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Nature-based Solutions for Urban Water Security in Medium-sized Cities from South Asia: Case of Dehradun, India
No full textGlobal urbanization and climate change impacts have exacerbated the urban water crisis. Nature-based solutions (NbS) are promoted globally as ‘just’ and equitable strategies to build sustainable and resilient cities for environmental risks and societal challenges. However, there is still a gap in synchronizing socio-spatial perspectives to understand the cumulative impacts of environmental risks and evolve strategies accordingly. It is also envisaged that future urbanization will be led by small and medium-sized cities from Global South which are more vulnerable due to limited infrastructure, economic and institutional capacity, yet they offer easier management and better stakeholder coordination to integrate resilient strategies. This study attempts to evolve nature-based solutions for urban water security in the fast-emerging medium-sized city of Dehradun in India while bringing socio-spatial perspectives to examine the risks.
The evolving research paradigm in urban water security and NbS point towards community-oriented scholarship to promote inclusive urbanism. The research was designed to empirically embed socio-spatial perspective in resilience framework through external and internal biophysical and social factors of hydrometeorological risks, built-environment, socio-economic demographics, perceptions, attitudes participation and representation for these risks. The study employed a multi-level socio-spatial exploratory and explanatory methodology, examining integrated spatial patterns of drought and flooding risks at city level to generate hotspots. It gathered social perspectives on the risks in a critical hotspot and also recorded the preferences for NbS through a semi-structured questionnaire from 452 respondents at neighbourhood-level. The parameters helped identify the key socio-spatial determinants for urban water security to contextualize NbS.
Household income, education, and size; dwelling unit plot size and structure were the critical internal socio-spatial determinants for urban water security. Results show very little percentage of participation and representation in the study area, yet, the role of participatory process was a crucial external social factor in determining urban water security. Suitable strategies were considered based on identified socio-spatial determinants, NbS preferences and participation interest of the respondents. The preferences for various types of NbS were collated with their social, environmental, and economic benefits as well as spatial scale of implementation. A close synergy between the socio-economic demography and the built-environment was observed. This influences the cost and scale of NbS which subsequently determine the prospects of benefits. Effective participation and representation can enhance water security but its absence can adversely impact the livelihood, health or property of different groups even within one community which can lead to inequity and injustice.
From the overall results it can be inferred that small-scale NbS had better synergies with the social determinants as compared to large-scale solutions. Hence, to maximize the benefits with equitable and ‘just’ measures, small-scale NbS need to be upscaled by replication. This also offers a unique opportunity for emerging cities which can embed them locally and replicate them in new neighbourhoods as the cities grows. Since these cities often have a strong sense of local identity, engagement with the community and enabling actors is also crucial for the successful contextualization of NbS. Thus, socio-spatial perspective becomes decisive for the multiple benefits sought from NbS while playing a significant role in equitable social inclusion to achieve urban water security.:1 Introduction
1.1 Global Urbanization Prospects
1.2 Sustainable Development Goals & the New Urban Agenda-III
1.3 The Growing Urban Water Crisis
1.4 Research Rationale
1.5 Structure of the Dissertation
2 Theoretical Background
2.1 Inclusive Urbanism
2.1.1 What is Inclusive Urbanism? Why is it needed?
2.1.2 Three dimensions for inclusion
2.1.3 Equity, Justice and Participation
2.2 Urban Water Security: Evolving Definitions & Parameters
2.3 Nature-based Solutions
2.3.1 Definitions and Implications
2.3.2 NbS Environmental, Social, Economic and Spatial Aspects
2.4 Inclusive Urbanism for Urban Water Security & NbS in Socio-spatial Perspective
3 State-of-the-art Literature Review
3.1 Literature Search and Analysis Criteria
3.2 Codes and Coding
3.3 Emergent Themes and Trends
3.4 Evidences of NbS for Urban Water Flooding & Drought
3.5 Evidences on Scale of Implementation of NbS
3.6 Evidences of NbS for Social, Environmental and Economic Aspects
