WebGIS: Anwendungen über ArcGIS Server in der Kantonalen Verwaltung Luzern

Eine immer größere Zahl von Mitarbeitern öffentlicher Verwaltungen arbeitet direkt oder indirekt mit Geodaten. Nicht alle sind Spezialisten im Umgang mit GIS Software. ArcGIS Server bietet mit einem umfangreichen Framework die Möglichkeit, angepasste GIS Anwendungen zu entwickeln, den Funktionsumfang auf benötigte Funktionen zu reduzieren und komplexe Arbeitsabläufe zu optimieren. Die Abteilung Geoinformation und Vermessung des Kantons Luzern entwickelt seit dem Jahr 2006 in Zusammenarbeit mit der Universität Bern ArcGIS Server-basierte Webanwendungen für verschiedene Abteilungen der kantonalen Verwaltung. In dieser Zeit sind mehrere Anwendungen entstanden, darunter eine Webapplikation für die effiziente Erfassung, Beurteilung und Verwaltung von Waldeingriffsflächen (Waldportal), für die dynamische Abgrenzung und Auswertung von Einzugsgebieten, sowie für das Betrachten von aufgezeichneten Videos von Kantonsstraßenabschnitten. In der Präsentation werden die genannten Applikationen vorgestellt und Hintergründe der Entwicklung sowie der Architektur besprochen.

Dry grasslands of Central-Eastern and South-Eastern Europe shaped by environmental heterogeneity and human land use – Editorial to the 10th Dry Grassland Special Feature

Der diesjährige 10. Trockenrasen-Sonderteil von Tuexenia beginnt mit einem Bericht über die aktuellen Aktivitäten der European Dry Grassland Group (EDGG). Zunächst geben wir einen Überblick über die Entwicklung der Mitgliederzahl. Dann berichten wir vom letzten European Dry Grassland Meeting in Tula (Russland, 2014) und vom letzten European Dry Grassland Field Workshop in Navarra (Spanien, 2014) und informieren über künftige Veranstaltungen der EDGG. Anschließend erläutern wir die Publikationsaktivitäten der EDGG. Im zweiten Teil des Editorials geben wir eine Einführung zu den fünf Artikeln des diesjährigen Trockenrasen-Sonderteils. Zwei Artikel beschäftigen sich mit der Syntaxonomie von Trockenrasen in Ost- bzw. Südosteuropa: der eine präsentiert erstmalig eine Gesamtklassifikation der Trockenrasengesellschaften Serbiens und des Kosovo während der andere Originalaufnahmen sub-montaner Graslandgesellschaften aus den bislang kaum untersuchten ukrainischen Ostkarpaten analysiert. Zwei weitere Artikel behandeln Trockenrasen-Feuchtwiesen-Komplexe im ungarischen Tiefland: Der eine behandelt den Einfluss der Landnutzung auf die Phytodiversität von Steppen und Feuchtwiesen, der andere den Einfluss von Niederschlagsschwankungen in einem Zeitraum von drei Jahren auf die Ausbildung salzbeeinflusster Steppen-Feuchtwiesen-Komplexe. Der fünfte Artikel analysiert landnutzungsbedingte Veränderungen des Graslands des Tsentralen-Balkan-Nationalparks in Bulgarien über einen Zeitraum von 65 Jahren

Theoretische und praktische Überlegungen für die Evaluation komplexer Interventionen zur Verbesserung der Behandlungsqualität

Komplexe Interventionen wie z.B. klinische Behandlungspfade leisten einen Beitrag zu verbesserten Patientenergebnissen – falls sie denn gut implementiert sind. Sie stellen hohe Anforderungen an die Evaluation: Im Vorfeld müssen Überlegungen zu Kontext und zu angenommenen Ursache-Wirkungs-Zusammenhängen stattfinden und wichtige Stakeholder sollten dabei einbezogen sein. Bevor nach der Wirkung einer Maßnahme gefragt werden kann, muss zuerst deren Implementierung überprüft werden. Andernfalls können Ergebnisse der Wirkungsanalyse nur teilweise mit der Intervention in Verbindung gebracht, und Evaluationsergebnisse können nur schwer für die Verbesserung der Maßnahme genutzt werden.

