based on Nelder-Mead algorithm) were used to recalibrate four sensitive agronomic parameters (row spacing, sowing density per row, irrigation amount and total fertilization) according to the minimization of the root-mean-square deviation (RMSE) between the simulated LAI from the APSIM/OZCOT model and retrieved LAI from Landsat-8 OLI remote sensing images. After the recalibration, the best simulated results compared with observed cotton yield were obtained. The results showed that: (1) FRUDD, FLAI and DDISQ were the major cultivar parameters suitable for calibrating the cotton cultivar. (2) After the calibration, the simulated LAI performed well with an RMSE and mean absolute error (MAE) of 0.45 and 0.33, respectively, in 2006 and 0.46 and 0.41, respectively, in 2007. The coefficient of determination between the observed and simulated LAI was 0.83 and 0.97, respectively, in 2006 and 2007. The Pearson- correlation coefficient was 0.913 and 0.988 in 2006 and 2007, respectively, with a significant positive correlation between the simulated and observed LAI. The difference between the observed and simulated yield was 776.72 kg/ha and 259.98 kg/ha in 2006 and 2007, respectively. (3) Cotton cultivation in 2014 was obtained using three Landsat-8 OLI images - DOY136 (May), DOY 168 (June) and DOY 200 (July) - based on the phenological differences in cotton and other vegetation types. (4) The yield estimation after the assimilation closely approximated the field-observed values, and the coefficient of determination was as high as 0.82, after recalibration of the APSIM/OZCOT model for ten cotton fields. The difference between the observed and assimilated yields for the ten fields ranged from 18.2 to 939.7 kg/ha. The RMSE and MAE between the assimilated and observed yield was 417.5 and 303.1 kg/ha, respectively. These findings provide scientific evidence for the feasibility of coupled remote sensing and APSIM/OZCOT model at the field level. (5) Upscaling from field level to regional level, the assimilation algorithm and scheme are both especially important. Although the PSO method is very efficient, the computational efficiency is also the shortcoming of the assimilation strategy on a regional scale. Comparisons between the PSO and general-purpose optimization method (based on the Nelder-Mead algorithm) were implemented from the RSME, LAI curve and computational time. The general-purpose optimization method (based on the Nelder-Mead algorithm) was used for the regional assimilation between remote sensing and the APSIM/OZCOT model. Meanwhile, the basic unit for regional assimilation was also determined as cotton field rather than pixel. Moreover, the crop growth simulation was also divided into two phases (vegetative growth and reproductive growth) for regional assimilation. (6) The regional assimilation at the vegetative growth stage between the remote sensing derived and APSIM/OZCOT model-simulated LAI was implemented by adjusting two parameters: row spacing and sowing density per row. The results showed that the sowing density of cotton was higher in the southern part than in the northern part of the study area. The spatial pattern of cotton density was also consistent with the reclamation from 2001 to 2013. Cotton fields after early reclamation were mainly located in the southern part while the recent reclamation was located in the northern part. Poor soil quality, lack of irrigation facilities and woodland belts of cotton fields in the northern part caused the low density of cotton. Regarding the row spacing, the northern part was larger than the southern part due to the variation of two agronomic modes from military and private companies. (7) The irrigation and fertilization amount were both used as key parameters to be adjusted for regional assimilation during the reproductive growth period. The result showed that the irrigation per time ranged from 58.14 to 89.99 mm in the study area. The spatial distribution of the irrigation amount is higher in the northern part while lower in southern study area. The application of urea fertilization ranged from 500.35 to 1598.59 kg/ha in the study area. The spatial distribution of fertilization was lower in the northern part and higher in the southern part. More fertilization applied in the southern study area aims to increase the boll weight and number for pursuing higher yields of cotton. The frequency of the RSME during the second assimilation was mainly located in the range of 0.4-0.6 m2/m2. The estimated cotton yield ranged from 1489 to 8895 kg/ha. The spatial distribution of the estimated yield is also higher in the southern part than the northern study area
Long-Term Memory Updating: The Reset-of-Encoding Hypothesis in List-Method Directed Forgetting