3.7 Methodological Evidences for Social Inclusion in NbS
3.8 Gaps and Opportunities: Formulation of Research Questions
4 Research Design
4.1 Conceptual Framework
4.1.1 The Lens of Resilience
4.1.2 Enabling Social Inclusion in Urban Resilience
4.2 Operationalizing the Conceptual Framework
Epistemological and Ontological Considerations
4.3 Methodological and Analytical Framework
4.3.1 Research Objectives
4.3.2 Case Study Selection
4.3.3 Spatial Assessment - Parameters, Methods & Tools
4.3.4 Social Assessment - Parameters, Methods & Tools
4.4 Scope and Limitations of the Study
5 Spatial Perspectives on Urban Water Security
5.1 Case Study Profile: Dehradun City
5.2 Demographics and Urbanization Trends
5.3 Climate and Seasonal Trends
5.4 LPA Precipitation Trends and Spatial Pattern
5.5 Groundwater Trends and Spatial Pattern
5.6 Urban Flooding Spatial Pattern
5.7 Study Area Selection
5.7.1 Hotspots Identification
5.7.2 Validation and Selection of Study Area
5.7.3 Study Area
6 Social Perspectives on Urban Water Security
6.1 Respondents’ Profile
6.2 Multi Factor Analysis
6.3 MFA Model
6.3.1 MFA Analysis Steps
6.3.2 Dimensions, Contributions & Selection
6.4 Ordinal Exploration of Significant Parameters
6.4.1 Perception and Attitudes towards Biophysical Environment
6.4.2 Role of Participatory Processes in Water Security
6.4.3 Summary of Results
6.5 Categorical Association of Significant Parameters
6.5.1 Association of Socio-economic Demographics with Water Security
6.5.2 Association of Built-environment with Water Security
6.5.3 Summary of Results
6.6 Urban Water Security in Socio-Spatial Perspective
7 Synthesizing NbS for Urban Water Security
7.1 Considerations for NbS from Socio-spatial Perspectives
7.2 NbS Awareness and Preferences from Surveys
7.3 NbS Preferences in Social Environmental and Economic Aspects
7.4 Spatial Aspects in NbS Preferences
7.5 Evolving NbS in Socio-spatial Context: Synergies & Trade-offs
7.6 NbS Prospects in Urban Planning, Policy and Practice
7.6.1 From ‘S.E.E.’ to ‘S.E.E.S.’
7.6.2 Enabling via Participation
7.6.3 Enabling via Policy and Regulations
7.6.4 Contextualizing NbS via Practice
7.7 Ensuring Equity and Justice through NbS
8 Conclusion: Contribution and Way Forward
8.1 Revisiting Research Questions, Aims & Objectives
8.2 Contributions of this Research
8.2.1 Research Contributions
8.2.2 Policy and Practice Contributions
8.3 Implications for Small and Medium-sized Cities
8.4 Limitations and Further Scope
8.5 NbS as Driver of Inclusive Urbanism for Urban Water Security
8.6 Achieving Sustainable Development Goals
8.7 A Note on Open Science Practice in the Thesis
Annexure-1 Papers selected for state-of-the-art literature review
Annexure-2 Spatial Assessment Tables
Annexure-3 Social Survey Questionnaire
Annexure-4 Multi Factor Analysis Test and Supplementary Tables
Annexure-5 Code Scripts
Bibliograph
Resilienz von Fließgewässern: Entwicklung und Anwendung einer Methodik zur indikatorengestützten Bewertung unter Berücksichtigung multipler Stressoren
No full textDas Ziel der vorliegenden Arbeit war die Charakterisierung der Resilienz von Fließgewässern gegenüber multiplen Stressoren und die Anwendung der Methodik an einem ausgewählten Fallbeispiel. Die wesentliche Grundlage bildete zunächst die stressorenbezogene Systembeschreibung auf Basis des DPSIR-Ansatzes im 2. Kapitel. Klimatische Treiber, anthropogene Katalysatoren, resultierende Stressoren und Zustandskategorien für das System Fließgewässer wurden im Hinblick auf die Entstehung von Stress in den Fließgewässern beschrieben. Vor dem Hintergrund des identifizierten Stressorensets erfolgte in Kapitel 3 die ausführliche theoretisch-methodische Auseinandersetzung mit dem Resilienzbegriff. Hierbei erfolgte die Einordnung in Bezug auf flankierende Fachtermini, wie Vulnerabilität, Gefährdung und Risiko. Zudem wurden die für Fließgewässer besonders relevanten Fachdisziplinen Ökologie, Hydrologie, Technik und Planung beleuchtet. Anpassung als wichtiger Bestandteil von Resilienz wurde über die Beschreibung von adaptiven Zyklen und Panarchie methodisch in die Arbeit integriert.
Basierend auf dem vorliegenden Fachwissen wurde die Resilienz von Fließgewässern in Kapitel 4 definiert. Zentrale Aspekte sind hierbei die Beschreibung der drei relevanten Resilienzdimensionen „Ökologie“, „Hydrologie“ und „Technik/Infrastruktur“, die Unterteilung in die Systemelemente „Gewässer“, „Umfeld“ und „Einzugsgebiet“ sowie die insgesamt sechs wesentlichen Stressoren „Wassertemperatur“, „Hochwasser“, „Trockenheit“, „Niedrigwasser“, „Wassererosion“ und „Stoffeinträge“. Der zentrale Term der „spezifischen Resilienz“ drückt die Resilienz eines Systemelementes in einer Resilienzdimension gegenüber eines einzelnen Stressors unter Berücksichtigung der „gegebenen natürlichen Sensitivität“ wider.