Improved VMAT planning for head and neck tumors with an advanced optimization algorithm

OBJECTIVE In this study, the "Progressive Resolution Optimizer PRO3" (Varian Medical Systems) is compared to the previous version "PRO2" with respect to its potential to improve dose sparing to the organs at risk (OAR) and dose coverage of the PTV for head and neck cancer patients. MATERIALS AND METHODS For eight head and neck cancer patients, volumetric modulated arc therapy (VMAT) treatment plans were generated in this study. All cases have 2-3 phases and the total prescribed dose (PD) was 60-72Gy in the PTV. The study is mainly focused on the phase 1 plans, which all have an identical PD of 54Gy, and complex PTV structures with an overlap to the parotids. Optimization was performed based on planning objectives for the PTV according to ICRU83, and with minimal dose to spinal cord, and parotids outside PTV. In order to assess the quality of the optimization algorithms, an identical set of constraints was used for both, PRO2 and PRO3. The resulting treatment plans were investigated with respect to dose distribution based on the analysis of the dose volume histograms. RESULTS For the phase 1 plans (PD=54Gy) the near maximum dose D2% of the spinal cord, could be minimized to 22±5 Gy with PRO3, as compared to 32±12Gy with PRO2, averaged for all patients. The mean dose to the parotids was also lower in PRO3 plans compared to PRO2, but the differences were less pronounced. A PTV coverage of V95%=97±1% could be reached with PRO3, as compared to 86±5% with PRO2. In clinical routine, these PRO2 plans would require modifications to obtain better PTV coverage at the cost of higher OAR doses. CONCLUSION A comparison between PRO3 and PRO2 optimization algorithms was performed for eight head and neck cancer patients. In general, the quality of VMAT plans for head and neck patients are improved with PRO3 as compared to PRO2. The dose to OARs can be reduced significantly, especially for the spinal cord. These reductions are achieved with better PTV coverage as compared to PRO2. The improved spinal cord sparing offers new opportunities for all types of paraspinal tumors and for re-irradiation of recurrent tumors or second malignancies.

Benthic fauna at station FINO 1, 2005-2007

In der Nordsee wurden auf der Forschungsplattform FINO 1 Felduntersuchungen durchgeführt, um spezielle Fragen zu möglichen Auswirkungen von Offshore-Windenergieparks auf die marine Umwelt zu beantworten. Der Fokus war dabei auf die Konsequenzen für die Lebensgemeinschaft am Meeresboden gerichtet. Es wurden die benthosökologischen Prozesse im Nahbereich der Piles sowie die mittelfristige Entwicklung der Aufwuchsfauna auf der künstlichen Unterwasserstruktur dokumentiert. Die Ansammlung pelagischer Fischen um die Plattform und der Export organischen Materials von der Plattform wurden quantifiziert. Die räumliche Ausdehnung und die Erheblichkeit von Auswirkungen auf die Lebensgemeinschaften des Meeresbodens wurden anhand mathematischer Modellierung abgeschätzt. Zusätzlich wurde die Anwendbarkeit der elektrochemischen Akretionstechnologie zur Schaffung naturnaher Kalksubstrate in der Nordsee getestet und geeignete Parameter für eine erfolgreiche Umsetzung unter Nordseebedingungen ermittelt. Die auch 4,5 Jahre nach Errichtung der Plattform noch ansteigende Artenzahl der Aufwuchsfauna lässt darauf schließen, dass der Sukzessionsprozess noch nicht abgeschlossen ist. Die stark vertikal zonierte Aufwuchsfauna auf der Unterwasserkonstruktion erreicht eine Masse von ca. 5 Tonnen mit ausgeprägten saisonalen Schwankungen. Anhand von echoakustischen Untersuchungen wurden saisonal auftretende Ansammlungen pelagischer Fische um die Plattform dokumentiert. Der Nahbereich der Plattform unterschied sich durch eine Schillauflage und eine räumlich und zeitlich sehr variable Sediment- und Bodenfaunazusammensetzung deutlich von einem Referenzgebiet in 200-400 m Abstand von der Plattform. Eine konzentrische Zonierung mit unterschiedlich stark ausgeprägten Veränderungen der Bodenfauna lässt auf komplexe Veränderung des gesamten lokalen Nahrungsgefüges im Nahbereich der Plattform schließen. Anhand einer Modellierung konnte der Materialexport in die umgebenden Weichbodenbereiche für einzelne Piles und einen hypothetischen Windpark abgeschätzt werden. Die lokale Ausbildung einer hohen Biomasse auf der Unterwasserkonstruktion von WEA sowie der Export mit anschließender Sedimentation lassen zumindest lokal einen erheblichen Einfluss auf Stoff- und Energieflüsse erwarten.

