Erdschulwissenschaften

@misc{chamberlin1904the1,
    author = "Chamberlin, T. C",
    title = "The methods of the earth-science",
    year = "1904",
    howpublished = "Popular Science Monthly, v. 66, p. 66-75",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Chamberlin, T. C., 1904, The methods of the earth-science: Popular Science Monthly, v. 66, p. 66-75.}"
}

I. Einleitung. Von allen Regionen der Erde lädt keine mehr zur Spekulation ein als diejenige, die unter unseren Füßen liegt, und in keiner ist Spekulation gefährlicher; doch, abgesehen von Spekulation, können wir wenig über die Konstitution des Erdinneren sagen. Wir kennen mit ausreichender Genauigkeit für die meisten Zwecke seine Größe und Form: wir wissen, dass seine mittlere Dichte etwa 5 1/2 mal so hoch ist wie die von Wasser, dass die Dichte zum Zentrum hin zunehmen muss und dass die Temperatur hoch sein muss, aber darüber hinaus kann wenig als bekannt gelten. Viele Theorien der Erde wurden zu verschiedenen Zeiten aufgestellt: das zentrale Substanz der Erde wurde nacheinander als feurig, flüssig, fest und gasförmig angenommen, bis Geologen verzweifelt vom Thema abgewandt sind und geneigt sind, ihre Aufmerksamkeit auf die äußerste Kruste der Erde zu beschränken und ihr Zentrum als Spielplatz für Mathematiker zu belassen. Das Ziel dieses Aufsatzes ist nicht, eine weitere Spekulation einzuführen, sondern darauf hinzuweisen, dass das Thema durch das Forschungsinstrument, das der moderne Seismograph in unsere Hände gelegt hat, zumindest teilweise aus dem Reich der Spekulation in das der Erkenntnis überführt wurde. Genau wie das Spektroskop durch die Möglichkeit, einige der Bestandteile zu bestimmen, aus denen ferne Sterne bestehen, eine neue Astronomie eröffnete, ermöglicht es uns der Seismograph, die unbemerkte Bewegung ferner Erdbeben aufzeichnend, in die Erde zu blicken und

@article{doi101144gsljgs1906062010421,
    author = "Oldham, Richard Dixon",
    title = "The Constitution of the Interior of the Earth, as Revealed by Earthquakes",
    year = "1906",
    journal = "Quarterly Journal of the Geological Society",
    abstract = "I. Einleitung. Von allen Regionen der Erde lädt keine mehr zur Spekulation ein als diejenige, die unter unseren Füßen liegt, und in keiner ist Spekulation gefährlicher; doch, abgesehen von Spekulation, können wir wenig über die Konstitution des Erdinneren sagen. Wir kennen mit ausreichender Genauigkeit für die meisten Zwecke seine Größe und Form: wir wissen, dass seine mittlere Dichte etwa 5 1/2 mal so hoch ist wie die von Wasser, dass die Dichte zum Zentrum hin zunehmen muss und dass die Temperatur hoch sein muss, aber darüber hinaus kann wenig als bekannt gelten. Viele Theorien der Erde wurden zu verschiedenen Zeiten aufgestellt: das zentrale Substanz der Erde wurde nacheinander als feurig, flüssig, fest und gasförmig angenommen, bis Geologen verzweifelt vom Thema abgewandt sind und geneigt sind, ihre Aufmerksamkeit auf die äußerste Kruste der Erde zu beschränken und ihr Zentrum als Spielplatz für Mathematiker zu belassen. Das Ziel dieses Aufsatzes ist nicht, eine weitere Spekulation einzuführen, sondern darauf hinzuweisen, dass das Thema durch das Forschungsinstrument, das der moderne Seismograph in unsere Hände gelegt hat, zumindest teilweise aus dem Reich der Spekulation in das der Erkenntnis überführt wurde. Genau wie das Spektroskop durch die Möglichkeit, einige der Bestandteile zu bestimmen, aus denen ferne Sterne bestehen, eine neue Astronomie eröffnete, ermöglicht es uns der Seismograph, die unbemerkte Bewegung ferner Erdbeben aufzeichnend, in die Erde zu blicken und",
    url = "https://doi.org/10.1144/gsl.jgs.1906.062.01-04.21",
    doi = "10.1144/gsl.jgs.1906.062.01-04.21",
    openalex = "W1980688227"
}