Die Funktionsfähigkeit von Fließgewässern im Hinblick auf deren Resilienz wird qualitativ an den vier Resilienzkriterien „Robustheit“, „Elastizität“, „Redundanz“ und „Vielfalt“ bestimmt, die funktionalen Gruppen der Antagonismen wurden mit „robuster Elastizität“ und „redundanter Vielfalt“ beschrieben. Die in Kapitel 5 aufgeführte quantitative Untersetzung der Resilienzkriterien durch Zustandsindikatoren bildet eine wichtige Grundlage für die Operationalisierung der Resilienz von Fließgewässern in der Planungspraxis. Dabei wird abschließend die (allgemeine) Resilienz durch Verschneidung der „spezifischen Resilienz“ und der „anthropogen bedingten Anpassungskapazität“, welche anhand der Einflüsse von Anpassungsmaßnahmen bewertet wurde, ermittelt.
Die beschriebenen Arbeitsschritte wurden abschließend am Beispiel der Müglitz und ihres Einzugsgebietes auf Praxistauglichkeit überprüft, wobei die allgemeine Anwendbarkeit des erarbeiteten Resilienzansatzes nachgewiesen werden konnte. Neben der Bewertung ausgewählter Zustandsindikatoren und den damit verbundenen epistemologischen Unsicherheiten sind es vor allem die datenbezogenen Fehlstellen und Unschärfen sowie einzelne planungsbezogene Verbesserungsmöglichkeiten, die die dargestellte Resilienzbewertung ausmachen und entsprechende Empfehlungen und Anforderungen zur Resilienzstärkung begründen
Nature-based Solutions for Urban Water Security in Medium-sized Cities from South Asia: Case of Dehradun, India
Full text linkGlobal urbanization and climate change impacts have exacerbated the urban water crisis. Nature-based solutions (NbS) are promoted globally as ‘just’ and equitable strategies to build sustainable and resilient cities for environmental risks and societal challenges. However, there is still a gap in synchronizing socio-spatial perspectives to understand the cumulative impacts of environmental risks and evolve strategies accordingly. It is also envisaged that future urbanization will be led by small and medium-sized cities from Global South which are more vulnerable due to limited infrastructure, economic and institutional capacity, yet they offer easier management and better stakeholder coordination to integrate resilient strategies. This study attempts to evolve nature-based solutions for urban water security in the fast-emerging medium-sized city of Dehradun in India while bringing socio-spatial perspectives to examine the risks.
The evolving research paradigm in urban water security and NbS point towards community-oriented scholarship to promote inclusive urbanism. The research was designed to empirically embed socio-spatial perspective in resilience framework through external and internal biophysical and social factors of hydrometeorological risks, built-environment, socio-economic demographics, perceptions, attitudes participation and representation for these risks. The study employed a multi-level socio-spatial exploratory and explanatory methodology, examining integrated spatial patterns of drought and flooding risks at city level to generate hotspots. It gathered social perspectives on the risks in a critical hotspot and also recorded the preferences for NbS through a semi-structured questionnaire from 452 respondents at neighbourhood-level. The parameters helped identify the key socio-spatial determinants for urban water security to contextualize NbS.
Household income, education, and size; dwelling unit plot size and structure were the critical internal socio-spatial determinants for urban water security. Results show very little percentage of participation and representation in the study area, yet, the role of participatory process was a crucial external social factor in determining urban water security. Suitable strategies were considered based on identified socio-spatial determinants, NbS preferences and participation interest of the respondents. The preferences for various types of NbS were collated with their social, environmental, and economic benefits as well as spatial scale of implementation. A close synergy between the socio-economic demography and the built-environment was observed. This influences the cost and scale of NbS which subsequently determine the prospects of benefits. Effective participation and representation can enhance water security but its absence can adversely impact the livelihood, health or property of different groups even within one community which can lead to inequity and injustice.
From the overall results it can be inferred that small-scale NbS had better synergies with the social determinants as compared to large-scale solutions. Hence, to maximize the benefits with equitable and ‘just’ measures, small-scale NbS need to be upscaled by replication. This also offers a unique opportunity for emerging cities which can embed them locally and replicate them in new neighbourhoods as the cities grows. Since these cities often have a strong sense of local identity, engagement with the community and enabling actors is also crucial for the successful contextualization of NbS. Thus, socio-spatial perspective becomes decisive for the multiple benefits sought from NbS while playing a significant role in equitable social inclusion to achieve urban water security.:1 Introduction