Urzeit, Traumzeit, Endzeit:Versuch über Heiner Müller

Dieser Essay von Uwe Schütte unternimmt eine so unorthodoxe wie überfällige Annäherung an das komplexe Werk Heiner Müllers. Unter kulturanthropologischem Vorzeichen werden zentrale Dramen wie Mauser, Bildbeschreibung oder Verkommenes Ufer Medeamaterial Landschaft mit Argonauten diskutiert, aber auch Gedichte und weithin unbekannte Kurzprosa. Die assoziativ vorgehende Analyse kreist dabei um Stichworte wie Mantik und Kannibalismus oder Opfer und Verausgabung sowie um das Traumzeitdenken der australischen Aborigines, Ritus und Mythos am Beispiel entpersonalisierter Postdramatik, das Schweigen als Urgrund des Theaters, das Kainsmal als Urschrift, schamanistische Jenseitsreisen, prophetische Rede und traumatischer Wiederholungszwang in der Prosa. Abseits gängiger Interpretationsansätze eröffnet sich dadurch ein tiefgreifendes Verständnis für die kulturanthropologische Basis von Heiner Müllers Schreiben.

Die unvermeidlichen Sonette: Thomas Mann und Shakespeare

Thomas Mann empfand zeitlebens eine große Bewunderung für Shakespeare, die sich in der für seine literarische Arbeitsweise typischen Form der intertextuellen Bezugnahme auf die Werke des englischen Klassikers offenbart. Diese literarische Beziehung lässt sich anhand deutlicher Allusionen von den Anfängen bis ins Spätwerk verfolgen und kulminiert im Doktor Faustus. Innerhalb der Shakespeare-Anspielungen in diesem Roman nehmen Bezüge zu den Sonetten eine zentrale Rolle ein. Über Jahrzehnte hinweg zeigte sich Thomas Mann fasziniert von diesen Gedichten und setzte sich vielfach mit der in ihnen dargestellten Verbindung von hetero- und homosexueller Anziehung sowie der zentralen Thematik künstlerischer Verewigung auseinander. Diese beiden Themenkreise stehen auch hier im Vordergrund und bilden eine Folie für Aspekte der Beziehung zwischen Leverkühn und Rudi Schwerdtfeger, wobei Thomas Mann nicht nur Motive aus den Gedichten aufgriff, sondern ebenfalls auf die Entstehungssituation der Sonette und ihre vermutete autobiographische Dimension Bezug nahm: Leverkühn - seinerseits ein Selbstporträt seines Autors - nimmt so zugleich die Rolle einer Shakespeareschen Figur und die Position des englischen Dichters selbst ein. Darüber hinaus ist sich Thomas Manns Protagonist dieser literarischen Beziehungen in hohem Grade bewusst und gestaltet sie selbst entscheidend mit. Wie keine andere Mannsche Gestalt vor ihm greift Leverkühn als Hauptfigur in die Handlung ein, manipuliert und inszeniert das Romangeschehen anhand literarischer Vorlagen. Dadurch erhält Thomas Manns komplexe Verwendung von Intertextualität eine zusätzliche Dimension und nimmt in diesem späten Roman geradezu postmoderne Züge an.

Modulare Logistiksysteme in der Prozessindustrie unter Einbeziehung von Industrie 4.0

Zur Gewährleistung einer kundenindividuellen, flexiblen Produktion, welche auch kleine Losegrößen kostengünstig produzieren kann, werden zukünftig Fabriken der Prozessindustrie nicht nur modular sondern darüber hinaus mobil sein. Zur Erreichung dieses Zieles werden neben Produktionselemente, auch sämtliche Logistikkomponenten in Containern zu Modulen zusammengefasst. Hierfür ist es notwendig Lager, aber auch komplexe Verpackungsmaschinen, zu konzipieren welche sich zusammen mit Produktionsmodulen, nach dem Plug-and-Produce-Prinzip, zu kompletten Produktionslinien verknüpfen lassen. Die Steuerung und Organisation erfolgt nach den Gedanken von Industrie 4.0.