Get PDFPeople- memory for new information can be enhanced by cuing them to forget older information, as is shown in list-method directed forgetting (LMDF). In this task, people are cued to forget a previously studied list of items (list 1) and to learn a new list of items (list 2) instead. Such cuing typically enhances memory for the list 2 items and reduces memory for the list 1 items, which reflects effective long-term memory updating. This review focuses on the reset-of-encoding (ROE) hypothesis as a theoretical explanation of the list 2 enhancement effect in LMDF. The ROE hypothesis is based on the finding that encoding efficacy typically decreases with number of encoded items and assumes that providing a forget cue after study of some items (e.g., list 1) resets the encoding process and makes encoding of subsequent items (e.g., early list 2 items) as effective as encoding of previously studied (e.g., early list 1) items. The review provides an overview of current evidence for the ROE hypothesis. The evidence arose from recent behavioral, neuroscientific, and modeling studies that examined LMDF on both an item and a list level basis. The findings support the view that ROE plays a critical role for the list 2 enhancement effect in LMDF. Alternative explanations of the effect and the generalizability of ROE to other experimental tasks are discussed
On the Influence of Transformation of Skewed Distributions on the Analysis with Imputed Data
Get PDFDie korrekte Behandlung fehlender Daten in empirischen Untersuchungen spielt zunehmend eine wichtige Rolle in der anwendungsorientierten, quantitativen Forschung. Als zentrales flexibles Instrument wurde von Rubin (1987) die multiple Imputation entwickelt, welche unter regulären Bedingungen eine korrekte Inferenz der eigentlichen Schätzungen ermöglicht. Eine Reihe von Imputationsmethoden beruht im Wesentlichen auf der Normalverteilungsannahme. In der Empirie wird diese Annahme normalverteilter Daten zunehmend kritisiert. So erweisen sich Variablen auf Grund ihrer sehr schiefen Verteilungen für die Imputation als besonders problematisch. In dieser Arbeit steht die korrekte Behandlung fehlender Werte mit der Intention einer validen Inferenz der eigentlichen Schätzung im Vordergrund. Ein Instrument ist die Transformation schiefer Verteilungen, um mit Hilfe der transformierten und approximativ normalverteilten Daten Imputationen unter regulären Bedingungen durchzuführen. In der Arbeit wird ein multivariater Ansatz eingeführt. Anschließend wird im Rahmen mehrerer Monte-Carlo-Simulationsstudien gezeigt, dass der neue Ansatz bereits bekannte Verfahren dominiert und sich die Transformation positiv auf die Analyse mit imputierten Daten auswirkt.Multiple imputation is a powerful and flexible tool when compensating for missing data. This tool can yield valid inferences of actual estimates under regular conditions. The most established approach is the multivariate normal imputation. Empirical data that are skewed ignore the normality assumption of the approach. Transformation is one possibility to circumvent this issue. This work introduces a transformation approach that allows for multivariate normal imputation of skewed data under regular conditions. The new approach is compared to known methods within several Monte-Carlo simulation studies
The Firepower of Work Craving: When Self-Control Is Burning under the Rubble of Self-Regulation
Get PDFWork craving theory addresses how work-addicted individuals direct great emotion-regulatory efforts to weave their addictive web of working. They crave work for two main emotional incentives: to overcompensate low self-worth and to escape (i.e., reduce) negative affect, which is strategically achieved through neurotic perfectionism and compulsive working. Work-addicted individuals" strong persistence and self-discipline with respect to work-related activities suggest strong skills in volitional action control. However, their inability to disconnect from work implies low volitional skills. How can work-addicted individuals have poor and strong volitional skills at the same time? To answer this paradox, we elaborated on the relevance of two different volitional modes in work craving: self-regulation (self-maintenance) and self-control (goal maintenance). Four hypotheses were derived from Wojdylo- work craving theory and Kuhl- self-regulation theory: (H1) Work craving is associated with a combination of low self-regulation and high self-control. (H2) Work craving is associated with symptoms of psychological distress. (H3) Low self-regulation is associated with psychological distress symptoms. (H4) Work craving mediates the relationships between self-regulation deficits and psychological distress symptoms at high levels of self-control. Additionally, we aimed at supporting the discriminant validity of work craving with respect to work engagement by showing their different volitional underpinnings. Results of the two studies confirmed our hypotheses: whereas work craving was predicted by high self-control and low self-regulation and associated with higher psychological distress, work engagement was predicted by high self-regulation and high self-control and associated with lower symptoms of psychological distress. Furthermore, work styles mediated the relationship between volitional skills and symptoms of psychological distress. Based on these new insights, several suggestions for prevention and therapeutic interventions for work-addicted individuals are proposed
