Künstliches Hochwasser an der Saane : Bewertung der Auswirkungen auf eine Aue von nationaler Bedeutung mittels Remote Sensing

7 % der Schweizer Auen von nationaler Bedeutung weisen einen sehr hohen, 32 % einen hohen und 36 % einen mittleren Handlungsbedarf auf. Künstliche Hochwasser (kHW) sind im Rahmen des revidierten Gewässerschutzgesetz eine mögliche Massnahme um das Geschiebemanagement zu sanieren. Die Unterbrechung des Damm bei Rossens (FR) führte in der darunterliegenden Auenlandschaft der Saane zu einer mangelnden Abfluss- und Geschiebedynamik und diesem Umstand zugrundeliegende weitere Defizite. Die Auslösung eines kHW im Jahr 2016 (inkl. Geschiebeschüttung), 2020 und ein ungeplantes kHW im Jahr 2021 führten bislang zu keinen nachhaltigen Effekten auf das Ökosystem der Saane. Eine Strecke von ca. 4.7 km wurde anhand dreier Orthofotos (2020 vor und nach kHW, 2021 nach kHW) des Restwasserabschnitts der Saane mittels Bildklassifizierung und 2D Habitat Change Analyse untersucht und mit den Resultaten des kHW von 2016 verglichen. Zudem wurde der Einfluss verschiedener Faktoren (max. Abfluss, Volumen, Dauer) auf die Erosion und Deposition der kHW anhand linearer und logarithmischer Regressionsanalysen untersucht und Wechselpunkte ermittelt, bei welchen eine geringere Effizienz zwischen Erosion, Deposition und untersuchten Faktoren erwartet wurde. Nach jedem ausgelösten kHW stiegen die Wasser- und Kiesflächen im Vergleich zum Zustand vor einem kHW an, während Vegetationsflächen jeweils verringert wurden. Eine Zunahme von 73.3 % des maximalen Abflusses, 139.2 % Wasservolumens und 5.6 % der Dauer (kHW 2020 zu 2016) führte zur 1.5-fachen Zunahme der Erosions- und 1.42-fachen Zunahme der Depositionsflächen. Die Erhöhung des maximalen Abfluss von 55.5 %, 665.2 % Wasservolumens und 643.9 % der Dauer (kHW 2016 zu 2021) führte zu einer 1.06-fachen Zunahme der Erosions- und 1.62-fachen Zunahme der Depositionsflächen. Die ermittelten Wechselpunkte der logarithmischen Regression lagen unter dem Gesamtvolumen und der Dauer der bisher ausgelösten kHW. Das grosse kHW von 2021 (Abfluss 303.2 m3/s) hat womöglich innere Sohlenkolmatierungen und die Deckschicht des Flussbett bewegt und für die Erosion und Deposition freigegeben, während das kleinste kHW von 2020 diesen Effekt nicht erzielte und die geringsten Flächenveränderungen aufzeigte. Während beim maximalen Abfluss ein linearer Trend für die Erosions- bzw. Depositionsflächen ermittelt wurde, wurden beim Wasservolumen und der Dauer der kHW ein asymptotischen Verlauf festgestellt. Es wird daher angenommen, dass kleinere kHW mit höheren Abflüssen und Wiederholungen mehrmals jährlich, ergänzt durch kHW mit Wiederkehrperioden von 10 bis 30 Jahren (HQ10, HQ30) wichtige Treiber für nachhaltige Effekte auf die Hydromorphologie und Ökologie der Saane darstellen könnten. Trotz der geringen Anzahl der ausgelösten kHW liessen sich Trends und Wechselpunkte der Erosions- und Depositionsflächen ermitteln, welche für die Dimensionierung künftiger kHW sehr wichtig sein werden. Zwei weitere kHW sind in diesem Jahr geplant (2022), welche weitere wichtige Erkenntnisse liefern werden.7 % of the Swiss floodplains of national importance show a very high, 32 % high and 36 % medium need for action. Experimental floods (EF) are a possible measure to rehabilitate bedload management within the framework of the revised Water Protection Law. The disruption of the dam at Rossens (FR) led to a lack of runoff and bedload dynamics in the underlying floodplain of the Saane and further deficits underlying this circumstance. The releasing of an EF in 2016 (including sediment replenishment), 2020 and an unplanned EF in 2021 did not lead to any sustainable effects on the Saane ecosystem so far. A route of about 4.7 km was investigated on the basis of three orthophotos (2020 before and after EF, 2021 after EF) of the residual flow section of the Saane using image classification and 2D habitat change analysis which were compared with the results of the EF from 2016. In addition, the influence of different factors (max. discharge, volume, duration) on erosion and deposition areas of the EF was investigated using linear and logarithmic regression analyses. Furthermore, change points were identified where a lower efficiency between erosion, deposition and investigated factors was expected. After each released EF, water surface areas and gravel areas increased compared to the condition before the EF, while vegetation areas decreased in each case. An increase of 73.3 % in maximum discharge, 139.2 % in water volume, and 5.6 % in duration (2020 EF to 2016 EF) resulted in a 1.5 times increase in erosion and 1.42 times increase in depositional areas. The further increase in maximum discharge of 55.5 %, 665.2 % water volume, and 643.9 % of duration (EF 2016 to 2021) resulted in a 1.06 times increase in erosion and a 1.62 times increase in depositional area increase. The identified changing points from a logarithmic regression analysis were below volume and duration of all EF released. The large EF of 2021 (discharge 303.2 m3/s) may have moved internal bed colmation and the armoring layer of the riverbed and released them for erosion and deposition, while the smallest EF of 2020 did not achieve this effect and therefore showed the least area changes. While a linear trend for the erosion and deposition areas was determined for the maximum runoff, an asymptotic trend was found for the water volume and the duration of the floods. Therefore, it is assumed that smaller floods with higher discharge peaks with recurrences several times a year and supplemented by floods with recurrence periods of 10 to 30 years (HQ10, HQ30) could be important drivers for sustainable effects on the hydromorphology and ecology of the Saane. Despite the small number of released EF, trends and turning points of erosion and deposition areas could be identified, which will be very important in dimensioning future EF. Two more EF are planned this year (2022), which will provide further important insights

