Erstellung einer radargestützten Niederschlagsklimatologie

Es ist Konsens in der Klimaforschungsgemeinschaft, dass der globale Klimawandel mit großer Wahrscheinlichkeit mit einer erhöhten Häufigkeit von witterungsbedingten Naturkatastrophen einhergeht [IPCC, 2011]. Grundlage für diese Schlussfolgerung sind im Wesentlichen die Ergebnisse globaler und regionaler Klimasimulationen. Neben Windstürmen sind insbesondere Auftreten und Häufigkeit von hydrometeorologischen Extremereignissen wie z. B. Starkregen oder Dürre ursächlich für korrespondierende Naturkatastrophen, die für den Katastrophenschutz relevant sind. So sind die Anzahl von Umwelteinsätzen der Feuerwehr im Nachgang von Extremereignissen wie Starkregen oder Hagel [Geier, 2009] sowie die Zahl der wetterbedingten Einsätze des Technischen Hilfswerks in den vergangenen Jahren gestiegen [Strotmann, 2011]. Dieser Trend wird von einer Befragung der im Katastrophenschutz eingebundenen Organisationen bestätigt, nach deren Ergebnissen neben Sturmereignissen vor allem Hochwasser vermehrt Einsätze nach sich ziehen

Computer Supported Cooperative Work Applications for the Design of Buildings based on an integrated Building Model Management

Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Konzeption und prototypische Umsetzung von Techniken des Computer Supported Cooperative Work (CSCW) im Rahmen einer integrierten objektorientierten und dynamischen Bauwerksmodellverwaltung zur Unterstützung der Bauwerksplanung. Die Planung von Bauwerken ist durch einen hohen Grad an Arbeitsteiligkeit, aber auch durch eine schwache Strukturierung der ablaufenden Prozesse gekennzeichnet. Besonders durch den Unikatcharakter des Planungsgegenstands \'Bauwerk\' ergeben sich signifikante Unterschiede zum Entwurf anderer, durch Serienfertigung produzierter Industriegüter. Zunehmend wird die Planung von Bauwerken in Virtual Enterprises ausgeführt, die sich durch eine dynamische Organisationsstruktur, geographische Verteilung der Partner, schwer normierbare Informationsflüsse und eine häufig stark heterogene informationstechnische Infrastruktur auszeichnen. Zur rechnerinternen Repräsent! ation des Planungsgegenstands haben sich objektorientierte Bauwerksmodelle bewährt. Aufgrund der Veränderlichkeit der Bauwerke und deren rechnerinterner Repräsentation im Laufe des Bauwerkslebenszyklus ist eine dynamische Anpassung der Modelle unumgänglich. Derartige in Form von Taxonomien dargestellte dynamische Bauwerksmodellstrukturen können gemeinsam mit den in Instanzform vorliegenden konkreten Projektinformationen in entsprechenden Modellverwaltungssystemen (MVS) gehandhabt werden. Dabei wird aufgrund der Spezialisierung und Arbeitsteilung im Planungsprozess von einer inhaltlich verknüpften Partialmodellstruktur, die räumlich verteilt sein kann, ausgegangen. Die vorgeschlagenen Methoden zur Koordinierung der Teamarbeit in der Bauwerksplanung beruhen auf der Nutzung von CSCW–Techniken für \'Gemeinsame Informationsräume\' und \'Workgroup Computing\', die im Kontext der als Integrationsbasis fungierenden Modellverwaltungssysteme umgesetzt werden. Dazu werden die zur d! ynamischen Bauwerksmodellierung erforderlichen Metaebenenfunk! tionalitäten sowie Ansätze zur Implementierung von Modellverwaltungskernen systematisiert. Ebenso werden notwendige Basistechniken für die Realisierung von MVS untersucht und eine Architektur zur rollenspezifischen Präsentation dynamischer Modellinhalte vorgestellt. Da klassische Schichtenmodelle nicht auf die Verhältnisse in Virtual Enterprises angewendet werden können, wird eine physische Systemarchitektur mit einem zentralen Projektserver, Domänenservern und Domänenclients vorgestellt. Ebenso werden Techniken zur Sicherung des autorisierten Zugriffs sowie des Dokumentencharakters beschrieben. Zur Unterstützung der asynchronen Phasen der Kooperation wird der gemeinsame Informationsraum durch Mappingtechniken zur Propagation und Notifikation von Änderungsdaten bezüglich relevanter Modellinformationen ergänzt. Zur Unterstützung synchroner Phasen werden Techniken zur Schaffung eines gemeinsamen Kontexts durch relaxierte WYSIWIS–Präsentationen auf Basis der Modellinformationen! verbunden mit Telepresence–Techniken vorgestellt. Weiterhin werden Methoden zur Sicherung der Group–Awareness für alle Kooperationsphasen betrachtet.The thesis covers the conceptual design and the prototypical realisation of Computer Supported Cooperative Work (CSCW)– techniques within the scope of an integrated, object-oriented, dynamic model management system for the support of building planning activities. The planning of buildings is characterised by a high degree of collaboration but by a weak structuring of the processes, too. Significant differences between the design of buildings and industrial goods produced by series production are implied by the uniqueness of a building. Increasingly, the planning of buildings is accomplished by Virtual Enterprises. These are characterised by a dynamic organisation structure, geographic dispersion of the involved planning experts, information flows, which are hard to standardise, and a frequently very heterogeneous information-technology infrastructure. Object oriented building models have proven to be a suitable base for! the binary representation of planning subject information. Due to the changeability of both building structures and their binary representation during the building life cycle, a dynamical adaptation of the models is indispensable. Dynamic building models, which are represented by taxonomic information, can be handled together with actual project information, which is stored in taxonomy instances within an appropriate model management system. Due to the specialisation and the division of labour in the planning process, a semantic linked but spatial distributed partial model structure is applied. The recommended methods for the coordination of teamwork in the planning process are based on the application of CSCW-techniques for \'Shared Information Spaces\' and \'Workgroup Computing\' in the context of model management systems acting as an foundation for planning information integration. The required meta level functionalities for dynamic building modelling and appropriate! implementation approaches for modelling kernels are systemat! ised. The necessary base techniques for the realisation of model management systems are explored. An architecture for the role specific presentation of dynamic model content is introduced, too. Due to the inadequacy of conventional multi-tier models for an application in Virtual Enterprises, an appropriate physical system architecture with a central project server, domain servers and domain clients is introduced. The thesis covers techniques, which ensure the authorised access to information and the authenticity of planning documents, too. For an adequate support of the asynchronous phases of collaboration, the Shared Information Space is supplied with mapping mechanisms for the propagation and user notification of changes in the relevant planning information. Synchronous collaboration can be performed by means of relaxed WYSIWIS-presentations connected with telepresence mechanisms in order to create a shared context for the planners. Furthermore, methods for the provis! ion of group-awareness for all co-operation phases are treated