Design-basierte und modell-basierte Schätzung in Adaptive-Cluster-Sampling-Methoden
Get PDFThis dissertation looked at both design-based and model-based estimation for rare and clustered populations using the idea of the ACS design. The ACS design (Thompson, 2012, p. 319) starts with an initial sample that is selected by a probability sampling method. If any of the selected units meets a pre-specified condition, its neighboring units are added to the sample and observed. If any of the added units meets the pre-specified condition, its neighboring units are further added to the sample and observed. The procedure continues until there are no more units that meet the pre-specified condition. In this dissertation, the pre-specified condition is the detection of at least one animal in a selected unit. In the design-based estimation, three estimators were proposed under three specific design setting. The first design was stratified strip ACS design that is suitable for aerial or ship surveys. This was a case study in estimating population totals of African elephants. In this case, units/quadrant were observed only once during an aerial survey. The Des Raj estimator (Raj, 1956) was modified to obtain an unbiased estimate of the population total. The design was evaluated using simulated data with different levels of rarity and clusteredness. The design was also evaluated on real data of African elephants that was obtained from an aerial census conducted in parts of Kenya and Tanzania in October (dry season) 2013. In this study, the order in which the samples were observed was maintained. Re-ordering the samples by making use of the Murthy's estimator (Murthy, 1957) can produce more efficient estimates. Hence a possible extension of this study. The computation cost resulting from the n! permutations in the Murthy's estimator however, needs to be put into consideration. The second setting was when there exists an auxiliary variable that is negatively correlated with the study variable. The Murthy's estimator (Murthy, 1964) was modified. Situations when the modified estimator is preferable was given both in theory and simulations using simulated and two real data sets. The study variable for the real data sets was the distribution and counts of oryx and wildbeest. This was obtained from an aerial census that was conducted in parts of Kenya and Tanzania in October (dry season) 2013. Temperature was the auxiliary variable for two study variables. Temperature data was obtained from R package raster. The modified estimator provided more efficient estimates with lower bias compared to the original Murthy's estimator (Murthy, 1964). The modified estimator was also more efficient compared to the modified HH and the modified HT estimators of (Thompson, 2012, p. 319). In this study, one auxiliary variable is considered. A fruitful area for future research would be to incorporate multi-auxiliary information at the estimation phase of an ACS design. This could, in principle, be done by using for instance a multivariate extension of the product estimator (Singh, 1967) or by using the generalized regression estimator (Särndal et al., 1992). The third case under design-based estimation, studied the conjoint use of the stopping rule (Gattone and Di Battista, 2011) and the use of the without replacement of clusters (Dryver and Thompson, 2007). Each of these two methods was proposed to reduce the sampling cost though the use of the stopping rule results in biased estimates. Despite this bias, the new estimator resulted in higher efficiency gain in comparison to the without replacement of cluster design. It was also more efficient compared to the stratified design which is known to reduce final sample size when networks are truncated at stratum boundaries. The above evaluation was based on simulated and real data. The real data was the distribution and counts of hartebeest, elephants and oryx obtained in the same census as above. The bias attributed by the stopping rule has not been evaluated analytically. This may not be direct since the truncated network formed depends on the initial unit sampled (Gattone et al., 2016a). This and the order of the bias however, deserves