Design of a Flow Visualisation Framework

Research software often consists of individual, isolated prototype applications. Small proof of concept applications are usually enough for demonstrating new algorithms. However, the unification of new research algorithms into a cohesive software framework has advantages. Adding new features to an existing pipeline reduces implementation overhead. The researcher is more able to compare and contrast existing or previous work with new research. Utilizing previously implemented techniques, researchers are able to combine visualization options in new ways that typical research prototypes cannot. The software application can be made available to the domain expert for evaluation and future use. These goals are in part realized by utilizing recent advancements in game design technology and by leveraging features available with recent graphics hardware. Described is the design of a feature-rich flow visualization software framework in more detail than a typical research paper. In contrast to most research prototypes, the system we present handles real-world simulation datasets by interfacing directly with the commercial package called tecplot. We present a description of our system in detail, whereas previously published work focuses on the research contribution. The effectiveness and scalability of the approach is also discussed

Rekonstruktion des Weltbegriffs in der neuen Politischen Theologie

J.B. Metz verfasste, gestützt auf die biblischen Traditionen, seine neue Politische Theologie als eine praktische Fundmentaltheologie, gegenüber neuzeitlichen Theorieansätzen als eine Theologie "mit dem Gesicht zur Welt". In "Glaube in Geschichte und Gesellschaft" (1992) stellt er die Intention der neuen Politischen Theologie vor als Apologie der Hoffnung, dass der Gott der Lebenden und der Toten alle Menschen in das Subjektsein vor seinem Angesicht ruft. In kritischer Auseinandersetzung mit der Aufklärung stellt er die Frage nach diesem Subjektsein des Menschen. Subjekt, Alterität und Praxis werden zu den Leitbegriffen der praktischen Fundamentaltheologie. Diese baut auf ein Weltverständnis auf, das bereits im Buch "Zur Theologie der Welt" (1968) dargelegt wurde. Die Welt sei nicht als widergöttliches Element, nicht als numinose Natur zu sehen, sondern als eine "weltliche" Welt, von Gott in die Eigenständigkeit und in das Anderssein freigesetzt und als solche angenommen: Welt als eschatologische Tat Gottes, als Geschichte und Tat des Menschen, als veränderbare und widersprechende, mit ihrer Herkunft aus der Stunde Christi und mit unverfügbarer Zukunft. Dieses Weltverständnis wird in "Memoria passionis" (2006) geöffnet und konkretisiert auf die schwer wiegenden Herausforderungen der Zeit hin, begleitet von der Frage nach der Verantwortung der Christen und nach ihren Hoffnungspotentialen: Die Katastrophe von Auschwitz bedeutet die Konfrontation mit dem Erschrecken und der Scham über den Menschen sowie mit den Leiden der Unschuldigen und den Opfern der Geschichte, mit der sich aufdrängenden Theodizeefrage und der Frage nach dem Umgang mit diesen Leiden innerhalb der Theologie. Diese Katastrophe ist im Zusammenhang mit der elementaren Krise zu sehen, die, als "Tod Gottes" proklamiert, eine Krise des Menschen ist, der durch Geschichts- und somit Identitätsverlust in einer anonymen Evolution zu seinem eigenen Experiment geworden ist. Als elementare Antwort darauf gilt die erneute Rede von Gott, die aus der Rede zu Gott, dem Gebet, stammt, in dem der Mensch seine Identität und Würde wieder finden kann. Im Prozess der Globalisierung ist nach einem wahrheitsfähigen Kriterium der Verständigung zwischen den Religionen und Kulturen zu fragen. Ein Modus der Anerkennung des ungleichen Anderen, die Anerkennung der Autorität der Leidenden und Compassion als Mitleidenschaft weisen die Richtung zu einer gemeinsamen Weltverantwortung und Weltgestaltung. Die Welt mit den Passionsgeschichten der Menschheit verbindet sich mit der einen Passion Jesu, des Gotteszeugen. Diese memoria als "gefährliche " Erinnerung öffnet die Welt aus ihrer Verschlossenheit zum Widerstand und zu einer leidenschaftlichen Rückfrage auf den Gott der Gerechtigkeit hin. Weltgeschichte und Leidensgeschichte wachsen in eins zusammen und drängen die Theodizeefrage in das Zentrum der Theologie, die die Gottesfrage als Theodizeefrage und somit als die eschatologische Frage ausarbeiten muss. Angesichts des Pluralismus der Wahrheits- und Geltungsansprüche ist zuletzt die Frage nach der Wahrheitsfähigkeit einer memoria passionis gestellt. Erinnerung als Leidenserinnerung, Erzählung und Solidarität erweisen sich als wahrheitsfähige Basiskategorien und führen zum Grundkriterium der Universalismusfähigkeit: Zur Anerkennung der Autorität der Leidenden, die für die Christen der Ort der Gottesbegegnung sind. Als Erinnerungs- und Erzählgemeinschaft ist die Kirche in "Theologie der Welt" beschrieben als das Zeichen der Konsekration der Welt, deren Geschichte trotz aller Verschattungen Heilsgeschichte ist und für die in ihrer endzeitlichen Vollendung "Gott alles in allem" sein wird. Sie wird sich als polyzentrische Weltkirche erweisen müssen, indem sie Freiheit und Gerechtigkeit für alle sucht und als Gemeinschaft eine Kultur der Anerkennung der Anderen in ihrem Anderssein verwirklicht und so für das Subjektsein aller eintritt. Angefügt ist ein kurzer Abriss über die Geschichte der Politischen Theologie