1.1 Global Urbanization Prospects
1.2 Sustainable Development Goals & the New Urban Agenda-III
1.3 The Growing Urban Water Crisis
1.4 Research Rationale
1.5 Structure of the Dissertation
2 Theoretical Background
2.1 Inclusive Urbanism
2.1.1 What is Inclusive Urbanism? Why is it needed?
2.1.2 Three dimensions for inclusion
2.1.3 Equity, Justice and Participation
2.2 Urban Water Security: Evolving Definitions & Parameters
2.3 Nature-based Solutions
2.3.1 Definitions and Implications
2.3.2 NbS Environmental, Social, Economic and Spatial Aspects
2.4 Inclusive Urbanism for Urban Water Security & NbS in Socio-spatial Perspective
3 State-of-the-art Literature Review
3.1 Literature Search and Analysis Criteria
3.2 Codes and Coding
3.3 Emergent Themes and Trends
3.4 Evidences of NbS for Urban Water Flooding & Drought
3.5 Evidences on Scale of Implementation of NbS
3.6 Evidences of NbS for Social, Environmental and Economic Aspects
3.7 Methodological Evidences for Social Inclusion in NbS
3.8 Gaps and Opportunities: Formulation of Research Questions
4 Research Design
4.1 Conceptual Framework
4.1.1 The Lens of Resilience
4.1.2 Enabling Social Inclusion in Urban Resilience
4.2 Operationalizing the Conceptual Framework
Epistemological and Ontological Considerations
4.3 Methodological and Analytical Framework
4.3.1 Research Objectives
4.3.2 Case Study Selection
4.3.3 Spatial Assessment - Parameters, Methods & Tools
4.3.4 Social Assessment - Parameters, Methods & Tools
4.4 Scope and Limitations of the Study
5 Spatial Perspectives on Urban Water Security
5.1 Case Study Profile: Dehradun City
5.2 Demographics and Urbanization Trends
5.3 Climate and Seasonal Trends
5.4 LPA Precipitation Trends and Spatial Pattern
5.5 Groundwater Trends and Spatial Pattern
5.6 Urban Flooding Spatial Pattern
5.7 Study Area Selection
5.7.1 Hotspots Identification
5.7.2 Validation and Selection of Study Area
5.7.3 Study Area
6 Social Perspectives on Urban Water Security
6.1 Respondents’ Profile
6.2 Multi Factor Analysis
6.3 MFA Model
6.3.1 MFA Analysis Steps
6.3.2 Dimensions, Contributions & Selection
6.4 Ordinal Exploration of Significant Parameters
6.4.1 Perception and Attitudes towards Biophysical Environment
6.4.2 Role of Participatory Processes in Water Security
6.4.3 Summary of Results
6.5 Categorical Association of Significant Parameters
6.5.1 Association of Socio-economic Demographics with Water Security
6.5.2 Association of Built-environment with Water Security
6.5.3 Summary of Results
6.6 Urban Water Security in Socio-Spatial Perspective
7 Synthesizing NbS for Urban Water Security
7.1 Considerations for NbS from Socio-spatial Perspectives
7.2 NbS Awareness and Preferences from Surveys
7.3 NbS Preferences in Social Environmental and Economic Aspects
7.4 Spatial Aspects in NbS Preferences
7.5 Evolving NbS in Socio-spatial Context: Synergies & Trade-offs
7.6 NbS Prospects in Urban Planning, Policy and Practice
7.6.1 From ‘S.E.E.’ to ‘S.E.E.S.’
7.6.2 Enabling via Participation
7.6.3 Enabling via Policy and Regulations
7.6.4 Contextualizing NbS via Practice
7.7 Ensuring Equity and Justice through NbS
8 Conclusion: Contribution and Way Forward
8.1 Revisiting Research Questions, Aims & Objectives
8.2 Contributions of this Research
8.2.1 Research Contributions
8.2.2 Policy and Practice Contributions
8.3 Implications for Small and Medium-sized Cities
8.4 Limitations and Further Scope
8.5 NbS as Driver of Inclusive Urbanism for Urban Water Security
8.6 Achieving Sustainable Development Goals
8.7 A Note on Open Science Practice in the Thesis
Annexure-1 Papers selected for state-of-the-art literature review
Annexure-2 Spatial Assessment Tables
Annexure-3 Social Survey Questionnaire
Annexure-4 Multi Factor Analysis Test and Supplementary Tables
Annexure-5 Code Scripts
Bibliograph
Nature-based Solutions for Urban Water Security in Medium-sized Cities from South Asia: Case of Dehradun, India
No full textGlobal urbanization and climate change impacts have exacerbated the urban water crisis. Nature-based solutions (NbS) are promoted globally as ‘just’ and equitable strategies to build sustainable and resilient cities for environmental risks and societal challenges. However, there is still a gap in synchronizing socio-spatial perspectives to understand the cumulative impacts of environmental risks and evolve strategies accordingly. It is also envisaged that future urbanization will be led by small and medium-sized cities from Global South which are more vulnerable due to limited infrastructure, economic and institutional capacity, yet they offer easier management and better stakeholder coordination to integrate resilient strategies. This study attempts to evolve nature-based solutions for urban water security in the fast-emerging medium-sized city of Dehradun in India while bringing socio-spatial perspectives to examine the risks.