further investigation as it may help in understanding the effect of the increase in the initial sample size together with the population characteristics on the efficiency of the proposed estimator. Chapter four modeled data that was obtained using the stratified strip ACS (as described in sub-section (3.1)). This was an extension of the model of Rapley and Welsh (2008) by modeling data that was obtained from a different design, the introduction of an auxiliary variable and the use of the without replacement of clusters mechanism. Ideally, model-based estimation does not depend on the design or rather how the sample was obtained. This is however, not the case if the design is informative; such as the ACS design. In this case, the procedure that was used to obtain the sample was incorporated in the model. Both model-based and design-based simulations were conducted using artificial and real data. The study and the auxiliary variable for the real data was the distribution and counts of elephants collected during an aerial census in parts of Kenya and Tanzania in October (dry season) and April (wet season) 2013 respectively. Areas of possible future research include predicting the population total of African elephants in all parks in Kenya. This can be achieved in an economical and reliable way by using the theory of SAE. Chapter five compared the different proposed strategies using the elephant data. Again the study variable was the elephant data from October (dry season) 2013 and the auxiliary variable was the elephant data from April (wet season) 2013. The results show that the choice of particular strategy to use depends on the characteristic of the population under study and the level and the direction of the correlation between the study and the auxiliary variable (if present). One general area of the ACS design that is still behind, is the implementation of the design in the field especially on animal populations. This is partly attributed by the challenges associated with the field implementation, some of which were discussed in section 2.3. Green et al. (2010) however, provides new insights in undertaking the ACS design during an aerial survey such as how the aircraft should turn while surveying neighboring units. A key point throughout the dissertation is the reduction of cost during a survey which can be seen by the reduction in the number of units in the final sample (through the use of stopping rule, use of stratification and truncating networks at stratum boundaries) and ensuring that units are observed only once (by using the without replacement of cluster sampling technique). The cost of surveying an edge unit(s) is assumed to be low in which case the efficiency of the ACS design relative to the non-adaptive design is achieved (Thompson and Collins, 2002). This is however not the case in aerial surveys as the aircraft flies at constant speed and height (Norton-Griffiths, 1978). Hence the cost of surveying an edge unit is the same as the cost of surveying a unit that meets the condition of interest. The without replacement of cluster technique plays a greater role of reducing the cost of sampling in such surveys. Other key points that motivated the sections in the dissertation include gains in efficiency (in all sections) and practicability of the designs in the specific setting. Even though the dissertation focused on animal populations, the methods can as well be implemented in any population that is rare and clustered such as in the study of forestry, plants, pollution, minerals and so on.In der vorliegenden Dissertation wurden sowohl design-, als auch modellbasierte Schätzverfahren für seltene und gleichzeitig geclusterte Populationen, unter Verwendung des ACS Designs, betrachtet. Das ACS Design (Thompson, 2012, p. 319) beginnt mit einer, mittels Probability Sampling, gezogenen Stichprobe. Falls eines der gezogenen Einheiten ein zuvor spezfiziertes Kriterium erfüllt, werden dessen benachbarten Einheiten der Stichprobe hinzugefügt und beobachtet. Falls die neu hinzugefügten Elemente ebenfalls die zuvor festgelegte Bedingung erfüllen, werden deren angrenzenden Einheiten ebenfalls zur Stichprobe hinzugefügt. Dieses Vorgehen wird so lange wiederholt, bis keines der ausgewählten Elemente mehr dem Auswahlkriterium entspricht. Im Rahmen der vorliegenden Dissertation ist das Auswahlkriterium als das Erfassen von mindestens einem Tier, in der betrachteten Einheit, definiert. Im Kontext der designbasierten Schätzung wurden jeweils drei Schätzer unter drei verschiedenen Designs untersucht. Das erste betrachtete Design ist stratified strip ACS, welches für Schiffs- oder auch Lufterhebungen geeignet ist. Anwendung fand dieses Vorgehen beispielsweise im Rahmen einer Fallstudie, welche den Totalwert afrikanischer Elefanten schätzte. In dieser