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Combining participatory and geospatial modelling to generate spatially explicit land change scenarios applied to European mountain areas

Malek, Ziga (2015) Combining participatory and geospatial modelling to generate spatially explicit land change scenarios applied to European mountain areas.
Dissertation, University of Vienna. Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
BetreuerIn: Glade, Thomas
Gesperrt bis: 7 January 2017

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URN: urn:nbn:at:at-ubw:1-29607.37508.312960-4

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Abstract in English

This study presents the methodology and results for the development of spatially explicit future scenarios of land use and land cover change. Due to large uncertainties regarding data availability and future modelling, participatory modelling involving local stakeholders and experts was proposed for the development of scenarios. To utilise the potential of land change scenarios in decision making, participatory modelling was combined with a spatially explicit land change model. A variety of different methods were applied: interviews, analysis of stakeholders’ perception, and cognitive mapping, combined with analysis of remote sensing imagery and geostatistical methods with a cellular automata algorithm. To demonstrate the transferability of the method to other study areas, the method was applied in two mountainous study areas: Italian Alps and Romanian Carpathians. The results provide information on possible future development of European mountain areas. In the case of the Italian study area, a likely expansion of built up areas due to tourism development was projected. This can lead to an increase of elements at risk. Two scenarios – focusing on small scale tourism and hotel resorts – were modelled. The scenarios show that more random urban expansion scattered across the landscape has a bigger impact on landscape and risk on a regional scale, whereas bigger tourism resorts have a bigger impact on a local scale. In Romania, an increase in deforestation was projected. Though not significant in spatial terms (% of areas affected by deforestation), the results imply a significant increase to the landslide hazard on a local scale. Although the model cannot project exact locations of future land changes, it can inform decision makers with potential environmental degradation or changes to risk of different scenarios. This research involved stakeholders in the development of a land change model, especially in terms of the identification of driving forces of change. Thus, it presents a novel approach to overcome the shortcomings of spatially explicit models to capture the relationships between driving forces and the spatial pattern of change.

Schlagwörter in Englisch

Geospatial Modelling / Participatory Modelling / Land Change / Scenarios / Alps / Carpathians

Abstract in German

Diese Studie präsentiert die Entwicklung von räumlich-expliziten Zukunftsszenarien für Landnutzungsänderungen. Aufgrund der großen Unsicherheiten in Bezug auf die Verfügbarkeit von Daten und der Modellierung in die Zukunft wurde eine partizipative Modellierung unter Einbeziehung der lokalen Akteure für die Entwicklung von Szenarien vorgeschlagen. Um das Potenzial der Landnutzungsänderungs-Szenarien bei der Entscheidungsfindung zu nutzen, wurde diese mit einem räumlich-expliziten Landnutzungsänderung-Modell kombiniert. Somit wurde eine Vielzahl von verschiedenen Methoden angewandt: Interviews, Analysen der Wahrnehmung von Stakeholdern und Cognitive Mapping, in Kombination mit Analyse von Fernerkundungsdaten, und geostatistischen Methoden mit zellulare Automaten Algorithmen. Um die Übertragbarkeit auf andere Untersuchungsgebiete zu demonstrieren, wurde die Methode auf zwei Gebirgsregionen angewendet: die Italienischen Alpen und die Rumänischen Karpathen. Die Ergebnisse liefern Informationen über mögliche Zukunftsszenarien in den europäischen Gebirgsregionen. Im Fall des italienischen Untersuchungsgebietes wurde eine Zunahme bebauter Gebiete durch Tourismus projiziert. Diese kann zu einer Erhöhung des Risikos führen. Zwei Szenarien - mit Schwerpunkt auf kleinen Tourismus- und Hotelanlagen - wurden modelliert. Die Szenarien zeigen, dass eine mehr zufällige und im Raum verstreute Expansion städtischer Gebiete einen größeren Einfluss auf die Landschaft und das Risiko auf regionaler Ebene hat, während die größeren Tourismus Resorts einen größeren Einfluss auf lokaler Ebene haben. In Rumänien wurde eine Zunahme der Abholzung projiziert. Obwohl räumlich nicht signifikant (Anteil der entwaldeten Fläche), deuten die Ergebnisse auf wesentliche Änderungen der Erdrutschgefahr auf lokaler Ebene hin. Obwohl das Modell nicht die exakten Lokationen der zukünftigen Landänderungen projizieren kann, kann es Entscheidungsträgern durch Informationen über mögliche Umweltschäden oder Änderungen des Risikos aus den verschiedenen Szenarien unterstützen. Diese Arbeit hat Interessengruppen bei der Entwicklung eines Landnutzungsänderungsmodells involviert, speziell im Hinblick auf die Identifizierung der Ursachen dieses Wandels. Somit präsentiert die Arbeit einen neuen Ansatz, um die Mängel der räumlich expliziten Modelle zu überwinden und um die Beziehung zwischen diesen Ursachen und der räumlichen Muster der Änderungen zu erfassen.

Schlagwörter in Deutsch

Geospatial Modelling / partizipative Modellierung / Landnutzungsänderungen / Szenarien / Alpen / Karpaten

Item Type: Hochschulschrift (Dissertation)
Author: Malek, Ziga
Title: Combining participatory and geospatial modelling to generate spatially explicit land change scenarios applied to European mountain areas
Subtitle: Italian Alps and Romanian Carpathians
Umfangsangabe: 225 S. : Ill., graph. Darst.
Institution: University of Vienna
Faculty: Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw.
Universitätslehrgang (ULG):
Doktoratsstudium NAWI aus dem Bereich Naturwissenschaften (Dissertationsgebiet: Geographie)
Publication year: 2015
Language: eng ... Englisch
Supervisor: Glade, Thomas
Assessor: Patt, Anthony
2. Assessor: van Westen, Cees
Classification: 74 Geographie, Raumordnung, Städtebau > 74.48 Geoinformationssysteme
74 Geographie, Raumordnung, Städtebau > 74.41 Luftaufnahmen, Photogrammetrie
38 Geowissenschaften > 38.09 Physische Geographie
74 Geographie, Raumordnung, Städtebau > 74.12 Stadtgeographie, Siedlungsgeographie
74 Geographie, Raumordnung, Städtebau > 74.74 Ländliche Planung
AC Number: AC12217096
Item ID: 36532
(Das PDF-Layout ist ident mit der Druckausgabe der Hochschulschrift.)

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