Computer Laboratorium Geographie 1: Bevölkerungsprognose und Aspekte von Global Change Dr. Peter MANDL Institut für Geographie und Regionalforschung Universität

Computer Laboratorium Computer Laboratorium Geographie 1: Geographie 1:

Bevölkerungsprognose und Bevölkerungsprognose und Aspekte von Global ChangeAspekte von Global Change

Dr. Peter MANDL

Institut für Geographie und Regionalforschung

Universität KlagenfurtDS42508, 26.4.2004

Fortbildungsveranstaltung des PI Kärnten

Für GW Lehrer an BMHS

Peter Mandl, IGRUK ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

2

ProgrammProgramm

• Idee des Computer Laboratoriums Geographie • Bevölkerungsprognose

– Prognosemodell (IntlPop)– Bevölkerungsprognose (geoskript)– Aufsatz (Schulz)

• Mittagspause• Aspekte von Global Change

– Multimediasequenz (Naturkatastrophen)– Klimawandel im Alpenraum (proclimfm.unibe.ch/im/)– LUCC – Inselmodell (SimLucia)

• Diskussion


3

Computer Laboratorium Geographie

• Aktuelle Themen• E-learning Ansatz http://www.

elearningeuropa.info/ • Materialien, größtenteils frei verfügbar• Simulation mit Computer-Modellen als

Arbeitsprinzip• Viel Zeit zur Diskussion und Übung• Fortbildungsreihe

http://www.elearningeuropa.info/








4

Thema 1: BevölkerungsprognoseThema 1: Bevölkerungsprognose• Geosim (IntlPop):

– Homepage geosim: http://geosim.cs.vt.edu/– Download IntlPop (Programm):

http://ftp.sv.vt.edu/pub/GeoSim/win32/intlpop/– Download IntlPop (applet): http://simon.cs.vt.edu/geosim/IntlPop/

• Übung 1• Geoskript (Einführung in die Kultur- und Sozialgeographie, Online

HTML): – Html: http://www.mygeo.info/skripte/skript_bevoelkerung_siedlung/ – Download: http://userpage.fu-berlin.de/~bressler/geoskript.zip

• Artikel: SCHULZ, R. (2001): Neuere Trends der Weltbevölkerungs-entwicklung.

• Übung 2• Diskussion und weiterführendes Material

http://www.mygeo.info/skripte/skript_bevoelkerung_siedlung/















http://userpage.fu-berlin.de/~bressler/geoskript.zip













5

Project GeoSim: InternationProject GeoSim: Internationalal Population Module (IntlPop)Population Module (IntlPop)

• Project GeoSim – Departments of Computer Science and Geography at

Virginia Tech, Blacksburg, VA– http://geosim.cs.vt.edu/index.html

• International Population Model (IntlPop)– http://simon.cs.vt.edu/geosim/IntlPop/

– Download IntlPop (Programm): http://ftp.sv.vt.edu/pub/GeoSim/win32/intlpop/ ipdst208.zip

– Download IntlPop (applet): http://simon.cs.vt.edu/geosim/IntlPop/vor dem Start muss das „Java 2 Runtime Environment“ installiert sein oder werden (j2re-1_3_1-win-i.exe)

http://geosim.cs.vt.edu/index.html












http://simon.cs.vt.edu/geosim/IntlPop/













http://ftp.sv.vt.edu/pub/GeoSim/win32/intlpop/



























6


7

Modelkomponenten (1)Modelkomponenten (1)

• Select Region/Country for Simulation[Options]• Starting Population (1990 oder 2000) [Interaktive

Veränderung der Kohorten (Altersklassen nach Geschlecht) in der Pyramide]

• Total Fertility Rate: total number of children a woman is expected to bear in her lifetime (zusammengefasste Geburtenziffer)

• Births due to an age group: age group birth rate / 1000 females (altersspezifische Geburtenrate)


8

Modelkomponenten (2) Modelkomponenten (2) • Estimated Life Expectancy for people born this year:

the expected number of years to be lived for a child at birth (Lebenserwartung der Neugeborenen)

• Number of deaths in an age: death rate of age group / 1000 (altersspezifische Sterberate)

• Infant Mortility Rate (Säuglinssterblichkeit)

• Net Migration: average number of people moving into or out of that country per year (Wanderungssaldo)


9

Übung 1Übung 11. Vergleichen Sie die Bevölkerungsentwicklung in Österreich und

einem anderen EU-Land, einem Land in Südamerika, in Asien und in Afrika.