Studie wurde jede Unit bzw. jeder Quadrant nur ein einziges mal während der Lufterhebung beobachtet. Der Des Raj Schätzer Raj (1956) wurde modifiziert, um unverzerrte Schätzer für den wahren Populationstotalwert zu erhalten. Die Evaluation des Designs wurde anhand eines simulierten Datensatzes mit unterschiedlichen Seltenheitsgraden und Clusterungsintensitäten durchgeführt. Ferner wurde ein Datensatz mit realen Beobachtungen afrikanischer Elefanten aus einem Luftzensus, welcher im Oktober (Trockenzeit) 2013 in Teilen Kenias und Tansanias durchgeführt wurde, zur Bewertung herangezogen. In der vorliegenden Studie wurde die Reihenfolge, in welcher die Stichproben beobachtet wurden, nicht verändert. Allerdings können durch Neuordnung und unter Verwendung des Murthy Schätzers (Murthy, 1957), effizientere Schätzwerte gewonnen werden - was eine denkbare Erweiterung dieser Arbeit darstellt. Die zusätzliche Berechnungszeit, die durch die n! Permutation bei der Verwendung des Murthy's Schätzer entsteht, muss bei einer solchen Überlegung allerdings berücksichtigt werden. Im zweiten betrachteten Design wurde eine Hilfsvariable verwendet, welche negativ mit der interessierenden Variable korreliert ist. Der Murthy Schätzer (Murthy, 1964) wurde hierfür modifiziert. Situationen, in denen der modifizierte Schätzer zu bevorzugen ist wurden sowohl theoretisch, als auch simulativ anhand synthetischer Daten und zwei realen Datensätzen dargestellt. Die Untersuchungsvariablen in den beiden realen Datensätzen waren jeweils das örtliche Vorkommen und die Anzahl von Gnus und Oryx Antilopen. Auch hier diente der Zensus aus Kenia und Tansania von 2013 als Datengrundlage. In beiden Studien wurde die Temperatur als Hilfsvariable herangezogen. Die Temperaturdaten wurden dem R Paket raster entnommen. Verglichen mit dem Originalschätzer nach Murthy (Murthy, 1964) lieferte der modifizierte Schätzer nicht nur effizientere Schätzwerte, sondern auch eine geringere Verzerrung. Darüber hinaus war der modifizierte Schätzer auch effizienter als die modifizierten HH und HT Schätzer nach (Thompson, 2012, p. 319). Im Rahmen dieser Arbeit wird lediglich eine Hilfsvariable betrachtet. Ein aussichtsreicher Bereich zukünftiger Forschung wäre es demnach, mehrere Hilfsvariablen in der Schätzphase eines ACS Designs zu berücksichtigen. Dies könnte grundsätzlich schon durch das Verwenden einer multivariaten Erweiterung des Produkt Schätzers (Singh, 1967) oder unter Zuhilfenahme des verallgemeinerten Regressionsschätzers (Särndal et al., 1992) erreicht werden. Der dritte, im designbasierten Kontext, betrachtete Fall untersuchte die Verwendung eines Abbruchkriteriums (Gattone and Di Battista, 2011) in Verbindung mit dem Nichtzurücklegen gezogener Cluster (Dryver and Thompson, 2007). Beide Methoden wurden jeweils entwickelt, um die Erhebungskosten zu reduzieren - wenngleich die Verwendung des Abbruchkriteriums zu verzerrten Ergebnissen führt. Trotz dieser Verzerrung resultierte der neue Schätzer in einem größeren Effizienzzuwachs als das alternative Design ohne Zurücklegen. Gleichzeitig war er ebenfalls effizienter als das stratifizierte Design, welches dafür bekannt ist, die endgültige Stichprobengröße zu verringern, wenn Netzwerke an Stratumgrenzen abgeschnitten werden. Die obige Evaluation basiert sowohl auf realen, wie auch synthetischen Daten. Die realen Daten, sowie die Anzahl und das örtliche Vorkommen von Elefanten und Oryx- und Kuhantilopen stammen aus dem bereits erwähnten Zensus zur Bestimmung des Wildbestands in Kenia und Tansania. Die Verzerrung, welche der Verwendung des Abbruchkriteriums zuzuschreiben ist, wurde nicht analytisch quantifiziert. Dieses Vorgehen mag nicht ganz korrekt sein, da das letztlich geformte, abgeschnittene Netzwerk von der ersten gezogenen Einheit abhängt (Gattone et al., 2016a). Weitere Nachforschungen bezüglich der Größenordnung der Verzerrungen sind daher erforderlich. Ziel ist es den Effekt, welcher die Erhöhung der ursprünglichen Stichprobengröße in Verbindung mit den Populationscharakteristika auf die Effizienz des vorgestellten Schätzers hat, besser nachvollziehen zu können. In Kapitel vier wurden Daten modelliert, welche anhand des stratified strip ACS (Unterkapitel (3.1)) gewonnen wurden. Dies stellt insofern eine Erweiterung des Modells von Rapley and Welsh (2008) dar, als dass die Daten anhand eines anderen als dem von den Autoren verwendeten Design modelliert werden und zusätzlich eine Hilfsvariable eingeführt wird. Im Idealfall hängt die modellbasierte Schätzung nicht vom gewählten Design beziehungsweise der Art wie die Stichprobe generiert wurde, ab. Dies trifft jedoch nicht zu, falls das Design informativ ist - wie es beim ACS Design der Fall ist. Also wurde in dieser Erweiterung die Vorgehensweise zur Stichprobengenerierung in das Modell integriert. Sowohl