Die Mensch-Tier Kommunikation aus kommunikationswissenschaftlicher Sicht

In der Magisterarbeit „Die Mensch- Tier Kommunikation aus kommunikationswissenschaftlicher Sicht am Beispiel der Kommunikation zwischen Mensch und Hund“ wird der Versuch angestellt das Thema mit Hilfe von kommunikationswissenschaftlichen, verhaltensbiologischen und geisteswissenschaftlichen Theorien in Verknüpfung mit empirischer Forschung in Form von qualitativen Interviews zu erörtern. Die Mensch- Tier Kommunikation, eine artübergreifende Kommunikation zu beschreiben, verlangt nach der Beschäftigung mit dem Themenbereich nonverbaler Kommunikation und der Entwicklung der menschlichen Sprache. Um diese spezielle Art der Kommunikation zu beschreiben wurde näher auf die Bedeutung von Symbolen und Signalen eingegangen, um auch den Fokus auf eine kommunikationswissenschaftliche Erläuterung dieses Themas zu legen, wurde vor allem auf das Konzept des symbolischen Interaktionismus eingegangen, aber auch auf die von Watzlawick getätigte Aussage „Man kann nicht nicht kommunizieren“. Eine Betrachtung der jahrtausendlangen Beziehung zwischen Mensch und Hund ist selbstverständlich nötig, um Hintergründe besser zu verstehen. Zusätzlich werden wirtschaftliche und weitere gesellschaftliche Faktoren aufgezeigt, um den Stellenwert den Hunde in der heutigen westlichen Gesellschaft einnehmen zu verdeutlichen. Einige verschiedene Arbeitsbereiche, in denen der Hund vermehrt eingesetzt wird, werden auch näher beschrieben. Verhaltensbiologische Forschungsergebnisse zu Themen wie dem Sprachverständnis beim Hund als auch beispielsweise zur Kooperationsbereitschaft mit dem Menschen sollen ebenfalls dazu beitragen, das Thema der Mensch- Tier Kommunikation besser zu erfassen.The following master thesis “Human- Animal Communication from the Perspective of Communication Studies, Illustrated by the Communication between Humans and Dogs” tries to investigate this subject matter by means of theories in the field of communication studies, ethology, and humanities together with empirical study in the form of qualitative interviews. To describe the human-animal communication – a communication between different species – it is necessary to enter the sphere of nonverbal communication as well as the development of the human language. Therefore, in order to discuss this special type of communication, an understanding of symbols and signals is presented. This comes to an aid to put the focus on explanations from the perspective of communication studies, especially the concept of the symbolic interactionism and P. Watzlawick’s statement “You cannot not communicate.” It is essential to observe the millennia-long relationship between humans and dogs for a better understanding of backgrounds. Moreover, some economic and social factors are demonstrated to show the significance which dogs take on in our present western society. Several distinct fields of activity are specified where dogs are increasingly used. Ethological research results dealing with topics like a dog’s speech comprehension, or its cooperativeness with human beings, are intended to elucidate the subject, human-animal communication

Meteorology applied to urban air pollution problems: concepts from COST 715

International audienceThe outcome of COST 715 is reviewed from the viewpoint of a potential user who is required to consider urban meteorology within an air pollution assessment. It is shown that descriptive concepts are helpful for understanding the complex structure of the urban boundary layer, but that they only apply under a limited number of conditions. However such concepts are necessary to gain insight into both simple and complex air pollution models. It is argued that wider considerations are needed when considering routine air quality assessments involving an air quality model's formulation and pedigree. Moreover there appears to be a reluctance from model developers to move away from familiar concepts of the atmospheric boundary layer even if they are not appropriate to urban areas. An example is given from COST 715 as to how routine urban meteorological measurements of wind speed may be used and adapted for air quality assessments. Reference to the full COST 715 study is made which provides further details

Meteorology applied to urban air pollution problems: concepts from COST 715

International audienceThis selective review of the COST 715 considers simple descriptive concepts in urban meteorology with particular attention to air pollution assessment. It is shown that these are helpful for understanding the complex structure of the urban boundary layer, but that simple concepts only apply under a limited number of occasions. However such concepts are necessary for insight into how both simple and complex air pollution models perform. Wider considerations are needed when considering routine air quality assessments involving an air quality model's formulation and pedigree. It is argued that there is a reluctance from model developers to move away from familiar concepts of the atmospheric boundary layer even if they are not appropriate to urban areas. An example is given from COST 715 as to how routine urban meteorological measurements of wind speed may be used and adapted for air quality assessments. Reference to the full COST 715 study is made which provides further details

Consequences from Land Use and Indirect/Direct Land Use Change for CO2 Emissions Related to Agricultural Commodities