Auf der Suche nach der gewonnenen Zeit : Aufmerksamkeit als Fehlerquelle in zeitlichen Urteilsaufgaben am Beispiel des Prior-Entry-Effekts ; Synopse zur Dissertation

Die Vermutung, dass eine möglichst genaue Wahrnehmung zeitlicher Gegebenheiten essentiell für die erfolgreiche Interaktion von Menschen mit ihrer Umwelt ist, ist naheliegend. Dennoch sind Fehler in der menschlichen Zeitwahrnehmung keine Seltenheit. Im Subsekundenbereich wird etwa die zeitliche Reihenfolge zweier schnell aufeinanderfolgender Reize häufig vertauscht; ebenso werden zwei gleichzeitig präsentierte Reize zuweilen als sukzessiv wahrgenommen. Ein Faktor, der seit den Anfängen der experimentellen Psychologie für derartige zeitliche Fehler verantwortlich gemacht wurde und wird, ist Aufmerksamkeit. Das Gesetz des „früheren Eintritts“ (prior entry) nimmt an, dass Aufmerksamkeit die Verarbeitung von beachteten Reizen beschleunigt und auf diese Weise zeitliche Fehler verursacht. In Übereinstimmung mit der Prior-Entry-Hypothese konnte gezeigt werden, dass der Effekt überwiegend auf Aufmerksamkeit zurückzuführen ist und nicht, wie zuweilen vermutet, auf Urteilsverzerrungen zurückgeht. Allerdings verursacht Aufmerksamkeit den Effekt in anderer Weise als von der Prior-Entry-Hypothese vorhergesagt: Anders als seit über 150 Jahren vermutet, gehen Prior-Entry-Effekte nicht auf die Beschleunigung des beachteten Reizes, sondern auf die Verlangsamung des unbeachteten Reizes zurück. Aufmerksamkeit führt somit zu einem Posterior-Entry-Effekt für unbeachtete Information, anstelle eines Prior-Entry Effektes für beachtete Information.Although one might assume that veridical perception of time is necessary for successful interaction with our environment errors in human time perception are not infrequent. In the subsecond range observers perceive the order of two rapidly succeeding stimuli frequently as reversed and two actually simultaneous stimuli are sometimes perceived as successive. Since the very beginning of experimental psychology attention is held responsible for such temporal errors. The law of “prior entry” assumes that attention causes these errors by acceleration of attended stimuli. In accordance with the prior-entry hypothesis, it was demonstrated that prior-entry effects are primarily due to attention and not - as assumed by some researchers -due decision biases. However attention does not cause the effect by acceleration of the attended stimulus - as assumed in the prior-entry hypothesis - but by deceleration of the unattended stimulus. Thus attention leads to posterior entry of unattended information instead of prior entry of attended information.Tag der Verteidigung: 29.10.2012Paderborn, Univ., Diss., 201