modell- als auch designbasierte Simulationen wurden mit realen und künstlichen Daten durchgeführt. Im Falle des Wildbestandzens, wäre ein potentiell denkbares Forschungsgebiet beispielsweise die Schätzung eines Populationstotalwertes aller in kenianischen Parks lebenden afrikanischen Elefanten. Dies kann über die Verwendung von SAE Methoden erreicht werden. In Kapitel 5 wurden die verschiedenen vorgeschlagenen Strategien anhand der Elefantendaten miteinander verglichen. Die Elefantendaten von Oktober (Trockenzeit) 2013 waren erneut die Studienvariable, während die Elefantendaten von April (Regenzeit) 2013 als Hilfsvariable fungierten. Die Resultate zeigen, dass die Wahl einer spezifischen Strategie sowohl von den Eigenschaften der Studienpopulation, als auch von der Stärke und der Richtung der Korrelation zwischen der Studienvariable und der Hilfsvariable abhängt (falls vorhanden). Ein Bereich des ACS Designs, in welchem immer noch Forschungsbedarf besteht, ist die Anwendung im Feld, besonders in Hinblick auf Tierpopulationen. Dieser Umstand kann nur zum Teil den Herausforderungen im Bereich der Feldimplementierung zugeschrieben werden, wie sie zum Teil in Kapitel 2.3 beschrieben wurden. Green et al. (2010) hingegen liefert neue Erkenntnisse wie das ACS Design während einer Lufterhebung angewendet werden kann - beispielsweise wie das Flugzeug sich drehen soll während benachbarte Einheiten erhoben werden. Die Kostenreduktion im Rahmen einer Erhebung stellt einen Kernpunkt der vorliegenden Dissertation dar. Eine solche ist an der verringerten Anzahl an Elementen in der finalen Stichprobe zu erkennen. Dies wurde wiederum durch die Verwendung eines Abbruchkriteriums, aber auch durch Stratifizierung und der Begrenzung von Netzwerken an Stratumgrenzen erreicht. Ebenso lassen sich die Kosten eines Surveys dadurch verringern, dass alle Einheiten nur ein einziges Mal observiert werden (durch das Ziehen von Clustern ohne Zurücklegen). Die Kosten, eine Randeinheit zu erheben, werden als gering angenommen. In diesem Fall ist das ACS Design effizienter als das nicht adaptive Design (Thompson and Collins, 2002). Dieses Ergebnis trifft allerdings nicht für Lufterhebungen zu. Da das Flugzeug mit einer konstanten Geschwindigkeit, sowie Höhe fliegt, sind die Kosten eine Randeinheit zu erheben identisch mit denen einer interessierenden Einheit (Norton-Griffiths, 1978). In solchen Erhebungen spielt das Ziehen von Clustern ohne Zurückzulegen eine wesentlich größere Rolle im Bereich der Kostenreduktion. Andere zentrale Punkte, welche die Kapitel dieser Dissertation motivierten, sind Effizienzzugewinne (in allen Kapiteln) und die Praktikabilität der Designs unter den spezifischen Rahmenbedingungen. Obwohl der Fokus der vorliegenden Arbeit auf dem Schätzen von Tierpopulationen liegt, können die vorgestellten Methoden auch in allen anderen Populationen umgesetzt werden, welche in kleiner Zahl und geclustert vorkommen. Als alternative Anwendungsfelder bieten sich demnach die Forstwirtschaft, Panzen, Umweltverschmutzung, Mineralien und Ähnliches an
Rudolf Arnheim, medientheoretische Texte
Get PDFRezension des Buches "Rudolf Arnheim: Die Seele in der Silberschicht. Medientheoretische Texte. Photographie " Film " Rundfunk. Hrsg. u. mit e. Nachwort von Helmut H. Diederichs. Frankfurt/Main: Suhrkamp 2004. Die Besprechung erschien im "filmblatt" Nr.27, 2005
Kulturfilm - ein vergessenes Filmgenre
Get PDFBis Anfang der 1960er Jahre und bis zum "Oberhausener Manifest" sprach man in Deutschland vom Kulturfilm. Heutzutage werden diese Filme als Dokumentarfilme bezeichnet. Was es mit diesem Genre, das angeblich typisch deutsch sein soll, auf sich hat, erklärt dieser Artikel
Assessing Soil Organic Matter by Combining Non-Invasive (Spectroscopic) and Invasive Methods
Get PDFSoil organic matter (SOM) and its contained carbon and nutrients drive fundamental nano- to global-scale biogeochemical processes and influence carbon-climate feedbacks. The current challenge of ecosystem assessment is to identify the significant drivers of SOM formation and persistence in order to calibrate large-scale, non-invasive methods to assess these SOM pools as bioindicators of soil quality in order to include them in global monitoring by earth observation programs. Remote sensing by Vis-NIR spectroscopy has been shown to be an effective technique of large-scale soil monitoring. But its potential especially regarding the assessment of biological and microbial soil parameters still remains unclear. The scope of the presented studies was to investigate temperate arable topsoils by assessing SOM pools quantitatively and qualitatively by a huge variety of methods and sites in a varying spatiotemporal resolution. On this data basis, the potential of Vis-NIR spectroscopy to assess selected SOM parameters from laboratory