2. Erstellen Sie pro Land drei Simulationen: mit Standartwerten mit um 10 Jahre höherer Lebenserwartung bzw. 0.5 Kinder höherer Geburtenziffer. Notieren Sie die Gesamtbevölkerungszahlen 2050.

3. Diskutieren Sie die Ergebnisse4. Stellen Sie eine Frage und versuchen Sie diese durch Simulation zu

beantworten. z.B.• Bei welchen Wanderungssalden bleibt die Bevölkerungzahl in

Österreich bis 2050 konstant?• Welche Maßnahmen würden das Bevölkerungswachstum in Zaire bis

2050 halbieren?• Wodurch unterscheidet sich die Bevölkerungsverteilung und -

entwicklung in Australien und Kanada? Warum?

5. Präsentieren Sie Ihre Ergebnisse


10

Skriptum Skriptum „Bevölkerungsgeographie“„Bevölkerungsgeographie“

Geoskript: Einführung in die Kultur- und Sozialgeographie, Online HTML, Christian Breßler, Martin Harsche – Html: http://www.mygeo.info/skripte/skript_bevoelkerung_

siedlung/

– Download: http://userpage.fu-berlin.de/~bressler/geoskript.zip

– Kapitel „Bevölkerunsggeographie“





























11

Bevölkerungsgeographie (1)Bevölkerungsgeographie (1)

• Begriffe: Volkszählung, Fortschreibung, Prognose/Schätzung

• Bevölkerungsstruktur: • Demographische, wirtschaftliche und soziale Merkmale

• Natürliche Bevölkerungsbewegung:• (exponentielles) Wachstum

• Begriffe aus der Bevölkerungsgeographie

• Verteilter Vergleich der Bevölkerungsentwicklung

• Modell des demographischen Übergangs


12

Bevölkerungsgeographie (2)Bevölkerungsgeographie (2)

• Wanderungen:• Gravitationsmodelle

• Regressionsmodelle

• probabilistische und individuenbasierte (Entscheidungs-) Modelle

• Wanderunsgprognose

• Bevölkerungsprognose:• Demographische Grundgleichung

• Parameter

• Delphi-Verfahren, Projektionen, Szenarien, Simulationen


13

Übung 2Übung 21. Lesen Sie den Artikel:

SCHULZ, R. (2001): Neuere Trends der Weltbevölkerungsentwicklung. In: Geographische Rundschau 53 (Heft 2), S. 4-9.

2. Versuchen Sie eines der dort beschrieben Phänomene mit dem Model “IntlPop” nachzuvollziehen.

3. Berichten Sie darüber.


14

Weiterführendes MaterialWeiterführendes Material• Human Demographics Applet (Environmental Science

Simulators Courseware): http://www.cbc.yale.edu/courseware/demographics.html

• PDE Population Module (pdesetup.zip) mit aktuellen ländervergleichenden Projektionsfiles (PRO5stoiPM1.PDE und PRO5stoi.pde)

• GeoMax (Magazin der Max-Planck-Gesellschaft): Thema: Reisen in der Zeitmaschine – womit Demographen in Zukunft rechnen. (geomax_5_02_03.pdf) http://www.mpg.de/pdf/geomax/geomax_5_02_03.pdf

• Geographische Rundschau Heft Februar 2/2001: Thema: Weltbevölkerung und Migration


15

Aufgaben von (Geo-)SimulationAufgaben von (Geo-)Simulation

• Verhaltenserkundung: Spielräume ausloten • Szenarienbildung: was-wäre-wenn im Rahmen

unterschiedlicher Ziele • Zustandserzeugung: vorgegebene Zustände

anstreben• Optimierung: beste Zustände bestimmen• Lernen: Veränderung der Modellstruktur durch

den Simulationsprozeß• Kreation: Erschaffung neuer Zustände


16

Thema 2: Thema 2: Global ChangeGlobal Change • Phänomene der Erde:

– Homepage: http://www.phaenomene-der-erde.de/ – Naturkatastrophen CD-ROM (39,95 €)

• Übung 3• IMPACTS (Klimawandel im Alpenraum):

– Homepage: http://proclimfm.unibe.ch/im/

• LUCC - Land-Use and Land-Cover Change Program– Homepage: http://www.geo.ucl.ac.be/LUCC/lucc.html