Genregulation in der Drosophila Spermatogenese am Beispiel der Mst(3)CGP-Genfamilie

In dieser Dissertation wird die Rolle des zentralen Kontrollelementes TCE auf unterschiedlichen Ebenen der Genexpression untersucht. Das TCE verhindert die Translation prämeiotisch gebildeter mRNAs in der Spermatogenese von Drosophila bis zu einem späten postmeiotischen Stadium. Gleichzeitig provoziert es Transkriptionsaktivität. Das TCE wurde zunächst in einer kleinen Genfamilie identifiziert und am Beispiel des Gens Mst87F detaillierter untersucht. In EMSA-Experimenten wurde die Komplexbildung mit regulatorischen Proteinen aus Proteinextrakten des Hodengewebes am TCE der Mst87F mRNA nachgewiesen. Massenspektrometrische Analysen ergaben u.a. die Kandidatenproteine Exuperantia (Exu), dFmr1 und CG3213. Die Komplexbildung an einem zweiten Mitglied der Genfamilie - Mst98Ca -, welches sich in der Genstruktur und dem Proteinaufbau von Mst87F unterscheidet, belegt die Allgemeingültigkeit dieser Interaktion. Beim Einsatz von veränderten TCE-Sequenzen ergibt sich ein abweichendes Erscheinungsbild der Komplexe, was mit dem Verlust der Funktion korreliert. Auch die Komplexbildung mit den rekombinanten Proteinen von exuperantia und dfmr1 erfolgt an beiden RNAs in gleicher Weise. In Kombination wird ein stärkerer Shift erzeugt. In einer Exu-defizienten Mutante beobachtet man drastische Veränderungen in der Lokalisation von einem Mst87F-GFP- bzw. CG3213-GFP-Fusionsprotein. Analysen mittels der qPCR zeigen eine drastische Verringerung der Mst87F mRNA Menge. Beides lässt vermuten, dass das Fehlen von Exu bereits in frühen Stadien zu molekularen Defekten führt. Um die Translationskontrolle zu umgehen, wurden Transgene mit einer IRES (aus dem Gen reaper) an verschiedenen Positionen des 5'UTRs erzeugt. Die erwartete Translationsinitiation durch die IRES blieb aus. Northern- und qPCR-Analysen zeigen eine starke Reduktion des mRNA-Niveaus. Somit kann aufgrund der drastischen Deregulation auf Transkriptionsebene der Effekt auf die Translationskontrolle nicht mehr analysiert werden. Überraschenderweise wurden durch die Verwendung einer anderen IRES (aus der Genkassette CG31311) die Expressionscharakteristika des Ursprungsgens auf Mst87F übertragen. Das Fusionsprotein lässt sich plötzlich in den Ommatidien der Komplexaugen nachweisen. Da aus früheren Arbeiten bereits eine Rolle des TCE auf Transkriptionsebene nachgewiesen ist, wurde die Komplexbildung auf Mst87F-DNA-Fragmente mit TCE ausgedehnt. Analysen unter Verwendung der rekombinanten Proteine Exu und dFmr1 verliefen negativ. Daraufhin sollten massenspektrometrische Experimente neue Kandidaten für regulatorische Proteine auf DNA-Ebene identifizieren. Von vier weiteren Kandidaten zeigen zwei unter RNAi-Einfluß komplette Sterilität und starke Defekte in der Spermienentwicklung.

