Computer Laboratorium Geographie 1: Bevölkerungsprognose und Aspekte von Global Change Dr. Peter MANDL Institut für Geographie und Regionalforschung Universität Klagenfurt DS42508, 26.4.2004 Fortbildungsveranstaltung des PI Kärnten Für GW Lehrer an BMHS

ComLabGeo 1: Demographie & Global Change Programm 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 Peter Mandl, IGRUK ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

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 Peter Mandl, IGRUK ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

Thema 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 Peter Mandl, IGRUK ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

Project GeoSim: International Population Module (IntlPop) 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) Peter Mandl, IGRUK ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

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ComLabGeo 1: Demographie & Global Change 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) Peter Mandl, IGRUK ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

ComLabGeo 1: Demographie & Global Change 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) Peter Mandl, IGRUK ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

ComLabGeo 1: Demographie & Global Change Übung 1 Vergleichen Sie die Bevölkerungsentwicklung in Österreich und einem anderen EU-Land, einem Land in Südamerika, in Asien und in Afrika. 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. Diskutieren Sie die Ergebnisse 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? Präsentieren Sie Ihre Ergebnisse Peter Mandl, IGRUK ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

Skriptum „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“ Peter Mandl, IGRUK ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

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 Peter Mandl, IGRUK ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

Bevölkerungsgeographie (2) Wanderungen: Gravitationsmodelle Regressionsmodelle probabilistische und individuenbasierte (Entscheidungs-) Modelle Wanderunsgprognose Bevölkerungsprognose: Demographische Grundgleichung Parameter Delphi-Verfahren, Projektionen, Szenarien, Simulationen Peter Mandl, IGRUK ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

ComLabGeo 1: Demographie & Global Change Übung 2 Lesen Sie den Artikel: SCHULZ, R. (2001): Neuere Trends der Weltbevölkerungsentwicklung. In: Geographische Rundschau 53 (Heft 2), S. 4-9. Versuchen Sie eines der dort beschrieben Phänomene mit dem Model “IntlPop” nachzuvollziehen. Berichten Sie darüber. Peter Mandl, IGRUK ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

Weiterführendes 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 Peter Mandl, IGRUK ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

Aufgaben 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 Verhaltenserkundung, Szenarienbildung, Zustandserzeugung, Optimierung, Lernen, Kreation Peter Mandl, IGRUK ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

ComLabGeo 1: Demographie & Global Change Thema 2: Global 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 Peter Mandl, IGRUK ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

Multi-Media Präsentation Klimawandel FRATER, H. (Hrsg.): Naturkatastrophen Präsentation „Klimawandel.prs“ Einleitung Ursachen und Verlauf Auswirkungen Gegenmaßnahmen Quiz Diskussion Peter Mandl, IGRUK ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

ComLabGeo 1: Demographie & Global Change Übung 3 Bilden Sie Zweiergruppen Suchen Sie sich ein Gefahrenphänomen aus und hören Sie sich die Ausführungen an. 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? Stellen Sie Ihre Ergebnisse kurz vor. Peter Mandl, IGRUK ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

Skriptum „Klimawandel im Alpenraum“ IMPACTS (Klimawandel im Alpenraum): Homepage: http://proclimfm.unibe.ch/im/ Beobachtungen Ursachen Modelle und Szenarien Globale und Regionale Folgen Peter Mandl, IGRUK ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

ComLabGeo 1: Demographie & Global Change Klimawandel (1) Beobachtete Phänomen: Temperaturanstieg Niederschläge Eisabschmelzung und steigender Meeresspiegel Ursachen: Interaktives Ursachenmodell Szenarien des IPCC-Berichts von 2001 (Interaktive Show) Peter Mandl, IGRUK ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

ComLabGeo 1: Demographie & Global Change 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 Peter Mandl, IGRUK ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

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 Peter Mandl, IGRUK ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

ComLabGeo 1: Demographie & Global Change 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/ Peter Mandl, IGRUK ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

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ComLabGeo 1: Demographie & Global Change 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 Peter Mandl, IGRUK ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

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 Peter Mandl, IGRUK ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

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 Peter Mandl, IGRUK ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

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 Peter Mandl, IGRUK ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

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) Peter Mandl, IGRUK ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

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 Peter Mandl, IGRUK ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

ComLabGeo 1: Demographie & Global Change Folgerungen Zusammenhänge von vielen Faktoren und Folgen (natürlich und kultürlich) Zentraler Faktor: Landnutzungswandel Entscheidungsunterstützungssystem „Think global act local“ Kombination mehrerer Systeme für gemeinsames Ziel Peter Mandl, IGRUK ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

Weiterführendes 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 Peter Mandl, IGRUK ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

ComLabGeo 1: Demographie & Global Change Abschlussdiskussion Peter Mandl, IGRUK ComLabGeo 1: Demographie & Global Change