• SimLucia (Vulnerability Assessment of Low-lying Coastal Areas and Small Islands to Climate Change and Sea Level Rise, Case Study St. Lucia)

– Homepage: http://www.riks.nl/projects/SimLucia

• Übung 4• Diskussion und weiterführendes Material

http://www.phaenomene-der-erde.de/





http://proclimfm.unibe.ch/im/







http://www.geo.ucl.ac.be/LUCC/lucc.html














http://www.riks.nl/projects/SimLucia









17

Multi-Media PräsentationMulti-Media PräsentationKlimawandelKlimawandel

• FRATER, H. (Hrsg.): Naturkatastrophen

• Präsentation „Klimawandel.prs“– Einleitung

• Ursachen und Verlauf

• Auswirkungen

• Gegenmaßnahmen

– Quiz

• Diskussion


18

Übung 3Übung 31. Bilden Sie Zweiergruppen2. Suchen Sie sich ein Gefahrenphänomen aus und hören Sie sich die

Ausführungen an.3. Diskutieren Sie mit Ihrer Kollegin oder Ihrem Kollegen folgende

Fragen:• Ist der Mensch Mitverursacher des Phänomens?• Welche Auswirkungen hat das Phänomen auf die Landnutzung bzw.

die Oberflächenbedeckung von großen oder kleinen Bereichen der Erdoberfläche?

• Welche Folgewirkungen haben diese Landnutzungsänderungen auf den Menschen (Leben, Landwirtschaft, Wirtschaft, Verkehr, Tourismus etc.)

• Welche Maßnahmen sind zur Beseitigung oder Milderung der Landnutzungsveränderungen sinnvoll und wahrscheinlich wirkungsvoll?

4. Stellen Sie Ihre Ergebnisse kurz vor.


19

Skriptum Skriptum „Klimawandel im Alpenraum“„Klimawandel im Alpenraum“

IMPACTS (Klimawandel im Alpenraum):– Homepage: http://proclimfm.unibe.ch/im/

• Beobachtungen

• Ursachen

• Modelle und Szenarien

• Globale und Regionale Folgen


20

Klimawandel (1)Klimawandel (1)

• Beobachtete Phänomen: – Temperaturanstieg– Niederschläge– Eisabschmelzung und steigender Meeresspiegel

• Ursachen:– Interaktives Ursachenmodell– Szenarien des IPCC-Berichts von 2001

(Interaktive Show)


21

Klimawandel (2)Klimawandel (2)

• Modelle und Szenarien– Entwicklung der Klimamodelle– Globale Szenarien (siehe IPCC-Szenarien)– Regionale und Lokale Szenarien (Katastrophen

und deren Auswírkungen)– Unsicherheiten (Meeresströmungen,

Klimaschwankungen)

• Globale und Regionale Folgen


22

Landnutzungswandel (LUCC)

• LUCC - Land-Use and Land-Cover Change Program– Homepage: http://www.geo.ucl.ac.be/LUCC/lucc.html

• Landnutzung / Landoberflächenbedeckung:– Veränderung (LUCC)– Ursachen (driving forces)– Wirkungen (impacts)

• FOCUS 1: Land-Use Dynamics - Comparative Case Study Analysis

• FOCUS 2: Land-Cover Dynamics - Direct Observation and Diagnostic Models

• FOCUS 3: Regional and Global Models - Framework for Integrative Assessments


23

SimLucia

• SimLucia (Vulnerability Assessment of Low-lying Coastal Areas and Small Islands to Climate Change and Sea Level Rise, Case Study St. Lucia)– Homepage: http://www.riks.nl/projects/SimLucia

• Projekt des RIKS (Research Institute for Knowledge Systems): http://www.riks.nl/


24


25

Modelkomponenten Modelkomponenten • Help: F1 • Macro Scale Model:

– Natural Sub-system– Economic Sub-system– Social Sub-system– Land Use (Socio-economic Land Demand)

• Micro Scale Model:– Land Use Classes (functions and features)– Potential = f (suitability, accessibility, Distanz-Regeln)– Benutzereingriffe – land loss – Potential

• Werkzeuge: log, link, Analyse.exe


26

Übung 4a: Übung 4a: LucMan.pdf, Seite 73 – 76

Ziel: Untersuchung der Einflüsse von Temperaturerhöhung und Meeresspiegelanstieg auf Landverlust und Tourismus