The evolving research paradigm in urban water security and NbS point towards community-oriented scholarship to promote inclusive urbanism. The research was designed to empirically embed socio-spatial perspective in resilience framework through external and internal biophysical and social factors of hydrometeorological risks, built-environment, socio-economic demographics, perceptions, attitudes participation and representation for these risks. The study employed a multi-level socio-spatial exploratory and explanatory methodology, examining integrated spatial patterns of drought and flooding risks at city level to generate hotspots. It gathered social perspectives on the risks in a critical hotspot and also recorded the preferences for NbS through a semi-structured questionnaire from 452 respondents at neighbourhood-level. The parameters helped identify the key socio-spatial determinants for urban water security to contextualize NbS.
Household income, education, and size; dwelling unit plot size and structure were the critical internal socio-spatial determinants for urban water security. Results show very little percentage of participation and representation in the study area, yet, the role of participatory process was a crucial external social factor in determining urban water security. Suitable strategies were considered based on identified socio-spatial determinants, NbS preferences and participation interest of the respondents. The preferences for various types of NbS were collated with their social, environmental, and economic benefits as well as spatial scale of implementation. A close synergy between the socio-economic demography and the built-environment was observed. This influences the cost and scale of NbS which subsequently determine the prospects of benefits. Effective participation and representation can enhance water security but its absence can adversely impact the livelihood, health or property of different groups even within one community which can lead to inequity and injustice.
From the overall results it can be inferred that small-scale NbS had better synergies with the social determinants as compared to large-scale solutions. Hence, to maximize the benefits with equitable and ‘just’ measures, small-scale NbS need to be upscaled by replication. This also offers a unique opportunity for emerging cities which can embed them locally and replicate them in new neighbourhoods as the cities grows. Since these cities often have a strong sense of local identity, engagement with the community and enabling actors is also crucial for the successful contextualization of NbS. Thus, socio-spatial perspective becomes decisive for the multiple benefits sought from NbS while playing a significant role in equitable social inclusion to achieve urban water security.:1 Introduction