Die beobachtete Variation der seismischen Geschwindigkeiten mit der Tiefe unter der Kruste wird im Hinblick auf die Variation untersucht, die in einem homogenen Medium zu erwarten wäre. Es wird eine allgemeine Gleichung für die Variation der Größe,, in einer homogenen, gravitierenden Schicht mit einem willkürlichen Temperaturgradienten hergeleitet. Die Parameter dieser Gleichung werden dann im Hinblick auf die experimentellen und theoretischen Beziehungen für Festkörper diskutiert. Der Hauptparameter ist (∂KT/∂P)T, die Änderungsrate der isothermen Inkompressibilität mit dem Druck, die für große Kompressionen aus den Messungen von Bridgman gefunden werden kann. Der Vergleich der beobachteten und erwarteten Änderungsraten von ϕ im gesamten Erdinneren führt zu Schlussfolgerungen hinsichtlich der Homogenität und, mit einer größeren Unsicherheit, zu Schätzungen der Temperatur. Ein Schattenbereich in einer Tiefe von etwa 100 km, wie von Gutenberg vorgeschlagen, kann durch einen Temperaturgradienten von etwa 6°/km in einer homogenen Schicht aus ultrabasischem Gestein erklärt werden. Zwischen Tiefen von etwa 900 und 2.900 km scheint das Erdmantel im Wesentlichen einheitlich zu sein und weist eine relativ einheitliche Temperatur in der Größenordnung von mehreren tausend Grad auf. Zwischen etwa 200 und 900 km ist die Anstiegsrate der Geschwindigkeit für eine homogene Schicht zu groß und deutet auf eine allmähliche Änderung der Zusammensetzung oder des Phasenstands oder beides hin. Neue Phasen sind erforderlich, um die hohe Elastizität des tieferen Teils des Mantels (unter 900 km) zu erklären, und es wird vorgeschlagen, dass ab etwa 200 bis 300 km ein allmählicher Übergang zu Hochdruckmodifikationen der ferro-magnesiumhaltigen Silikaten stattfindet, wahrscheinlich dicht gepackten Oxiden, wobei der Übergang bei etwa 800 bis 900 km abgeschlossen ist. Es könnte auch eine Konzentration von Aluminiumoxid, Kalk und Alkalien zum oberen Teil des Mantels hin, innerhalb und oberhalb der Übergangsschicht, aber unter der Kruste, in Mineralien hoher Elastizität wie Granaten und Jadeiten bestehen. Die Übergangsschicht scheint den Schlüssel zu einer Reihe wichtiger geophysikalischer Probleme zu halten. Die Geschwindigkeiten im Kern und im inneren Kern werden ebenfalls überprüft. Der innere Kern wird am einfachsten als kristallines Eisen interpretiert, der äußere Teil als flüssiges Eisen, möglicherweise legiert mit einem kleinen Anteil leichter Elemente. Die Dichte und Kompressibilität von Eisen bei hohen Drücken werden mit Hilfe der experimentellen Kompressionen der Alkalimetalle geschätzt; die zentrale Dichte beträgt etwa 15. Verschiedene andere jüngere Vorschläge bezüglich der Kruste werden diskutiert.

@article{doi101029jz057i002p00227,
    author = "Birch, Francis",
    title = "Elastizität und Konstitution des Erdinneren",
    year = "1952",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "Die beobachtete Variation der seismischen Geschwindigkeiten mit der Tiefe unter der Kruste wird im Hinblick auf die Variation untersucht, die in einem homogenen Medium zu erwarten wäre. Es wird eine allgemeine Gleichung für die Variation der Größe,, in einer homogenen, gravitierenden Schicht mit einem willkürlichen Temperaturgradienten hergeleitet. Die Parameter dieser Gleichung werden dann im Hinblick auf die experimentellen und theoretischen Beziehungen für Festkörper diskutiert. Der Hauptparameter ist (∂KT/∂P)T, die Änderungsrate der isothermen Inkompressibilität mit dem Druck, die für große Kompressionen aus den Messungen von Bridgman gefunden werden kann. Der Vergleich der beobachteten und erwarteten Änderungsraten von ϕ im gesamten Erdinneren führt zu Schlussfolgerungen hinsichtlich der Homogenität und, mit einer größeren Unsicherheit, zu Schätzungen der Temperatur. Ein Schattenbereich in einer Tiefe von etwa 100 km, wie von Gutenberg vorgeschlagen, kann durch einen Temperaturgradienten von etwa 6°/km in einer homogenen Schicht aus ultrabasischem Gestein erklärt werden. Zwischen Tiefen von etwa 900 und 2.900 km scheint das Erdmantel im Wesentlichen einheitlich zu sein und weist eine relativ einheitliche Temperatur in der Größenordnung von mehreren tausend Grad auf. Zwischen etwa 200 und 900 km ist die Anstiegsrate der Geschwindigkeit für eine homogene Schicht zu groß und deutet auf eine allmähliche Änderung der Zusammensetzung oder des Phasenstands oder beides hin. Neue Phasen sind erforderlich, um die hohe Elastizität des tieferen Teils des Mantels (unter 900 km) zu erklären, und es wird vorgeschlagen, dass ab etwa 200 bis 300 km ein allmählicher Übergang zu Hochdruckmodifikationen der ferro-magnesiumhaltigen Silikaten stattfindet, wahrscheinlich dicht gepackten Oxiden, wobei der Übergang bei etwa 800 bis 900 km abgeschlossen ist. Es könnte auch eine Konzentration von Aluminiumoxid, Kalk und Alkalien zum oberen Teil des Mantels hin, innerhalb und oberhalb der Übergangsschicht, aber unter der Kruste, in Mineralien hoher Elastizität wie Granaten und Jadeiten bestehen. Die Übergangsschicht scheint den Schlüssel zu einer Reihe wichtiger geophysikalischer Probleme zu halten. Die Geschwindigkeiten im Kern und im inneren Kern werden ebenfalls überprüft. Der innere Kern wird am einfachsten als kristallines Eisen interpretiert, der äußere Teil als flüssiges Eisen, möglicherweise legiert mit einem kleinen Anteil leichter Elemente. Die Dichte und Kompressibilität von Eisen bei hohen Drücken werden mit Hilfe der experimentellen Kompressionen der Alkalimetalle geschätzt; die zentrale Dichte beträgt etwa 15. Verschiedene andere jüngere Vorschläge bezüglich der Kruste werden diskutiert.",
    url = "https://doi.org/10.1029/jz057i002p00227",
    doi = "10.1029/jz057i002p00227",
    openalex = "W2087983709"
}