Increasing demand for food, feed, and fuels adds pressure on ecosystems through land use and land use change (LULUC), with greenhouse gas emissions among the most significant environmental impacts. Large regional variation in LULUC and indirect driving forces may not be adequately addressed by a one-size-fits-all approach that assigns equal LULUC emissions per unit of area, and by a focus on direct d(LU) LUC impacts only. Hence, our method integrates effects from international agricultural commodity trade as indirect emissions (iLULUC) of the demand of food and feed. In most countries, the majority of foods and feedstuffs (70% of global calories) are produced for the domestic market and the rest is exported and contributes to a hypothetical global pool of iLULUC emissions. Total LULUC emissions are calculated for individual countries, accounting for LULUC from increased domestic agricultural production for domestic consumption and for emissions imported from the global market’s iLULUC pool. Furthermore, we estimate consumption-based emission factors for specific product groups per country. Results show that vegetable oils, oil crops, and cereals account for the majority of global LULUC emissions and iLULUC results derived with the presented method cannot be compared directly to dLULUC results; however, their orders of magnitude are similar

Are empirical equations an appropriate tool to assess separation distances to avoid odour annoyance?

Annoyance due to environmental odour exposure is in many jurisdictions evaluated by a yes/no decision. Such a binary decision has been typically achieved via odour impact criteria (OIC) and, when applicable, the resultant separation distances between emission sources and residential areas. If the receptors lie inside the required separation distance, odour exposure is characterised with the potential of causing excessive annoyance. The state-of-the-art methodology to determine separation distances is based on two general steps: (i) calculation of the odour exposure (time series of ambient odour concentrations) using dispersion models and (ii) determination of separation distances through the evaluation of this odour exposure by OIC. Regarding meteorological input data, dispersion models need standard meteorological observations and/or atmospheric stability typically on an hourly basis, which requires expertise in this field. In the planning phase, and as a screening tool, an educated guess of the necessary separation distances to avoid annoyance is in some cases sufficient. Therefore, empirical equations (EQs) are in use to substitute the more time-consuming and costly application of dispersion models. Because the separation distance shape often resembles the wind distribution of a site, wind data should be included in such approaches. Otherwise, the resultant separation distance shape is simply given by a circle around the emission source. Here, an outline of selected empirical equations is given, and it is shown that only a few of them properly reflect the meteorological situation of a site. Furthermore, for three case studies, separation distances as calculated from empirical equations were compared against those from Gaussian plume and Lagrangian particle dispersion models. Overall, our results suggest that some empirical equations reach their limitation in the sense that they are not successful in capturing the inherent complexity of dispersion models. However, empirical equations, developed for Germany and Austria, have the potential to deliver reasonable results, especially if used within the conditions for which they were designed. The main advantage of empirical equations lies in the simplification of the meteorological input data and their use in a fast and straightforward approach

Environmental hot spot analysis in agricultural lifecycle assessments – three case studies

Present-day agricultural technology is facing the challenge of limiting the environmental impacts of agricultural production – such as greenhouse gas emissions and demand for additional land – while meeting growing demands for agricultural products. Using the well-established method of life-cycle assessment (LCA), potential environmental impacts of agricultural production chains can be quantified and analyzed. This study presents three case studies of how the method can pinpoint environmental hot spots at different levels of agricultural production systems. The first case study centers on the tractor as the key source of transportation and traction in modern agriculture. A common Austrian tractor model was investigated over its life-cycle, using primary data from a manufacturer and measured load profiles for field work. In all but one of the impact categories studied, potential impacts were dominated by the operation phase of the tractor’s life-cycle (mainly due to diesel fuel consumption), with 84.4-99.6% of total impacts. The production phase (raw materials and final assembly) caused between 0.4% and 12.1% of impacts, while disposal of the tractor was below 1.9% in all impact categories. The second case study shifts the focus to an entire production chain for a common biogas feedstock, maize silage. System boundaries incorporate the effect of auxiliary materials such as fertilizer and pesticides manufacturing and application. The operation of machinery in the silage production chain was found to be critical to its environmental impact. For the climate change indicator GWP100 (global warming potential, 100-year reference period), emissions from tractor operation accounted for 15 g CO2-eq per kg silage (64% of total GWP100), followed by field emissions during fertilizer (biogas digestate) application with 6 g CO2-eq per kg silage (24% of total GWP100). At a larger system scale that includes a silage-fed biogas plant with electricity generated by a biogas engine, silage cultivation operations are no longer the largest contributor; the most important contributor (49.8%) is methane slip from the exhaust of the biogas engine. In the third case study, the biogas plant model is energy system in an Alpine municipality of Western Austria is expanded to include a hypothetical system that uses mainly hay from currently unused alpine grassland in a local biogas plant. Here, the relative environmental impacts depend strongly on the fossil fuels that are assumed to be displaced by the local biogas plant; methane slip emissions from the exhaust dominate the impact of the hypothetical local biogas scenario. Taken together, the case studies demonstrate the potential and limitations of LCA as a technique to support decisions of agricultural stakeholders at a variety of scales. Choosing the proper system scale is key to a successful application of this method