Das Spiel von Grundschulkindern in der großen Pause

Wer schon einmal für kurze Zeit spielenden Kindern zugeschaut hat, mag es als faszinierend empfunden haben, dass das gemeinsame Spiel manchmal „wie von selbst“ abzulaufen scheint. Durch eine intensive Auseinandersetzung mit dessen Theorie und gezielten Beobachtungen ist allerdings festzustellen, dass Spiel eigentlich gar kein „Kinderspiel“, sondern vielmehr eine komplexe Tätigkeit ist. Jedes Spiel weist eine in sich abgeschlossene eigene Wirklichkeit auf, welche sich von der äußeren allgemeingültigen Wirklichkeit abhebt (vgl. Bateson 2007, S. 198f; Oerter 1997, S. 117). Ein Spielrahmen ist vorhanden, der die Situation als Spiel definiert und dessen Grenzen festlegt (vgl. Goffman 1973, S. 74). Im gemeinsamen Spiel ist es deshalb notwendig, dass sich die Teilnehmer das situative Vorhandensein des spezifischen Rahmens und dessen Inhalt mit bestimmten Signalen anzeigen und ihre Auffassungen aufeinander abstimmen (vgl. Oerter 1997, S. 117). Die dafür verwendeten Mitteilungen sind metakommunikativ, d. h. sie geben Auskunft darüber, wie die Kommunikation selbst im Folgenden zu verstehen ist, nämlich immer vor dem Hintergrund, dass „nur gespielt wird“. Erst dadurch können die Mitspieler das Verhalten der anderen als gespielt oder echt einordnen, sodass Missverständnisse vermieden werden (vgl. Bateson 2007, S. 193ff, 206; Oerter 1997, S. 117). Es ist erstaunlich, wie dies Kindern teilweise nur mit wenigen Worten, Gesten oder Handlungen gelingt. Der obige Ausschnitt aus einem Beobachtungsprotokoll zum Spiel von zwei Grundschülern in der großen Pause zeigt, dass nicht nur für Außenstehende, sondern mitunter auch für die Kinder selbst, nicht immer eindeutig oder bewusst ist, wie dieser Vorgang vonstattengeht. Justus und Raphael stimmen zwar darin überein, dass sie gemeinsam ein Spiel gespielt haben, können dieses aber weder benennen, noch beschreiben. Trotzdem scheinen sie beide die gleiche Vorstellung vom Spielablauf und dessen Inhalt gehabt bzw. das Spiel gleichermaßen gerahmt zu haben und zu einer Übereinkunft diesbezüglich gekommen zu sein. Ebenso wie die große Pause zur Schule gehört, gehört zur großen Pause wiederum - zumindest in der Grundschule - das Spiel. Damit ist das Pausenspiel i. d. R. ein fester Bestandteil des Schulalltags eines Grundschülers. Wie bereits angedeutet, leisten die Kinder sogar dabei etwas, nämlich die gemeinsame Bildung und Erhaltung eines gemeinsamen Spielrahmens durch Interaktion. In dieser Arbeit wird deshalb der folgenden Frage nachgegangen: Wie stellen Grundschulkinder in der großen Pause einen gemeinsamen Spielrahmen her und wie erhalten sie diesen aufrecht? Die Beschäftigung mit dieser Frage ist insbesondere für (zukünftige) Lehrpersonen lohnenswert, denn sie kann den Blick auf das Pausenspiel ggf. insofern verändern, dass es mehr wertgeschätzt wird. Ziel dieser Arbeit ist es, Aussagen zu der den Spielrahmen betreffenden Praxis von Grundschulkindern in der großen Pause herauszubilden. Dazu werden zunächst das Spiel und dessen Rahmen theoretisch abgehandelt. Vor diesem Hintergrund soll die Frage weiterführend mit Hilfe von Szenen zur praktischen Umsetzung gemeinsamer Spiele, die im Rahmen einer empirischen Untersuchung im Feld tatsächlich beobachtet und dokumentiert wurden, beantwortet werden. Es wird also nicht das Ziel verfolgt, eine eigenständige Theorie aus den Daten abzuleiten, vielmehr soll die bestehende Theorie mit realen, authentischen Beispielen aus dem Pausenalltag von Grundschülern unterlegt und ergänzt werden.