@article{doi1010160032063363901132,
    author = "Runcorn, S. K.",
    title = "Earth Science and meteoritics",
    year = "1963",
    journal = "Planetary and Space Science",
    url = "https://doi.org/10.1016/0032-0633(63)90113-2",
    doi = "10.1016/0032-0633(63)90113-2",
    openalex = "W232118281"
}

@article{doi1010160016003266902705,
    author = "Knopoff, L.",
    title = "Advances in earth science",
    year = "1966",
    journal = "Journal of the Franklin Institute",
    url = "https://doi.org/10.1016/0016-0032(66)90270-5",
    doi = "10.1016/0016-0032(66)90270-5",
    openalex = "W251429503"
}

@article{bennett1969physical,
    author = "Bennett, Clifford",
    title = "Physical science: Fundament der Erdwissenschaften",
    year = "1969",
    journal = "Science Education",
    url = "https://doi.org/10.1002/sce.3730530209",
    doi = "10.1002/sce.3730530209",
    number = "2",
    openalex = "W2003739053",
    pages = "125-126",
    volume = "53"
}

@article{doi1010160012821x69901836,
    author = "Turekian, Karl K. und Clark, Sydney P.",
    title = "Inhomogene Akkumulation der Erde aus der primitiven Sonnenebel",
    year = "1969",
    journal = "Earth and Planetary Science Letters",
    url = "https://doi.org/10.1016/0012-821x(69)90183-6",
    doi = "10.1016/0012-821x(69)90183-6",
    openalex = "W2036773053"
}

Es ergibt sich aus der Analyse von Beobachtungsdaten, dass die langfristige Variation der mittleren Temperatur der Erde durch die Variation der kurzweligen Strahlung erklärt werden kann, die die Erdoberfläche erreicht. In diesem Zusammenhang wird der Einfluss langfristiger Änderungen der Strahlung, verursacht durch Schwankungen der atmosphärischen Transparenz auf das thermische Regime, untersucht. Unter Berücksichtigung des Einflusses von Änderungen der planetaren Albedo der Erde unter der Entwicklung von Vereisungen auf das thermische Regime wird festgestellt, dass vergleichsweise kleine Schwankungen der atmosphärischen Transparenz für die Entwicklung quartärer Vereisungen ausreichen könnten. Wie paläogeographische Forschung, einschließlich Materialien zu Paläotemperaturanalysen, gezeigt hat (Bowen, 1966, et al.), hat sich das Klima der Erde seit langem vom gegenwärtigen unterschieden. Während der letzten zweihundert Millionen Jahre war die Temperaturdifferenz zwischen den Polen und dem Äquator vergleichsweise gering, und es gab keine kalten Klimazonen auf der Erde. Bis zum Ende des Tertiärs war die Temperatur in gemäßigten und hohen Breiten erheblich gesunken, und in der Quartärzeit erfolgte eine anschließende Zunahme des thermischen Kontrasts zwischen den Polen und dem Äquator, was der Entwicklung von Eisbedeckung auf dem Land und in gemäßigten und hohen Breiten folgte. Die Größe der quartären Vereisungen änderte sich mehrmals, die gegenwärtige Epoche entspricht dem Zeitpunkt einer Abnahme der Fläche der Vereisungen, die immer noch einen beträchtlichen Teil der Erdoberfläche einnehmen. Um die Frage zu beantworten, wie sich das Klima in Zukunft verändern wird, ist es notwendig, die Ursachen der Initiation der quartären Vereisungen zu ermitteln und die Richtung ihrer Entwicklung zu bestimmen. Zahlreiche Studien zu diesem Problem enthalten verschiedene und oft widersprüchliche Hypothesen über die Ursachen der Vereisungen. Das Fehlen einer allgemein akzeptierten Sichtweise in dieser Hinsicht scheint durch die Tatsache erklärt zu werden, dass die bestehenden Hypothesen hauptsächlich auf qualitativen Überlegungen basierten, die unterschiedliche Interpretationen zuließen. Tellus XXI (1969), 6

