TY - THES U1 - Dissertation / Habilitation A1 - Alle, Markus T1 - Semiautomatisierte Modellierungen der landschaftlichen Einheiten im Alpenvorland Oberschwabens N2 - Diese Arbeit richtet sich an Fachwissenschaftler*innen und Fachdidaktiker*innen, Lehr*innen, Studierende der Geographie und Landschaftsplanung wie auch an fachlich interessierte Laien. Sie hat zum Ziel, den Blick für die Landschaften, speziell im Alpenvorland Oberschwabens, zu schärfen - fachwissenschaftlich wie fachdidaktisch. In diesem Zusammenhang war das zugehörige Forschungsprojekt folgerichtig am Zentrum für Regionalität und Schulgeschichte der Pädagogischen Hochschule Weingarten angesiedelt. Das fachwissenschaftliche Ziel war, glazial geprägte Landformen und (Teil-)Landschaften mit Hilfe semiautomatisierter Methoden digital und möglichst objektiv zu erfassen und zu kartieren. So soll ein Beitrag zum besseren Verständnis von der Genese und den Zusammenhängen der Landschaft im Alpenvorland Oberschwabens geleistet werden. Bei der Arbeit kamen Geographische Informationssysteme (GIS) und objektbasierte Methoden (OBTA) zum Einsatz. Sie ermöglichten es, die hier entwickelten Algorithmen transparent zu machen und sie auf andere Räume mit vergleichbarer Ausstattung zu übertragen. Die klassifizierten Landschaftseinheiten wurden mit bereits vorhandenen, expertenbasierten und händischen Klassifikationen für das Untersuchungsgebiet verglichen. Dabei zeigte sich, dass diese trotz fehlender digitaler bzw. semiautomatisierter Methoden räumlich relativ genau sind und nur in einigen Aspekten hinter den hiesigen Ergebnissen zurückstehen. Die Vorteile des hier entwickelten Landschaftsmodells sind seine Nachvollziehbarkeit und spätere Übertragbarkeit. Die Ergebnisse in mittel- bis großmaßstäbiger Perspektive könnten schließlich in Landschaftsplanung, Umweltschutz und geowissenschaftlicher Forschung Anwendung finden. Gleichzeitig bieten die hier entwickelten Methoden auch das Potenzial, in schulischen Lehr- und Lernkontexten eingesetzt zu werden. Fachdidaktisch steht der Umgang mit Digitalen Geländemodellen (DGM) beim Erkennen und Verstehen von Landschaften und deren Genese im Mittelpunkt. Der Mehrwert von DGM für die Lehre in Schule (und Hochschule) wird unterstrichen. Dabei wurde ein mittelmaßstäbiges Geographisches Informationssystem (GIS) für Baden-Württemberg (BaWü-GIS) entwickelt und bereitgestellt. Dieses erlaubt die Bearbeitung landschaftlicher Fragestellungen mit einer geringen Zahl an Eingangsdaten für das gesamte Bundesland. Mit den vorgestellten Lernmodulen sollen Lehrer*innen zum GIS-basierten Einsatz von DGM und anderen digitalen Geodaten ermutigt und dabei unterstützt werden. Die Idee für diese Arbeit entwickelte sich aus einer Fachdiskussion über das Potenzial von digitalen Methoden für die geographische Bildung sowie für die wissenschaftliche Analyse von Landschaften. Die beiden zentralen Forschungsfragen lauten: Ist es möglich, Algorithmen zu entwickeln, welche die „Maschine“ morphologisch-geologisch basierte Landschaftseinheiten in einer Glaziallandschaft erkennen und klassifizieren lässt? Kann diese Herangehensweise auch auf schulische Kontexte übertragen werden und entsprechende Lernmodule entwickelt werden? Beide Fragen können mit „Ja“ beantwortet werden. Während der Arbeit im hiesigen Projekt zeigte sich, dass räumliche Sachverhalte in Landschaften, welche für das menschliche Auge offensichtlich erscheinen, maschinell mitunter sehr schwer umsetzbar sind. Gleichzeitig gibt es Situationen, in denen das semiautomatisierte Landschaftsmodell räumliche Zusammenhänge erkennt, die der menschlichen Wahrnehmung zunächst verborgen bleiben. N2 - This thesis is directed both at expert scientists and educationalists, geography teachers and students, landscape planners, as well as non-specialists interested in the subject. It aims at sharpening our awareness of the landscape in the Alpine foreland of Upper Swabia, both on a scientific and an educational level. In this context this study was associated with the Center for Regional Studies and School History (Zentrum für Regionalität und Schulgeschichte) of the University of Education of Weingarten. The scientific goal is to detect and to map glacially shaped landforms and landscapes digitally and objectively, using semi-automated methods. That should contribute to a better understanding of the genesis and the connections of the landscape in the Alpine foreland of Upper Swabia. For that, Geographic Informationsystems (GIS) and Object Based Terrain Analysis (OBTA) was used which make it possible to transfer these developed algorithms onto other comparable landscapes. The classified landscape divisions were compared with already existing, expert-based and manual classifications for the investigated area. This showed that these results are quite exact – despite the missing digital data and methods – and that they differ from these results only in a few aspects. The advantages of the OBTA based landscape model are its comprehensibility and transferability. Finally, the results in medium- and large-scale perspective can be used in landscape planning, environmental protection and geoscientific research. At the same time, the developed methods offer the potential of being applied in teaching and learning situations. The use of Digital Elevation Models (DEM) for recognizing and understanding landscapes and their evolution will be put at the heart of the educational focus of this thesis. The additional benefit of DEMs for teaching in schools (and universities) will be emphasized. For that, a medium-scale Geographic Information System (GIS) for the state of Baden Wuerttemberg was developed and provided. This allows us to work on questions concerning landscapes with only few input data for the entire state. The presented learning modules shall encourage and support teachers to work with DEMs and other GIS-data. The idea for this study evolved from a discussion about the potential of combining digital methods for geographical education and the scientific analysis of landscapes. The central research questions are: Is it possible to develop algorithms in order to detect morphologically and geologically based landscape divisions in a glacial landscape? Can this approach also be used in teaching and learning situations and can respective learning modules be developed? Both of these questions can be answered with “yes“. During the project it became clear that spatial relationships between landscapes which appear obvious for the human eye, are sometimes very difficult to realize by machine. At the same time, there are situations in which the semi-automated landscape model finds connections that humans cannot perceive at first glance. KW - Landschaftsmodell KW - Digitales Geländemodell DGM KW - Geographisches Informationssystem KW - Alpenvorland KW - Oberschwaben Y2 - 2021 U6 - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:747-opus4-3943 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:747-opus4-3943 SP - 218 S1 - 218 ER -