and in situ data and the potential of prediction model improvement by pre-processing of spectral data was intended to be evaluated. Therefore, a comprehensive local soil library of soil spectra and associated soil parameters of a heterogeneous soil region in SW-Germany was established that provided a diverse and broad range of site-specific values. On this basis, optimization strategies of data processing were investigated. Prediction accuracy of common spectrally monitored SOM parameter (SOC, N) from soil reflectance spectra of hyperspectral laboratory measurements could be improved by pre-processing of spectral data using variable selection and wavelet transformation. Then an extended set of SOM parameter with a focus on microbial SOM parameter was tried to be estimated from in situ data. The spectral potential of SOM assessment of biological or microbial SOM parameter such as microbial carbon (Cmic), dissolved organic carbon (DOC), chlorophyll α (Chl a) and phospholipid fatty acids (PLFAs)) was examined. A mediocre prediction accuracy with the possibility to distinguish between high and low values was obtained for Cmic and DOC in dependence of soil depth and season, whereas predictions were not successful for OC, PLFAtot, and PLFA markers for the microbial groups of algae, bacteria and fungi. Best prediction accuracy was achieved for surface (0-1cm soil depth) changes induced by green soil algae, which is assumed to trigger the modelling of Cmic. Instead, the total SOM content, measured as total OC, could not be predicted successfully, which was largely attributed to the microbial interference. Hence, the highly dynamic microbial SOM pools at the soil surface are assumed to be not representative and to possibly impede total bulk SOM content estimations. The transferability of the identified optimization strategies to spectral data of this extended set of soil parameters was successful, but prediction accuracy could only slightly be improved by pre-processing of the situ spectral data. The parallel focus of studying SOM origin (plant vs. microbial input) and its impact on SOM quantity and quality identified microbial necromass and soil surface algae to be possible significant further sources for SOM formation and persistence. Overall, the microbial contribution to temperate arable topsoil OM was indicated to be higher than generally assumed. Microbial contribution to SOM affected SOM quantity especially regarding mineral associated OM and SOM quality regarding the correlation of microbial derived carbohydrates with SOM stability. However, the exact quantification of relevant SOM pools regarding soil quality and their estimation through spectral data needs to be advanced.Die organische Bodensubstanz (OBS) ist eine fundamentale Steuergröße aller biogeochemischen Prozesse und steht in engem Zusammenhang zu Kohlenstoffkreisläufen und globalem Klima. Die derzeitige Herausforderung der Ökosystemforschung ist die Identifizierung der für die Bodenqualität relevanten Bioindikatoren und deren Erfassung mit Methoden, die eine nachhaltige Nutzung der OBS in großem Maßstab überwachen und damit zu globalen Erderkundungsprogrammen beitragen können. Die fernerkundliche Technik der Vis-NIR Spektroskopie ist eine bewährte Methode für die Beurteilung und das Monitoring von Böden, wobei ihr Potential bezüglich der Erfassung biologischer und mikrobieller Bodenparameter bisher umstritten ist. Das Ziel der vorgestellten Arbeit war die quantitative und qualitative Untersuchung der OBS von Ackeroberböden mit unterschiedlichen Methoden und variierender raumzeitlicher Auflösung sowie die anschließende Bewertung des Potentials non-invasiver, spektroskopischer Methoden zur Erfassung ausgewählter Parameter dieser OBS. Dafür wurde zunächst eine umfassende lokale Datenbank aus chemischen, physikalischen und biologischen Bodenparametern und dazugehörigen Bodenspektren einer sehr heterogenen geologischen Region mit gemäßigten Klima im Südwesten Deutschlands erstellt. Auf dieser Grundlage wurde dann das Potential der Bodenspektroskopie zur Erfassung und Schätzung von Feld- und Geländedaten ausgewählter OBS Parameter untersucht. Zusätzlich wurde das Optimierungspotential der Vorhersagemodelle durch statistische Vorverarbeitung der spektralen Daten getestet. Die Güte der Vorhersagewahrscheinlichkeit gebräuchlicher fernerkundlicher Bodenparameter (OC, N) konnte für im Labor erhobene Hyperspektralmessungen durch statistische Optimierungstechniken wie Variablenselektion und Wavelet-Transformation verbessert werden. Ein zusätzliches Datenset mit mikrobiellen/labilen OBS Parametern und Felddaten wurde untersucht um zu beurteilen, ob Bodenspektren zur Vorhersage genutzt werden können. Hierzu wurden mikrobieller Kohlenstoff (MBC), gelöster organischer Kohlenstoff (DOC), heißwasserlöslicher