@article{doi101111j215334901969tb00466x,
    author = "Budyko, M. I.",
    title = "Der Einfluss von Schwankungen der Sonnenstrahlung auf das Klima der Erde",
    year = "1969",
    journal = "Tellus",
    abstract = "Es ergibt sich aus der Analyse von Beobachtungsdaten, dass die langfristige Variation der mittleren Temperatur der Erde durch die Variation der kurzweligen Strahlung erklärt werden kann, die die Erdoberfläche erreicht. In diesem Zusammenhang wird der Einfluss langfristiger Änderungen der Strahlung, verursacht durch Schwankungen der atmosphärischen Transparenz auf das thermische Regime, untersucht. Unter Berücksichtigung des Einflusses von Änderungen der planetaren Albedo der Erde unter der Entwicklung von Vereisungen auf das thermische Regime wird festgestellt, dass vergleichsweise kleine Schwankungen der atmosphärischen Transparenz für die Entwicklung quartärer Vereisungen ausreichen könnten. Wie paläogeographische Forschung, einschließlich Materialien zu Paläotemperaturanalysen, gezeigt hat (Bowen, 1966, et al.), hat sich das Klima der Erde seit langem vom gegenwärtigen unterschieden. Während der letzten zweihundert Millionen Jahre war die Temperaturdifferenz zwischen den Polen und dem Äquator vergleichsweise gering, und es gab keine kalten Klimazonen auf der Erde. Bis zum Ende des Tertiärs war die Temperatur in gemäßigten und hohen Breiten erheblich gesunken, und in der Quartärzeit erfolgte eine anschließende Zunahme des thermischen Kontrasts zwischen den Polen und dem Äquator, was der Entwicklung von Eisbedeckung auf dem Land und in gemäßigten und hohen Breiten folgte. Die Größe der quartären Vereisungen änderte sich mehrmals, die gegenwärtige Epoche entspricht dem Zeitpunkt einer Abnahme der Fläche der Vereisungen, die immer noch einen beträchtlichen Teil der Erdoberfläche einnehmen. Um die Frage zu beantworten, wie sich das Klima in Zukunft verändern wird, ist es notwendig, die Ursachen der Initiation der quartären Vereisungen zu ermitteln und die Richtung ihrer Entwicklung zu bestimmen. Zahlreiche Studien zu diesem Problem enthalten verschiedene und oft widersprüchliche Hypothesen über die Ursachen der Vereisungen. Das Fehlen einer allgemein akzeptierten Sichtweise in dieser Hinsicht scheint durch die Tatsache erklärt zu werden, dass die bestehenden Hypothesen hauptsächlich auf qualitativen Überlegungen basierten, die unterschiedliche Interpretationen zuließen. Tellus XXI (1969), 6",
    url = "https://doi.org/10.1111/j.2153-3490.1969.tb00466.x",
    doi = "10.1111/j.2153-3490.1969.tb00466.x",
    openalex = "W2118222708",
    references = "doi1011751520046919670240241teotaw20co2"
}

@misc{strahler1971the4,
    author = "Strahler, A. N",
    title = "The Earth Sciences [2nd ed.]",
    year = "1971",
    howpublished = "New York, Harper \& Row, 824 p",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Strahler, A. N., 1971, The Earth Sciences [2nd ed.]: New York, Harper \& Row, 824 p.}"
}

@article{beckinsale1972the,
    author = "Beckinsale, Robert P. und Runcorn, Stanley Keith",
    title = "The Royal Institution Library of Science. Earth Sciences",
    year = "1972",
    journal = "The Geographical Journal",
    url = "https://doi.org/10.2307/1795982",
    doi = "10.2307/1795982",
    number = "2",
    openalex = "W2315631865",
    pages = "245",
    volume = "138"
}

@book{hallam1973a3,
    author = "Hallam, A",
    title = "A Revolution in the Earth Sciences",
    year = "1973",
    publisher = "New York, Oxford University Press",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Hallam, A., 1973, A Revolution in the Earth Sciences: New York, Oxford University Press.}"
}

@article{doi1010160012821x7590223x,
    author = "Cumming, G. L. und Richards, John R.",
    title = "Isotopenverhältnisse von Blei in Erzen auf einer sich kontinuierlich verändernden Erde",
    year = "1975",
    journal = "Earth and Planetary Science Letters",
    url = "https://doi.org/10.1016/0012-821x(75)90223-x",
    doi = "10.1016/0012-821x(75)90223-x",
    openalex = "W2114276383",
    references = "doi101016003266902705"
}