1.1 Global Urbanization Prospects
1.2 Sustainable Development Goals & the New Urban Agenda-III
1.3 The Growing Urban Water Crisis
1.4 Research Rationale
1.5 Structure of the Dissertation
2 Theoretical Background
2.1 Inclusive Urbanism
2.1.1 What is Inclusive Urbanism? Why is it needed?
2.1.2 Three dimensions for inclusion
2.1.3 Equity, Justice and Participation
2.2 Urban Water Security: Evolving Definitions & Parameters
2.3 Nature-based Solutions
2.3.1 Definitions and Implications
2.3.2 NbS Environmental, Social, Economic and Spatial Aspects
2.4 Inclusive Urbanism for Urban Water Security & NbS in Socio-spatial Perspective
3 State-of-the-art Literature Review
3.1 Literature Search and Analysis Criteria
3.2 Codes and Coding
3.3 Emergent Themes and Trends
3.4 Evidences of NbS for Urban Water Flooding & Drought
3.5 Evidences on Scale of Implementation of NbS
3.6 Evidences of NbS for Social, Environmental and Economic Aspects
3.7 Methodological Evidences for Social Inclusion in NbS
3.8 Gaps and Opportunities: Formulation of Research Questions
4 Research Design
4.1 Conceptual Framework
4.1.1 The Lens of Resilience
4.1.2 Enabling Social Inclusion in Urban Resilience
4.2 Operationalizing the Conceptual Framework
Epistemological and Ontological Considerations
4.3 Methodological and Analytical Framework
4.3.1 Research Objectives
4.3.2 Case Study Selection
4.3.3 Spatial Assessment - Parameters, Methods & Tools
4.3.4 Social Assessment - Parameters, Methods & Tools
4.4 Scope and Limitations of the Study
5 Spatial Perspectives on Urban Water Security
5.1 Case Study Profile: Dehradun City
5.2 Demographics and Urbanization Trends
5.3 Climate and Seasonal Trends
5.4 LPA Precipitation Trends and Spatial Pattern
5.5 Groundwater Trends and Spatial Pattern
5.6 Urban Flooding Spatial Pattern
5.7 Study Area Selection
5.7.1 Hotspots Identification
5.7.2 Validation and Selection of Study Area
5.7.3 Study Area
6 Social Perspectives on Urban Water Security
6.1 Respondents’ Profile
6.2 Multi Factor Analysis
6.3 MFA Model
6.3.1 MFA Analysis Steps
6.3.2 Dimensions, Contributions & Selection
6.4 Ordinal Exploration of Significant Parameters
6.4.1 Perception and Attitudes towards Biophysical Environment
6.4.2 Role of Participatory Processes in Water Security
6.4.3 Summary of Results
6.5 Categorical Association of Significant Parameters
6.5.1 Association of Socio-economic Demographics with Water Security
6.5.2 Association of Built-environment with Water Security
6.5.3 Summary of Results
6.6 Urban Water Security in Socio-Spatial Perspective
7 Synthesizing NbS for Urban Water Security
7.1 Considerations for NbS from Socio-spatial Perspectives
7.2 NbS Awareness and Preferences from Surveys
7.3 NbS Preferences in Social Environmental and Economic Aspects
7.4 Spatial Aspects in NbS Preferences
7.5 Evolving NbS in Socio-spatial Context: Synergies & Trade-offs
7.6 NbS Prospects in Urban Planning, Policy and Practice
7.6.1 From ‘S.E.E.’ to ‘S.E.E.S.’
7.6.2 Enabling via Participation
7.6.3 Enabling via Policy and Regulations
7.6.4 Contextualizing NbS via Practice
7.7 Ensuring Equity and Justice through NbS
8 Conclusion: Contribution and Way Forward
8.1 Revisiting Research Questions, Aims & Objectives
8.2 Contributions of this Research
8.2.1 Research Contributions
8.2.2 Policy and Practice Contributions
8.3 Implications for Small and Medium-sized Cities
8.4 Limitations and Further Scope
8.5 NbS as Driver of Inclusive Urbanism for Urban Water Security
8.6 Achieving Sustainable Development Goals
8.7 A Note on Open Science Practice in the Thesis
Annexure-1 Papers selected for state-of-the-art literature review
Annexure-2 Spatial Assessment Tables
Annexure-3 Social Survey Questionnaire
Annexure-4 Multi Factor Analysis Test and Supplementary Tables
Annexure-5 Code Scripts
Bibliograph
Resilienz von Fließgewässern: Entwicklung und Anwendung einer Methodik zur indikatorengestützten Bewertung unter Berücksichtigung multipler Stressoren
No full textDas Ziel der vorliegenden Arbeit war die Charakterisierung der Resilienz von Fließgewässern gegenüber multiplen Stressoren und die Anwendung der Methodik an einem ausgewählten Fallbeispiel. Die wesentliche Grundlage bildete zunächst die stressorenbezogene Systembeschreibung auf Basis des DPSIR-Ansatzes im 2. Kapitel. Klimatische Treiber, anthropogene Katalysatoren, resultierende Stressoren und Zustandskategorien für das System Fließgewässer wurden im Hinblick auf die Entstehung von Stress in den Fließgewässern beschrieben. Vor dem Hintergrund des identifizierten Stressorensets erfolgte in Kapitel 3 die ausführliche theoretisch-methodische Auseinandersetzung mit dem Resilienzbegriff. Hierbei erfolgte die Einordnung in Bezug auf flankierende Fachtermini, wie Vulnerabilität, Gefährdung und Risiko. Zudem wurden die für Fließgewässer besonders relevanten Fachdisziplinen Ökologie, Hydrologie, Technik und Planung beleuchtet. Anpassung als wichtiger Bestandteil von Resilienz wurde über die Beschreibung von adaptiven Zyklen und Panarchie methodisch in die Arbeit integriert.
Basierend auf dem vorliegenden Fachwissen wurde die Resilienz von Fließgewässern in Kapitel 4 definiert. Zentrale Aspekte sind hierbei die Beschreibung der drei relevanten Resilienzdimensionen „Ökologie“, „Hydrologie“ und „Technik/Infrastruktur“, die Unterteilung in die Systemelemente „Gewässer“, „Umfeld“ und „Einzugsgebiet“ sowie die insgesamt sechs wesentlichen Stressoren „Wassertemperatur“, „Hochwasser“, „Trockenheit“, „Niedrigwasser“, „Wassererosion“ und „Stoffeinträge“. Der zentrale Term der „spezifischen Resilienz“ drückt die Resilienz eines Systemelementes in einer Resilienzdimension gegenüber eines einzelnen Stressors unter Berücksichtigung der „gegebenen natürlichen Sensitivität“ wider.