Sub-Layer-Hopping: Optimierte Staukontrolle für IP-Multicast. Erweiterter Bericht

Die Multicast-Kommunikation im Internet ist derzeit Gegenstand zahlreicher Forschungsaktivitäten. Konzentrierte sich in jüngster Vergangenheit die überwiegende Zahl der Arbeiten auf die Bereitstellung skalierbarer Mechanismen zur Fehlerbehebung, so rückt derzeit die Entwicklung geeigneter Algorithmen zur Staukontrolle in den Mittelpunkt des Interesses. Eine besondere Herausforderung besteht dabei in der Unterstützung heterogener Kommunikationsgruppen, innerhalb derer die Empfänger unterschiedliche Stausituationen erfahren. Ein vom Konzept her vielversprechender Ansatz ist der sogenannte Layered-Multicast, bei dem der eigentliche Datenstrom in mehrere Unterströme (Layers) aufgeteilt wird. Jedes Gruppenmitglied empfängt durch Beitritt zu den entsprechenden Untergruppen eine seiner aktuellen Stau- und Netzcharacteristik angepaßte Menge von Teilströmen. Dadurch wird trotz Nutzung der effizienten Multicast-Technologie eine gewisse Individualität errreicht. Bisher scheiterte die praktische Umsetzung dieses vielversprechenden Ansatzes jedoch an der Trägheit heutiger Routingprotokolle. Diese sind nicht in der Lage, auf die notwendigen Wechsel in der Gruppenmitgliedschaft in einer akzeptablen Zeit zu reagieren. Insbesondere verhindern die langen Austrittszeiten des Internet Group Management Protocol (IGMP) eine effiziente und schnelle Regelung des Datenvolumens. Vor diesem Hintergrund wird im vorliegenden Artikel ein Verfahren entwickelt und bewertet, welches trotz der genannten Beschränkungen erstmals die praktische Umsetzung des Layered Multicast in heutigen Netzen ermöglicht. Der entwickelte Ansatz, welcher als Sub-Layer-Hopping (SLH) bezeichnet wird, kommt ohne Modifikationen an netzinternen Komponenten oder Routingprotokollen aus. Er basiert auf einer geschickten Nutzung des durch IP bereitgestellten Multicast-Dienstes. Analytische Betrachtungen und experimentelle Messungen zeigen, daß der Verwaltungs- und Kontrollaufwand innerhalb der Router durch das Verfahren kaum beeinflußt wird. Die erstellte Implementierung wurde schließlich für Messungen im MBone unter Beteiligung internationaler Partner eingesetzt. Es wird belegt, daß bei Einsatz des entwickelten Verfahrens eine höhere Empfangsrate und eine gewisse Fairneß gegenüber dem restlichen TCP-Verkehr erreicht wird

Effects of a systemic inflammation on visceral pain perception and pain processing: a fMRI-study