Im Jahr 1896, als Emil Wiechert sein Modell der Erde mit einem Eisenkern und einer steinernen Schale vorlegte, glaubten Wissenschaftler allgemein, dass die gesamte Erde ein so starrer Festkörper sei wie Stahl. Die Identifizierung von P- und S-Wellen in seismologischen Aufzeichnungen durch R. D. Oldham ermöglichte es ihm, 1906 eine Diskontinuität zu erkennen, die einer Grenze zwischen Kern und Schale (Mantel) entspricht, und Beno Gutenberg bestimmte die Tiefe dieser Grenze auf 2900 km. Doch die fehlende Detektion der Ausbreitung von S-Wellen durch den Kern war nicht ausreichender Beweis, um Seismologen davon zu überzeugen, dass er flüssig ist (im Gegensatz zu modernen Lehrbuchaussagen). Erst 1926 widerlegte Harold Jeffreys die Argumente für die Festigkeit und bewies, dass der Kern flüssig ist. 1936 entdeckte Inge Lehmann den kleinen inneren Kern. K. E. Bullen argumentierte auf der Grundlage plausibler Annahmen über Kompressibilität und Dichte, dass der innere Kern fest ist. Versuche, seismische Signale zu finden, die als S-Wellen durch den inneren Kern hindurchgegangen sind, sind bisher gescheitert (mit einer möglichen Ausnahme), doch die Analyse freier Schwingungen lieferte ziemlich überzeugende Beweise für seine Festigkeit.

@article{doi101119112026,
    author = "Brush, Stephen G.",
    title = "Discovery of the Earth’s core",
    year = "1980",
    journal = "American Journal of Physics",
    abstract = "In 1896 when Emil Wiechert proposed his model of the Earth with an iron core and stony shell, scientists generally believed that the entire earth was a solid as rigid as steel. R. D. Oldham’s identification of P and S waves in seismological records allowed him to detect a discontinuity corresponding to a boundary between core and shell (mantle) in 1906, and Beno Gutenberg established the depth of this boundary as 2900 km. But failure to detect propagation of S waves through the core was not sufficient evidence to persuade seismologists that it is fluid (contrary to modern textbook statements). Not until 1926 did Harold Jeffreys refute the arguments for solidity and establish that the core is liquid. In 1936 Inge Lehmann discovered the small inner core. K. E. Bullen argued, on the basis of plausible assumptions about compressibility and density, that the inner core is solid. Attempts to find seismic signals that have passed through the inner core as S waves have so far failed (with one possible exception), but analysis of free oscillations provided fairly convincing evidence for its solidity.",
    url = "https://doi.org/10.1119/1.12026",
    doi = "10.1119/1.12026",
    openalex = "W2061082812"
}

Wir schlagen vor, dass der Partialdruck von Kohlendioxid in der Atmosphäre über geologische Zeitskalen durch einen negativen Rückkopplungsmechanismus gepuffert wird, bei dem die Verwitterungsrate von Silikatmineralien (gefolgt von der Ablagerung von Karbonatmineralien) von der Oberflächentemperatur abhängt und die Oberflächentemperatur ihrerseits vom Kohlendioxid-Partialdruck durch den Treibhauseffekt abhängt. Obwohl die quantitativen Details dieses Mechanismus spekulativ sind, scheint er in der Lage zu sein, die Oberflächentemperatur der Erde teilweise gegen den stetigen Anstieg der Sonnenleuchtkraft zu stabilisieren, der seit dem Ursprung des Sonnensystems angenommen wird.

@article{doi101029jc086ic10p09776,
    author = "Walker, James C. G. und Hays, P. B. und Kasting, James F.",
    title = "Ein negativer Rückkopplungsmechanismus zur langfristigen Stabilisierung der Oberflächentemperatur der Erde",
    year = "1981",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "Wir schlagen vor, dass der Partialdruck von Kohlendioxid in der Atmosphäre über geologische Zeitskalen durch einen negativen Rückkopplungsmechanismus gepuffert wird, bei dem die Verwitterungsrate von Silikatmineralien (gefolgt von der Ablagerung von Karbonatmineralien) von der Oberflächentemperatur abhängt und die Oberflächentemperatur ihrerseits vom Kohlendioxid-Partialdruck durch den Treibhauseffekt abhängt. Obwohl die quantitativen Details dieses Mechanismus spekulativ sind, scheint er in der Lage zu sein, die Oberflächentemperatur der Erde teilweise gegen den stetigen Anstieg der Sonnenleuchtkraft zu stabilisieren, der seit dem Ursprung des Sonnensystems angenommen wird.",
    url = "https://doi.org/10.1029/jc086ic10p09776",
    doi = "10.1029/jc086ic10p09776",
    openalex = "W2097828895",
    references = "doi1010160016703772901196, doi1010160016703779900590, doi101016b0080437516071036, doi101029jc085ic10p05529, doi101038277640a0, doi101126science177404352, doi1011751520045019690080392agcmbo20co2, doi1011751520046919750322033toebcm20co2, doi1011751520046919750322044teocts20co2, openalexw1564144063"
}