Die Funktionsfähigkeit von Fließgewässern im Hinblick auf deren Resilienz wird qualitativ an den vier Resilienzkriterien „Robustheit“, „Elastizität“, „Redundanz“ und „Vielfalt“ bestimmt, die funktionalen Gruppen der Antagonismen wurden mit „robuster Elastizität“ und „redundanter Vielfalt“ beschrieben. Die in Kapitel 5 aufgeführte quantitative Untersetzung der Resilienzkriterien durch Zustandsindikatoren bildet eine wichtige Grundlage für die Operationalisierung der Resilienz von Fließgewässern in der Planungspraxis. Dabei wird abschließend die (allgemeine) Resilienz durch Verschneidung der „spezifischen Resilienz“ und der „anthropogen bedingten Anpassungskapazität“, welche anhand der Einflüsse von Anpassungsmaßnahmen bewertet wurde, ermittelt.
Die beschriebenen Arbeitsschritte wurden abschließend am Beispiel der Müglitz und ihres Einzugsgebietes auf Praxistauglichkeit überprüft, wobei die allgemeine Anwendbarkeit des erarbeiteten Resilienzansatzes nachgewiesen werden konnte. Neben der Bewertung ausgewählter Zustandsindikatoren und den damit verbundenen epistemologischen Unsicherheiten sind es vor allem die datenbezogenen Fehlstellen und Unschärfen sowie einzelne planungsbezogene Verbesserungsmöglichkeiten, die die dargestellte Resilienzbewertung ausmachen und entsprechende Empfehlungen und Anforderungen zur Resilienzstärkung begründen
Resilienz von Fließgewässern: Entwicklung und Anwendung einer Methodik zur indikatorengestützten Bewertung unter Berücksichtigung multipler Stressoren
Full text linkDas Ziel der vorliegenden Arbeit war die Charakterisierung der Resilienz von Fließgewässern gegenüber multiplen Stressoren und die Anwendung der Methodik an einem ausgewählten Fallbeispiel. Die wesentliche Grundlage bildete zunächst die stressorenbezogene Systembeschreibung auf Basis des DPSIR-Ansatzes im 2. Kapitel. Klimatische Treiber, anthropogene Katalysatoren, resultierende Stressoren und Zustandskategorien für das System Fließgewässer wurden im Hinblick auf die Entstehung von Stress in den Fließgewässern beschrieben. Vor dem Hintergrund des identifizierten Stressorensets erfolgte in Kapitel 3 die ausführliche theoretisch-methodische Auseinandersetzung mit dem Resilienzbegriff. Hierbei erfolgte die Einordnung in Bezug auf flankierende Fachtermini, wie Vulnerabilität, Gefährdung und Risiko. Zudem wurden die für Fließgewässer besonders relevanten Fachdisziplinen Ökologie, Hydrologie, Technik und Planung beleuchtet. Anpassung als wichtiger Bestandteil von Resilienz wurde über die Beschreibung von adaptiven Zyklen und Panarchie methodisch in die Arbeit integriert.
Basierend auf dem vorliegenden Fachwissen wurde die Resilienz von Fließgewässern in Kapitel 4 definiert. Zentrale Aspekte sind hierbei die Beschreibung der drei relevanten Resilienzdimensionen „Ökologie“, „Hydrologie“ und „Technik/Infrastruktur“, die Unterteilung in die Systemelemente „Gewässer“, „Umfeld“ und „Einzugsgebiet“ sowie die insgesamt sechs wesentlichen Stressoren „Wassertemperatur“, „Hochwasser“, „Trockenheit“, „Niedrigwasser“, „Wassererosion“ und „Stoffeinträge“. Der zentrale Term der „spezifischen Resilienz“ drückt die Resilienz eines Systemelementes in einer Resilienzdimension gegenüber eines einzelnen Stressors unter Berücksichtigung der „gegebenen natürlichen Sensitivität“ wider.
Die Funktionsfähigkeit von Fließgewässern im Hinblick auf deren Resilienz wird qualitativ an den vier Resilienzkriterien „Robustheit“, „Elastizität“, „Redundanz“ und „Vielfalt“ bestimmt, die funktionalen Gruppen der Antagonismen wurden mit „robuster Elastizität“ und „redundanter Vielfalt“ beschrieben. Die in Kapitel 5 aufgeführte quantitative Untersetzung der Resilienzkriterien durch Zustandsindikatoren bildet eine wichtige Grundlage für die Operationalisierung der Resilienz von Fließgewässern in der Planungspraxis. Dabei wird abschließend die (allgemeine) Resilienz durch Verschneidung der „spezifischen Resilienz“ und der „anthropogen bedingten Anpassungskapazität“, welche anhand der Einflüsse von Anpassungsmaßnahmen bewertet wurde, ermittelt.