Die viszerale Hyperalgesie ist Kernsymptom gastrointestinaler Erkrankungen, insbesondere der funktionellen Syndrome, wie dem Reizdarmsyndrom, deren Pathophysiologie noch nicht umfassend geklärt ist. Klinische sowie tier- und human-experimentelle Befunde deuten auf eine ätiologische Relevanz immunologischer Prozesse, etwa im Rahmen einer niedrigschwelligen, systemischen Immunaktivierung hin. In dieser Studie wurde die Hypothese untersucht, dass eine experimentell induzierte systemische Immunaktivierung zu einer viszeralen Hyperalgesie sowie einer veränderten neuralen Verarbeitung viszeraler Reize führt, insbesondere im Bereich des präfrontalen, des primär- und sekundär-sensorischen und des anterioren cingulären Kortex, der anterioren und posterioren Inselrinde und in Kerngebieten des Thalamus. In einem randomisierten, doppelblinden und Placebo-kontrollierten Studiendesign wurden N=26 männliche, gesunde Probanden mittels funktioneller Magnetresonanztomografie untersucht, wobei N=14 Probanden intravenös eine niedrige Dosis Lipopolysaccharid (LPS, 0,4 ng/kg) zur Induktion einer systemischen Immunaktivierung und N=12 Probanden Placebo erhielten. Mittels druckgesteuerter rektaler Distensionen wurden viszerale Schmerzreize appliziert. Die viszeralen Schmerz-schwellen sowie die blood-oxygen level dependent (BOLD)-Antwort auf viszerale Distensionen wurden vor (Baseline) und zwei Stunden nach der LPS- bzw. Placeboapplikation gemessen. Während der Studie erfolgten wiederholte Blutabnahmen zur Bestimmung der Plasmakonzentrationen von proinflammatorischen Zytokinen (TNF-alpha, Interleukin-6) und Cortisol. Den Erwartungen entsprechend ließ sich eine viszerale Hypersensitivität im Sinne reduzierter Schmerzschwellen bei Probanden der LPS-Gruppe nachweisen. In der Analyse der BOLD-Daten ergaben sich signifikant stärkere Aktivierungen der posterioren Inselrinde, des dorsolateralen präfrontalen Cortex (DLPFC), des anterioren midcingulären Cortex (aMCC) und des sekundär-somatosensorischen Cortex bei Probanden der LPS-Gruppe. Es fanden sich zudem signifikante Korrelationen zwischen der Interleukin-6-Konzentration im Plasma und einem stärkeren BOLD-Signal im Bereich des DLPFC sowie zwischen TNF-alpha-Konzentrationen im Plasma und stärkerem BOLD-Signal in den Regionen des DLPFC und des aMCC. Diese Ergebnisse deuten auf eine veränderte zentralnervöse Schmerzverarbeitung während einer experimentell induzierten systemischen Immunaktivierung hin. Insbesondere scheinen sensorisch-diskriminative sowie die Homöostase aufrecht erhaltende Zentren vermehrt involviert zu sein. Diese Ergebnisse können zu einem weiteren Verständnis der zentralnervösen Mechanismen der Schmerzverarbeitung während einer systemischen Immunaktivierung und potentiell der pathophysiologischen Mechanismen gastrointestinaler Schmerzen beitragen

Testing CAD/CAM/CNC chain on the example of milling

U završnom radu 2.5D i 3D pozicije modelirane su u programskom paketu SolidWorks 2012 SP5.0 x64 Edition. 2.5D pozicija programski je obrađena na SINUMERIK 840Dsl upravljanju sa funkcijom programiranja programGUIDE, a 3D pozicija programski je obrađena funkcijom ShopMill. Program za obradu 3D površine napravljen je u programskom alatu SolidCAM 2012 SP6.0 funkcijom HSS (eng. High Speed Surfacing). Za izradu ovakvog završnog rada potrebno je poznavati strojnu obradu, razne alate te njihove geometrije kao i razne materijale i njihova svojstva

The Effect of Night Duty of Pharmacists on Sleepiness and Concentration at Daytime