Die Geschichte der Vorstellungen über den Erdkern wird vom 19. Jahrhundert bis zur Gegenwart rekapituliert. Nach der Bestimmung der Grenze des äußeren Kerns durch B. Gutenberg und der Feststellung der Fluidität des Kerns durch H. Jeffreys wurde das aktuelle Modell der allgemeinen physikalischen Struktur durch Inge Lehmanns Entdeckung des inneren Kerns und den Vorschlag von F. Birch und K.E. Bullen vervollständigt, dass der innere Kern fest ist > Die traditionelle Annahme, dass der Kern hauptsächlich aus Eisen besteht, wurde von mehreren Wissenschaftlern in den 1940er Jahren in Frage gestellt, insbesondere von W.H. Ramsey, der vorschlug, dass die Kerngrenze einen Wechsel im physikalischen, aber nicht im chemischen Zustand markiert. Seine Hypothese, dass der Kern eine flüssige „metallisierte Silikat"-Masse sei, wurde durch Forschung zu den Eigenschaften von Silikaten unter hohem Druck widerlegt, aber sie wirft die Frage auf, ob eine Theorie des gegenwärtigen Zustands des Erdinneren mit einer plausiblen Theorie seines Ursprungs und seiner Entwicklung konsistent sein sollte. Während westliche Geophysiker diesen Kriterium tendenziell ignorierten, entwickelte eine Gruppe russischer Wissenschaftler eine Theorie, die dies erfüllte, obwohl es schwierig war, die Hypothese der metallisierten Silikate aufrechtzuerhalten. Ein Kompromissmodell, das in den 1970er Jahren vorgeschlagen wurde, beinhaltet Eisen und Sauerstoff in Verhältnissen, die Dichtebedingungen erfüllen, aber auch durch physikochemische Evolution von einem anfänglich homogenen Erdkörper ableitbar sind.

@article{doi101029eo063i047p01185,
    author = "Brush, Stephen G.",
    title = "Chemical history of the Earth's core",
    year = "1982",
    journal = "Eos",
    abstract = "Die Geschichte der Vorstellungen über den Erdkern wird vom 19. Jahrhundert bis zur Gegenwart rekapituliert. Nach der Bestimmung der Grenze des äußeren Kerns durch B. Gutenberg und der Feststellung der Fluidität des Kerns durch H. Jeffreys wurde das aktuelle Modell der allgemeinen physikalischen Struktur durch Inge Lehmanns Entdeckung des inneren Kerns und den Vorschlag von F. Birch und K.E. Bullen vervollständigt, dass der innere Kern fest ist > Die traditionelle Annahme, dass der Kern hauptsächlich aus Eisen besteht, wurde von mehreren Wissenschaftlern in den 1940er Jahren in Frage gestellt, insbesondere von W.H. Ramsey, der vorschlug, dass die Kerngrenze einen Wechsel im physikalischen, aber nicht im chemischen Zustand markiert. Seine Hypothese, dass der Kern eine flüssige „metallisierte Silikat"-Masse sei, wurde durch Forschung zu den Eigenschaften von Silikaten unter hohem Druck widerlegt, aber sie wirft die Frage auf, ob eine Theorie des gegenwärtigen Zustands des Erdinneren mit einer plausiblen Theorie seines Ursprungs und seiner Entwicklung konsistent sein sollte. Während westliche Geophysiker diesen Kriterium tendenziell ignorierten, entwickelte eine Gruppe russischer Wissenschaftler eine Theorie, die dies erfüllte, obwohl es schwierig war, die Hypothese der metallisierten Silikate aufrechtzuerhalten. Ein Kompromissmodell, das in den 1970er Jahren vorgeschlagen wurde, beinhaltet Eisen und Sauerstoff in Verhältnissen, die Dichtebedingungen erfüllen, aber auch durch physikochemische Evolution von einem anfänglich homogenen Erdkörper ableitbar sind.",
    url = "https://doi.org/10.1029/eo063i047p01185",
    doi = "10.1029/eo063i047p01185",
    openalex = "W2075901119",
    references = "beckinsale1972the, doi101007bf01454192, doi1010160012821x69901836, doi1010160032063363901132, doi101016s0016703767800139, doi101038194127a0, doi101039jr9370000655, doi101086141260, doi101111j1365246x1926tb05385x, doi101119112026, doi101144gsljgs1906062010421"
}

Wichtige Entwicklungen in der Erdstruktur der letzten vier Jahre konzentrieren sich auf die Beschreibung der lateralen Heterogenität der Erde: die Regionen, die heterogen sind, und die prozentuale Variation von Geschwindigkeit und Dichte in jeder Region. Die meisten Studien finden, dass die laterale Variation im oberen 400 km und unteren 200 km des Mantels konzentriert ist. Ein radial symmetrisches Erdmodell wurde definiert, das die beste durchschnittliche Anpassung an seismische Daten in einem breiten Frequenzband darstellt und viele Regionen abdeckt. Die P- und S-Geschwindigkeit wird in Zonen von 50 km oder weniger bei 400 und 650 bis 700 km Tiefe gefunden zu steigen. Das Modell ist im oberen Mantel transversal anisotrop. Es besitzt eine vertikale Symmetrieachse, sodass die elastischen Konstanten für vertikale Ausbreitung anders sind als für horizontale und mittlere Ausbreitungswinkel. Die reale Erde zeigt im Allgemeinen auch azimutale Anisotropie, aber die azimutale Anisotropie kann durch einen globalen Durchschnitt der Daten nicht aufgelöst werden. Die Natur und das Ausmaß der Anisotropie stimmen mit dem überein, das in ultramafischen Proben des oberen Mantels gefunden wurde. Bei der Dämpfung haben Modelle der intrinsischen Dämpfung die dispersiven Eigenschaften der intrinsischen Anelasticität berücksichtigt und Relaxationsmodelle konstruiert, die mit einer beobachteten Frequenzabhängigkeit von Q im Körperwellenband konsistent sind. Es gab Fortschritte bei der Kartierung der Streueigenschaften der Lithosphäre. Die Dämpfung durch Streuung in der Kruste und Lithosphäre hat starke Auswirkungen auf die Amplituden seismischer Wellen bei lokalen und teleseismischen Entfernungen gezeigt.