Die beschriebenen Arbeitsschritte wurden abschließend am Beispiel der Müglitz und ihres Einzugsgebietes auf Praxistauglichkeit überprüft, wobei die allgemeine Anwendbarkeit des erarbeiteten Resilienzansatzes nachgewiesen werden konnte. Neben der Bewertung ausgewählter Zustandsindikatoren und den damit verbundenen epistemologischen Unsicherheiten sind es vor allem die datenbezogenen Fehlstellen und Unschärfen sowie einzelne planungsbezogene Verbesserungsmöglichkeiten, die die dargestellte Resilienzbewertung ausmachen und entsprechende Empfehlungen und Anforderungen zur Resilienzstärkung begründen
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Untersuchungen zur Verbundverankerung textilbewehrter Feinbetonverstärkungsschichten für Betonbauteile
Full text linkDie vorliegende Arbeit befasst sich mit der Verbundverankerung des neuen Verstärkungsmaterials textilbewehrter Beton für Stahlbetonbauteile. Der Detailpunkt der Verankerung mit den Mechanis-men der Kraftübertragung von der textilbewehrten Verstärkungsschicht in den Altbeton wurde auf experimentellem Weg an unterschiedlichen Probekörperformen untersucht. Dazu wurden verschie-dene Haftzug-, Filamentgarnauszug- sowie Schubversuche durchgeführt. Nach der Klärung der grundlegenden Phänomene beim Verbundbruchverhalten von Verstärkungs-schichten wurden zugehörige Versagenskriterien näher beleuchtet. Ein mögliches Versagen des inneren Verbundes wurde durch zusätzlich in das Versuchsprogramm aufgenommene Filamentgar-nauszugsversuche untersucht. Für die Verankerung sind zwei Versagensebenen zu berücksichtigen, die eine getrennte Betrachtung erfordern: der Altbetonuntergrund und die Ebene der textilen Be-wehrung. Mit Hilfe experimenteller Haftzuguntersuchungen wurde ein breit gefächertes Spektrum möglicher Einflussparameter auf die Tragfähigkeit des Verbundes in der Ebene der textilen Bewehrung unter-sucht. Den einzelnen Einflussfaktoren kommt dabei eine unterschiedliche Bedeutung zu. Den aus-schlaggebenden Einfluss auf die Tragfähigkeit des Haftverbundes in der Ebene der textilen Bewehrung liefert die textile Bewehrung selbst. Es wurde ein geeignetes Verfahren zur Ermittlung eines wirksamen Flächenanteiles der textilen Bewehrungsstrukturen entwickelt, welches die Grund-lage für die weiterführenden Betrachtungen zum Verbundversagen durch Delamination in der Ebe-ne der textilen Bewehrung bildet. Das Verbundtragverhalten unter Schubbeanspruchung bildet den Kern der vorliegenden Arbeit. Spezielle Eigenheiten des textilbewehrten Betons werden aufgezeigt und Lösungsvorschläge erar-beitet. Da sich das Verhalten von Verstärkungsschichten aus textilbewehrtem Feinbeton beträcht-lich von bekannten Klebeverbindungen unterscheidet, sind hier völlig neue Wege zu beschreiten. In Zusammenarbeit mit dem Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung wurde ein neues, riss-bildorientiertes Messverfahren entwickelt. Anhand eines Beispielversuchs wird diese neu entwi-ckelte Methode vorgestellt und verbleibende Problempunkte diskutiert. Die Ergebnisse dieser Messungen haben gezeigt, dass es mit dem derzeitigen Kenntnisstand nicht möglich ist, für das Verstärkungsmaterial Textilbeton eine Schubspannungs-Schlupf-Beziehung anzugeben. Nach An-sicht der Verfasserin ist die Verwendung einer solchen Modellvorstellung nur für Verstärkungsma-terialien mit linear-elastischem Materialverhalten geeignet. In der vorliegenden Arbeit werden einige alternative Modellvorschläge für die Beschreibung des Verbundverhaltens angegeben. Separate Modellvorschläge für die Verbundtragfähigkeit unter Haft-zugbeanspruchung und unter Schubbeanspruchung wurden zu einer Interaktion zusammengeführt. Diesem wurden weitere alternative Modellvorschläge wie z. B. die Betrachtung als Stabwerk mit veränderlicher Druckstrebenneigung gegenübergestellt
Expression und Regulation von BMP 2, 4, 5, Osteocalcin, Bone Sialo Protein und Alkalischer Phosphatase in primären Osteoblasten-Zellkulturen und Leukozyten von Patienten mit Hypo- und Hyperphosphatasie
Full text linkUntersucht wurde die Expression und Regulation von BMP 2, 4, 5, Osteocalcin, Bone Sialo Protein und Alkalischer Phosphatase in primären Osteoblasten-Zellkulturen und Leukozyten von Patienten mit Hypo- und Hyperphosphatasie, im Vergleich zu der Osteosarkomzelllinie SAOS-2
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