Applications of new information technologies for the preparation and efficient transmission of geographic information - the example of map-based systems on the Internet

Für die Bearbeitung sowohl praktischer als auch wissenschaftlicher Fragestellungen gewinnt der Einsatz kartengestützter Online-Systeme heute zunehmend an Bedeutung und führt zu einer außerordentlich großen Aufwertung der klassischen Funktion der Kartendarstellung in raumbezogenen Arbeits- und Forschungsprozessen. Dies bezieht sich nicht nur auf das Fach Geographie, sondern auch auf andere geowissenschaftliche Disziplinen. Alle Raumwissenschaften greifen auf räumliche Modelle in Form von Karten oder kartenverwandten Darstellungen zurück, um Zugang zur räumlichen Realität zu erhalten und theoriegeleitet arbeiten zu können.Wie bei Fernerkundungstechniken oder statistischen Analyseverfahren, die in zahlreichen geographischen Forschungsprozessen oder praktischen Auswertungstätigkeiten angewandt werden, ist es auch im Bereich der Online-Informationsvermittlung heute erforderlich, über hinreichende Kenntnisse der Wirkungsweise der eingesetzten Techniken (Verfahren) zu verfügen. Gerade im Hinblick auf die optische Perfektion, die mittlerweile kennzeichnend für die digitalen Produkte raumbezogener Visualisierungstechniken ist, erscheint es notwendig, technische Zusammenhänge und Grundlagen aufzuzeigen.Die Analyse der Konstruktions- und Distributionsweisen und die Herausstellung der informationstheoretischen Vorzüge kartengestützter Online-Systeme wurde dabei um eine empirische Überprüfung ergänzt, um eine umfassendere Bewertung des tatsächlichen Vermittlungserfolges von geographischen Informationen erreichen zu können. Mit diesem Ansatz wurde der Versuch unternommen, die These von der größeren Effizienz von Webkarten zu überprüfen und aufzuzeigen, ob und ggfs. in welchem Umfang sich die mit einer Web-Karte verfolgte Intention, einen Raumausschnitt thematisch oder topographisch wiederzugeben, im Vergleich zu konventionellen Printkarten unterschiedlich umsetzen lässt. Die Datenerhebung erfolgte über eine Befragung von zwei unterschiedlichen Versuchsgruppen, deren Wahrnehmungsleistungen als Indikator für die Wirkung der unterschiedlich codierten Rauminformationen gewertet wurden.Insgesamt belegen die Ergebnisse des kartographischen Experiments die Annahme, dass der Vermittlungserfolg von kartengestützten Rauminformationen, die über das Internet übertragen werden, größer ist als bei konventionellen Printkarten. Der Anteil an korrekten Antworten, der bei der vergleichenden Befragung erzielt wurde, ist bei den mit der Web-Technologie visualisierten Karten durchschnittlich um rund 15% größer als bei den normalen Printkarten. Insbesondere bei komplexeren Rauminformationen, bei denen es um vergleichende Betrachtungen oder das Erfassen von kausalen Zusammenhängen geht, besitzen interaktive und multimedial unterstützte Raumdarstellungen, wie sie das World Wide Web ermöglicht, eindeutig Vorteile. Die Möglichkeiten zum räumlich, zeitlich und inhaltlich nahezu unbegrenzten Informationsabruf und zur Variation der Datenwiedergabe von Webkarten kommen dem jeweils unterschiedlich ausgeprägten Wahrnehmungsvermögen der Kartennutzer zugute und verbessern offensichtlich die individuelle Informationsaufnahme