Vorarbeiten:• Simulations Datei „LucNoCh.sim“ öffnen

• Im Macro-scale Fenster MBB ‘Climate’ öffnen

• Im Macro-scale Fenster MBB ‘Land use’ öffnen

• Im Macro-scale Fenster MBB ‘Labour’ öffnen

• Feld in Spalte „Tourism“ und Zeile „Labour“ anklicken

• In neuem Fenster ‘Jobs: Tourism’ Quadrat anhaken. Graphik-Fenster geht auf


27

Übung 4a: Übung 4a: LucMan.pdf, Seite 73 – 76

Was-wäre-wenn Simulation:

• Starten der Simulation im Null-Szenario

• Beobachte die Landnutzungsveränderung auch im Microscale Fenster

• Ist das Ergebnis zufriedenstellend?

• Climate Change Szenario 1:– Im MBB ‘Climate’ Temperature um 2 Grad in 40 Jahren

ansteigen lassen

– Sea Level um 0.8 Fuß in 40 Jahren ansteigen lasse

• Starte die Simulation und beobachte die Auswirkungen

• Diskutiere die Ergebnisse


28

Übung 4b: Übung 4b: LucMan.pdf, Seite 76 – 78

Ziel: Analyse der Ergebnisse mit Excel oder Analyse.exe

Vorarbeiten: die gleichen von 4a

Simulation:– Aktiviere die Optionen „Link to Excel...“ und „Log“

– Sicher für jeweils 10 Jahre die Karten und die Ergebnisse für das Null-Szenario und das Szenario 1

– Analysiere die Ergebnisse mit Excel und dem Programm Analyse.exe

– Diskutiere die Ergebnisse


29

Übung 4c: Übung 4c: LucMan.pdf, Seite 78 – 81

Ziel: Umsetzung von Schutzmaßnahmen (Naturschutzplan) für Waldstück (= 62.5 ha) gelegen um Zelle [row = 67, column = 66].

Vorarbeiten:– Öffne die Simulation „NoCh.sim“

– Öffne die Suitability-Karte für Agriculture

– Zoome in beiden Karten auf das gesuchte Waldstück. Zur Unterstützung aktiviere die Option „Grid...“

– Lege das „Network“ über die Landnutzungskarte (View / Show Network)


30

Übung 4c: Übung 4c: LucMan.pdf, Seite 78 – 81

Was-wäre-wenn Simulation:– Starte die Simulation und beobachte die Veränderung des

Waldes. Welche Ursachen hat die Veränderung? (rechte Maustaste)

– Ändere die Suitability der Waldfläche im Agricultural Area von 0.7 auf 0.6

– Starte die Simulation erneut. Vermindere die Suitability so lange, bis der gesante Wald nach 40 Jahren erhalten bleibt! Man kann auch den Zeitpunkt des Eingriffes erst etwas später wählen.

– Suche an welcher Stelle die geforderten LW-Flächen erschlossen wurden, z.B. durch die Methodik aus Übung 4b. Was hatte das für Konsequenzen?

– Diskutiere die Ergebnisse


31

FolgerungenFolgerungen

• Zusammenhänge von vielen Faktoren und Folgen (natürlich und kultürlich)

• Zentraler Faktor: Landnutzungswandel

• Entscheidungsunterstützungssystem

• „Think global act local“

• Kombination mehrerer Systeme für gemeinsames Ziel


32

Weiterführendes MaterialWeiterführendes Material• SCHÖNWIESE, Ch.-D. (2004): Globaler Klimawandel im

Industriezeitalter. In: Geographische Rundschau 56 (Heft 1), S. 4-9.

• Geographische Rundschau Heft Januar 1/2004: Thema: Klimawandel

• RamCo (Rapid Assessment Modul for Coastal Zones, Version 2)

– Homepage: http://www.riks.nl/projects/RamCo

• GeoMax (Magazin der Max-Planck-Gesellschaft):– Thema: El Nino und La Nina – forschen an der Klimaschaukel.

(geomax_4_02.pdf) http://www.mpg.de/pdf/geomax/geomax_4_02.pdf

– Thema: Schornsteine für Methan – wie Reisanbau das Klima killt. (geomax_6_03.pdf) http://www.mpg.de/pdf/geomax/geomax_6_03.pdf


33

AbschlussdiskussionAbschlussdiskussion

Documents

Computer Laboratorium Geographie 1: Bevölkerungsprognose und Aspekte von Global Change Dr. Peter MANDL Institut für Geographie und Regionalforschung Universität