Kohlenstoff (HWEC), Chlorophyll α (Chl α) und Phospholipid-Fettsäuren (PLFAs) herangezogen. Für MBC und DOC konnte abhängig von Tiefe und Jahreszeit eine mittlere Güte der Vorhersagewahrscheinlichkeit erreicht werden, wobei zwischen hohen und niedrigen Konzentration unterschieden werden konnte. Vorhersagen für OC und PLFAs (Gesamt-PLFA-Gehalt sowie die mikrobiellen Gruppen der Bakterien, Pilze und Algen) waren nicht möglich. Die beste Prognosewahrscheinlichkeit konnte für das Chlorophyll der Grünalgen an der Bodenoberfläche (0-1cm Bodentiefe) erzielt werden, welches durch Korrelation mit MBC vermutlich auch für dessen gute Vorhersagewahrscheinlichkeit verantwortlich war. Schätzungen des Gesamtgehaltes der OBS, abgeleitet durch OC, waren hingegen nicht möglich, was der hohen Dynamik der mikrobiellen OBS Parameter an der Bodenoberfläche zuzuschreiben ist. Das schränkt die Repräsentativität der spektralen Messung der Bodenoberfläche zeitlich ein. Die statistische Optimierungstechnik der Variablenselektion konnte für die Felddaten nur zu einer geringen Verbesserung der Vorhersagemodelle führen. Die Untersuchung zur Herkunft der organischen Bestandteile und ihrer Auswirkungen auf die Quantität und Qualität der OBS konnte die mikrobielle Nekromasse und die Gruppe der Bodenalgen als zwei mögliche weitere signifikante Quellen für die Entstehung und Beständigkeit der OBS identifizieren. Insgesamt wird der mikrobielle Beitrag zur OBS höher als gemeinhin angenommen eingestuft. Der Einfluss mikrobieller Bestandteile konnte für die OBS Menge, speziell in der mineralassoziierten Fraktion der OBS in Ackeroberböden, sowie für die OBS Qualität hinsichtlich der Korrelation von mikrobiellen Kohlenhydraten und OBS Stabilität gezeigt werden. Die genaue Quantifizierung dieser OBS Parameter und ihre Bedeutung für die OBS Dynamik sowie ihre Prognostizierbarkeit mittels spektroskopischer Methoden ist noch nicht vollständig geklärt. Für eine abschließende Beurteilung sind deshalb weitere Studien notwendig
Using Annual Landsat Time Series for the Detection of Dry Forest Degradation Processes in South-Central Angola
Get PDFDry tropical forests undergo massive conversion and degradation processes. This also holds true for the extensive Miombo forests that cover large parts of Southern Africa. While the largest proportional area can be found in Angola, the country still struggles with food shortages, insufficient medical and educational supplies, as well as the ongoing reconstruction of infrastructure after 27 years of civil war. Especially in rural areas, the local population is therefore still heavily dependent on the consumption of natural resources, as well as subsistence agriculture. This leads, on one hand, to large areas of Miombo forests being converted for cultivation purposes, but on the other hand, to degradation processes due to the selective use of forest resources. While forest conversion in south-central rural Angola has already been quantitatively described, information about forest degradation is not yet available. This is due to the history of conflicts and the therewith connected research difficulties, as well as the remote location of this area. We apply an annual time series approach using Landsat data in south-central Angola not only to assess the current degradation status of the Miombo forests, but also to derive past developments reaching back to times of armed conflicts. We use the Disturbance Index based on tasseled cap transformation to exclude external influences like inter-annual variation of rainfall. Based on this time series, linear regression is calculated for forest areas unaffected by conversion, but also for the pre-conversion period of those areas that were used for cultivation purposes during the observation time. Metrics derived from linear regression are used to classify the study area according to their dominant modification processes.rnWe compare our results to MODIS latent integral trends and to further products to derive information on underlying drivers. Around 13% of the Miombo forests are affected by degradation processes, especially along streets, in villages, and close to existing agriculture. However, areas in presumably remote and dense forest areas are also affected to a significant extent. A comparison with MODIS derived fire ignition data shows that they are most likely affected by recurring fires and less by selective timber extraction. We confirm that areas that are used for agriculture are more heavily disturbed by selective use beforehand than those that remain unaffected by conversion. The results can be substantiated by the MODIS latent integral trends and we also show that due to extent and location, the assessment of forest conversion is most likely not sufficient to provide good estimates for the loss of natural resources