Facet-based Indexing of Multiple Artifacts - A Framework to Cope with Vague Search Requests in the Domain of Product Development

Durch den zunehmenden Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologien sowie den schnellen Technologiefortschritt steht die Entwicklung technischer Produkte vor immer neuen Herausforderungen. Dabei ist die Aufgabe der Produktentwicklung selbst als Problemlösungsprozess zu betrachten, in dem Lösungen mittels intensiver Informationsverarbeitung gefunden werden. Somit werden täglich unterschiedlichste Arten von Informationen erstellt, benötigt und verarbeitet, die primär in digitaler Form vorliegen. Diese werden in heterogenen Anwendungssystemen verwaltet, was eine Wiederverwendung bereits existierender Informationen erschwert. Damit beansprucht die Suche nach Informationen noch immer einen erheblichen Anteil der Entwicklungszeit. Zur Verbesserung der Informationsversorgung im Bereich der technischen Produktentwicklung wird ein interaktives Information Retrieval-System – das LFRP-Framework – vorgestellt. Dieses kombiniert die vier Basiskonzepte der multiplen Ebenen, der facettierten Suche, des Rankings und der parallelen Koordinaten, um hochkomplexe Informationsbedürfnisse zu befriedigen. Seine Realisierung erfordert neben einer geeigneten Suchoberfläche die Entwicklung einer Indexierungskomponente, welche die vorhandenen Informationen in eine für das LFRP-Framework rechnerverarbeitbare Form transformiert. Dieser als Indexierung bezeichnete Prozess stellt die Grundvoraussetzung für die Funktionsfähigkeit eines Suchsystems dar und liegt daher im Fokus der Betrachtung. Es wird ein Lösungsansatz vorgestellt, welcher eine Indexierung in Form facettenbasierter Suchkriterien ermöglicht und dabei nicht nur Informationen aus heterogenen Anwendungssystemen, sondern insbesondere aus entwicklungsspezifischen Dokumenten, wie CAD-Modellen, technischen Zeichnungen oder Stücklisten, berücksichtigt.Due to both the increasing use of information and communication technology as well as the fast technological progress the domain of product development has to face new challenges. Thereby, the task of developing products is a problem solving process itself and requires intensive information processing activities in order to find appropriate solutions. Thus, a variety of information is generated, needed and processed every day. Mostly available in digital form, this data is archived in heterogenous application systems. This makes it difficult to re-use already existing data. Consequently, a significant part of the development time is still affected by searching for information. In order to improve the supply of data and information in the domain of product development an interactive information retrieval system – the LFRP framework – is proposed. This framework combines four core concepts – multiple layers, facetted search, ranking, and parallel coordinates – to satisfy information needs of high complexity. Besides an appropriate search interface, realizing this framework necessitates an indexing component, too. This component is the prerequisite for operating a search system and therefore presents the main issue of this work. The proposed approach enables an indexing process by using facetted search criteria. For this purpose, data provided not only by heterogenous application systems but also by documents characteristic for the development of products such as CAD models, technical drawings, or bills of materials is considered

Modellierung und Generierung von Benutzeroberflächen für interaktive Softwaresysteme unter der Nutzung von Mustern

Die Dissertation umfasst den Entwurf einer Entwicklungsumgebung für Benutzeroberflächen, der modell- und musterbasierte UI-Entwicklung zu einem integrierten Entwicklungs- und Generierungsansatz kombiniert. Die Grundlagen der modell- und musterbasierten Entwicklung werden dargestellt und existierende Implementierungen analysiert. Die Ergebnisse der Untersuchungen fließen in den Entwurf der kombinierten Entwicklungsumgebung, der detailliert beschrieben wird, ein. Die Arbeit beinhaltet eine Fallstudie, die die praktische Bedeutung der theoretischen Ausführungen verdeutlicht