Angehörigenratgeber : nehmen sie Bezug auf die eigene Belastung? : am Beispiel der rheumatoiden Arthritis

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Frage, wie sich chronische Erkrankungen auf die Angehörigen auswirken und auf welchen Ebenen die Beratungsliteratur darauf Bezug nimmt. Im Speziellen geht es dabei um das Krankheitsbild der rheumatoiden Arthritis. Da sich eine Person immer in einem sozialen Geflecht (= System) befindet, wirkt sich eine chronische Erkrankung nicht nur auf die Patienten selbst, sondern auch auf deren Familien, Partner und Freunde aus. Dabei sind alle Lebensbereiche (psychisch, körperlich, sozial, beruflich, finanziell) betroffen, was eine komplexe Vielfalt an Belastungen hervorbringt. Die Untersuchung von 54 Rat gebenden Büchern und Broschüren zeigte, dass das Hauptanliegen überwiegend auf der Wissensvermittlung über das Krankheitsbild und mögliche Behandlungsmaßnahmen liegt. Emotionale, soziale und finanzielle Probleme, sowie Schwierigkeiten im Beziehungsgeschehen werden nur selten aufgegriffen. Teilweise zeigten sich Überschneidungen der tatsächlichen Belastungen/Bedürfnisse der Angehörigen und der in den Ratgebern behandelten Themen. Diese wurden jedoch mehrheitlich nur kurz und oberflächlich behandelt.

Kohärente transiente und effiziente Endzustandskontrolle in Atomen und Molekülen

Es ist ein lang gehegter Traum in der Chemie, den Ablauf einer chemischen Reaktion zu kontrollieren und das Aufbrechen und Bilden chemischer Bindungen zu steuern. Diesem Ziel verschreibt sich auch das Forschungsgebiet der Femtochemie. Hier werden Femtosekunden Laserpulse eingesetzt um auf dem Quantenlevel molekulare Dynamiken auf ihren intrinsischen Zeitskalen zu kontrollieren und das System selektiv und effizient von einem Anfangs- in einen Zielzustand zu überführen. Der Wunsch, mit geformten Femtosekunden Laserpulsen Kontrolle über transiente Dynamiken und finale Populationen auszuüben, zu beobachten und zu verstehen, bildet auch die Motivation für diese Arbeit. Hierzu wurden mit Hilfe der Photoelektronenspektroskopie Untersuchungen zur Wechselwirkung atomarer und molekularer Prototypsysteme mit intensiven, geformten Femtosekunden Laserpulsen durchgeführt. Die Verwendung von Modelsystemen ermöglicht es, grundlegende Mechanismen der kohärenten Kontrolle in intensiven Laserfeldern zu analysieren, ohne dass sie durch komplexe Wechselwirkungen verschleiert werden. Zunächst wurde die Wechselwirkung von Kaliumatomen mit gechirpten Femtosekunden Laserpulsen untersucht. In den Experimenten wurden sowohl transiente Dynamiken als auch die Endbesetzungen der elektronischen Zustände abgebildet. In den folgenden Experimenten wurde das Quantenkontrollszenario SPODS auf die gekoppelte Elektronen-Kern-Dynamik in Molekülen übertragen. Die Kontrolle basiert auf der Erzeugung und Manipulation von Ladungsoszillationen durch Pulssequenzen. Der letzte Teil widmet sich der Entwicklung adiabatischer Kontrollmechanismen in Molekülen. Bei den Experimenten wurden gechirpte Airypulse eingesetzt um robuste Starkfeldanregung in molekularen Systemen zu induzieren. In Zukunft wird die Erforschung immer komplexerer Moleküle im Rahmen der transienten Kontrolle im Fokus stehen. Dabei werden nicht nur die effiziente Besetzung gebundener Zustände von Interesse sein, sondern auch die gezielte Dissoziation in spezifische Fragmente, photoinduzierte Isomerisierungsreaktionen oder die Kontrolle über transiente Dynamiken, die Einfluss auf andere molekulare Eigenschaften haben. Vor dem Hintergrund dieses übergeordneten Wunsches, photochemische Reaktionen immer komplexerer Moleküle, bis hin zu großen, biologisch relevanten Molekülen, zu kontrollieren, ist es umso wichtiger, die zugrundeliegenden Anregungsmechanismen in einfachen Systemen nachzuvollziehen. In den hier präsentierten Experimenten wurde gezeigt, wie die simultane Beobachtung der bekleideten und der stationären Zustände in atomaren Systemen zu einem umfassenden Bild der lichtinduzierte Dynamiken führen kann. Die gewonnenen Erkenntnisse können auf die Steuerung gekoppelter Dynamiken übertragen werden, durch die Kontrolle auch in molekularen Systemen möglich wird.