Hintergrund: In Deutschland ist seit Jahren ein Rückgang von Apotheken und Apothekern zu beobachten, der insbesondere ländliche Regionen trifft. Dies führt zu der Übernahme zusätzlicher Aufgaben und Dienstschichten durch den Apothekenleiter, was wiederum zu Schlafmangel und Überlastung führt. Das Ziel der vorliegenden Studie war es daher, anhand der Tagesschläfrigkeit und Konzentrationsfähigkeit von Apothekern nach einem Nachdienst die Auswirkungen dieser Entwicklung zu evaluieren. Methode: An der Studie nahmen 22 Apotheker und Apothekerinnen teil. Für jeden Teilnehmer wurde die Tagesschläfrigkeit und Konzentrationsfähigkeit nach einer Dienstnacht und nach einer Kontrollnacht ohne Dienst gemessen und verglichen. Die Aktivität während der Nacht wurde mittels Aktigraphie erfasst, die Tagesschläfrigkeit anhand der Epworth Schläfrigkeits-Skala (ESS) und der Karolinska Schläfrigkeits-Skala (KSS), und die Konzentrationsfähigkeit anhand des d2-R-Tests. Ergebnisse: Die aktimetrischen Daten unterschieden sich signifikant zwischen der Dients- und Kontrollnacht, mit einer kürzeren Schlafzeit, höherer Motilität und geringerer Schlafeffizienz in der Dienstnacht. Die Tagesschläfrigkeit nach einer Dienstnacht war gegenüber der Kontrollnacht erhöht: Auf der neunstufigen KSS erreichten die Teilnehmer nach der Kontrollnacht einen Durchschnittswert von 2,4, nach einer Dienstnacht einen Wert von 6,8. Der ESS-Wert nach der Kontrollnacht lag durchschnittlich bei 2,1 und somit im Normbereich, nach einer Dienstnacht bei 11,6 und außerhalb des Normbereichs. Auch die Konzentrationsfähigkeit war durch die Dienstnacht beeinträchtigt: Die Teilnehmer machten im Vergleich zur Kontrollnacht deutlich mehr Verwechslungsfehler im d2R-Test, erkannten weniger Zielobjekte und hatten eine doppelt so hohe Fehlerquote. Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse dieser Pilotstudie demonstrieren, dass eine Nachtschicht zu Tagesschläfrigkeit von Apothekern beitragen und die Konzentration während der Tagesschicht herabsetzen kann. Dies weist auf einen Handlungsbedarf bezüglich der Arbeitssicherheit von Apothekern hin, um die Patientensicherheit zu gewährleisten und die Gesundheit des Apothekers im Arbeitsumfeld zu fördern.Background: A decline in pharmacies and pharmacists has been observed in Germany for years, affecting rural regions in particular. This leads to the pharmacy manager taking on additional tasks and duty shifts, which in turn causes sleep deprivation and burnout. Therefore, the aim of the present study was to evaluate the effects of this development on the basis of pharmacists' daytime sleepiness and ability to concentrate after a night shift. Methods: 22 male and female pharmacists participated in the study. For each participant, daytime sleepiness and concentration ability were measured after a night on duty and after a control night off duty. Activity during the night was assessed using actigraphy, daytime sleepiness using the Epworth Sleepiness Scale (ESS) and the Karolinska Sleepiness Scale (KSS), and concentration ability using the d2-R test. Results: Actimetric data differed significantly between the duty and control nights, with shorter sleep time, higher motility, and lower sleep efficiency on the duty night. Daytime sleepiness after a night shift was increased compared with the control night: On the nine-item KSS, participants scored an average of 2.4 after the control night and 6.8 after a night on duty. The ESS score averaged 2.1 after the control night, which was within the normal range, and 11.6 after a night on duty, which was outside the normal range. Concentration was also impaired by the night shift: Participants made significantly more confusion errors on the d2R test compared to the control night, recognized fewer targets, and the error rate was twice as high. Conclusions: The results of this pilot study demonstrate that a night shift can contribute to daytime sleepiness in pharmacists and decrease concentration during the day shift. This indicates a need for action regarding pharmacist work safety to promote the pharmacist’s health in the work environment and ensure patient safety