@article{doi101029rg021i006p01277,
    author = "Cormier, Vernon F.",
    title = "Deep earth structure",
    year = "1983",
    journal = "Reviews of Geophysics",
    abstract = "Major developments in earth structure in the last four years have been concentrated in the description of the earth's lateral heterogeneity: the regions that are heterogenous and the per cent variation of velocity and density in each region. Most studies find that lateral variation is concentrated in the upper 400 and lower 200 km. of the mantle. A radially symmetric earth model has been defined that represents the best average fit to seismic data in a broad frequency band, sampling many regions. P and S velocity is found to increase in zones of 50 km. or less at 400 and 650 to 700 km. depth. The model is transversely anisotropic in the upper mantle. It possesses a vertical axis of symmetry such that the elastic constants are different for vertical propagation than for horizontal and intermediate angles of propagation. The real earth generally exhibits azimuthal anisotropy as well, but the azimuthal anisotropy cannot be resolved by a global average of data. The nature and magnitude of the anisotropy agrees with that found in ultramafic samples of the upper mantle. In attenuation, models of intrinsic attenuation have included the dispersive properties of intrinsic anelasticity and constructed relaxation models consistent with an observed frequency dependence of Q in the body wave band. There has been progress in mapping the scattering properties of the lithosphere. Attenuation due to scattering in the crust and lithosphere has been shown to have strong effects on the amplitudes of seismic waves at local and teleseismic distances.",
    url = "https://doi.org/10.1029/rg021i006p01277",
    doi = "10.1029/rg021i006p01277",
    openalex = "W2064116248",
    references = "doi101029eo063i047p01185"
}

Eine kurze historische Einleitung zur Erforschung des Erdkerns wird gefolgt von einer Übersicht über jüngste Fortschritte in der Dynamik des flüssigen äußeren Kerns und der Rotation des festen inneren Körpers. Insbesondere wird die Skalierung der Gleichungen der Fluidbewegung überprüft und eine detaillierte Herleitung der 'subseismischen Gleichung' gegeben, die kleine Amplituden, niederfrequente Oszillationen regelt, basierend auf Methoden, die erstmals von Rochester skizziert wurden. Beachtung wird der Kompressibilität des äußeren Kerns und seiner Rolle in der Dynamotheorie sowie seinem Einfluss auf den Proudman-Taylor-Fluss gewandt, wo er eine Fluidbewegung mit Helizität erzeugt. Der Satz von J.B. Taylor wird ebenfalls auf reale Kernkompressibilität verallgemeinert. Rotationsbewegungen des inneren Kerns werden unter dem starken Gravitationstorsionsmoment untersucht, das von dem Rest der Erde auf ihn ausgeübt wird. Sowohl die Bewegung, die die Rückwirkung auf die Rotation des Mantels ignoriert, als auch das vollständige gekoppelte Problem werden gelöst.

@article{doi10108800344885477002,
    author = "Smylie, D. E. und Szeto, A. M. K. und Rochester, M. G.",
    title = "Die Dynamik des inneren und äußeren Erdkerns",
    year = "1984",
    journal = "Reports on Progress in Physics",
    abstract = "Eine kurze historische Einleitung zur Erforschung des Erdkerns wird gefolgt von einer Übersicht über jüngste Fortschritte in der Dynamik des flüssigen äußeren Kerns und der Rotation des festen inneren Körpers. Insbesondere wird die Skalierung der Gleichungen der Fluidbewegung überprüft und eine detaillierte Herleitung der 'subseismischen Gleichung' gegeben, die kleine Amplituden, niederfrequente Oszillationen regelt, basierend auf Methoden, die erstmals von Rochester skizziert wurden. Beachtung wird der Kompressibilität des äußeren Kerns und seiner Rolle in der Dynamotheorie sowie seinem Einfluss auf den Proudman-Taylor-Fluss gewandt, wo er eine Fluidbewegung mit Helizität erzeugt. Der Satz von J.B. Taylor wird ebenfalls auf reale Kernkompressibilität verallgemeinert. Rotationsbewegungen des inneren Kerns werden unter dem starken Gravitationstorsionsmoment untersucht, das von dem Rest der Erde auf ihn ausgeübt wird. Sowohl die Bewegung, die die Rückwirkung auf die Rotation des Mantels ignoriert, als auch das vollständige gekoppelte Problem werden gelöst.",
    url = "https://doi.org/10.1088/0034-4885/47/7/002",
    doi = "10.1088/0034-4885/47/7/002",
    openalex = "W2094882200",
    references = "doi101029eo063i047p01185"
}

