Computer Laboratorium Geographie 1: Bevölkerungsprognose und Aspekte von Global Change

1. 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

2. 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 ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

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 ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

4. 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 ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

5. Project GeoSim: International 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) ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

6. ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

7. 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) ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

8. 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) ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

9. 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 ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

10. 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“ ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

11. 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 ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

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

13. 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. ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

14. 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 ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

15. 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 ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

16. 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 ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

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

18. 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. ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

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

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

21. 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 ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

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 ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

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/ ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

24. ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

25. 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 ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

26. 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 ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

27. 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 ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

28. 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 ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

29. 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) ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

30. 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 ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

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

32. 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 ComLabGeo 1: Demographie & Global Change

33. Abschlussdiskussion ComLabGeo 1: Demographie & Global Change