Die Geschichte der Entdeckung des flüssigen Erdkerns und seine Rolle in der Geophysik werden kurz zusammengefasst. Zu den noch unbestimmten Eigenschaften des Kerns gehört der Grad, in dem sein Dichtegradient von einer Adiabat abweicht, wie durch die Brunt‐Vaisala-Frequenz charakterisiert. Da dieser Parameter die Eigenfrequenzen des bisher nicht beobachteten Inertial-Schwerkraftwellensegments des Normalmodenspektrums der Erde beeinflussen muss, wurde in den letzten zehn Jahren beträchtliche Anstrengung in theoretische Studien dieser Kernoszillationen investiert. Wir stellen diese Studien denen der internen Schwerkraft- und Rossby-Wellen in der Ozeanographie in Beziehung. Der Einsatz empfindlicher Gravimeter mit Langzeit-Aufzeichnungsfähigkeit beginnt nun Daten zu liefern, in denen Kernmoden möglicherweise bereits beobachtet wurden.

@article{doi101029eo068i017p0048101,
    author = "Rochester, M. G. und Crossley, David",
    title = "Earth's Third Ocean: The Liquid Core",
    year = "1987",
    journal = "Eos",
    abstract = "Die Geschichte der Entdeckung des flüssigen Erdkerns und seine Rolle in der Geophysik werden kurz zusammengefasst. Zu den noch unbestimmten Eigenschaften des Kerns gehört der Grad, in dem sein Dichtegradient von einer Adiabat abweicht, wie durch die Brunt‐Vaisala-Frequenz charakterisiert. Da dieser Parameter die Eigenfrequenzen des bisher nicht beobachteten Inertial-Schwerkraftwellensegments des Normalmodenspektrums der Erde beeinflussen muss, wurde in den letzten zehn Jahren beträchtliche Anstrengung in theoretische Studien dieser Kernoszillationen investiert. Wir stellen diese Studien denen der internen Schwerkraft- und Rossby-Wellen in der Ozeanographie in Beziehung. Der Einsatz empfindlicher Gravimeter mit Langzeit-Aufzeichnungsfähigkeit beginnt nun Daten zu liefern, in denen Kernmoden möglicherweise bereits beobachtet wurden.",
    url = "https://doi.org/10.1029/eo068i017p00481-01",
    doi = "10.1029/eo068i017p00481-01",
    openalex = "W2037658639",
    references = "doi101029eo063i047p01185"
}

@misc{cloud1988oasis2,
    author = "Cloud, P",
    title = "Oasis in Space",
    year = "1988",
    howpublished = "Earth History from the Beginning: New York, Norton Books",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Cloud, P., 1988, Oasis in Space: Earth History from the Beginning: New York, Norton Books.}"
}

@article{doi1010160012821x8890132x,
    author = "Hofmann, Albrecht W.",
    title = "Chemical differentiation of the Earth: the relationship between mantle, continental crust, and oceanic crust",
    year = "1988",
    journal = "Earth and Planetary Science Letters",
    url = "https://doi.org/10.1016/0012-821x(88)90132-x",
    doi = "10.1016/0012-821x(88)90132-x",
    openalex = "W2119438235",
    references = "doi1010160012821x7990013x"
}

@article{doi101016003192018990263x,
    author = "Cross, PA",
    title = "Lecture notes in Earth sciences",
    year = "1989",
    journal = "Physics of The Earth and Planetary Interiors",
    url = "https://doi.org/10.1016/0031-9201(89)90263-x",
    doi = "10.1016/0031-9201(89)90263-x",
    openalex = "W2931574751"
}

Diese Arbeit konzentriert sich auf den Prozess der Verwendung von Lehrplänen und Unterrichtsrahmenwerken zur Entwicklung einer Lerneinheit in den Erdwissenschaften. Die Arbeit geht auf ein Seminar auf Graduiertenstufe in der Wissenschaftserziehung zurück, das die Teilnehmer dazu verpflichtete, einen Lehrplanrahmen zu verwenden, um eine Einheit individualisierter Wissenschaftsunterrichts zu entwerfen. Diese Forschung wurde von Duschls These geleitet, dass das Wachstum und die Entwicklung wissenschaftlicher Theorien Entscheidungen darüber leiten können, was der wichtigste Inhalt ist. Die Arbeit konzentriert sich auf drei Fragen: (1) die Notwendigkeit eines denkenden Lehrplans; (2) die Begründung hinter dem Lehrplan und den Unterrichtsrahmenwerken; und (3) die Begründung hinter der Auswahl von Inhalten für den spezifischen Lehrplan: die Entwicklung von Theorien für die innere Struktur der Erde. Der vorgeschlagene Lehrplan stellt die Bewertung von sechs historischen Modellen der inneren Struktur der Erde als den Schwerpunkt des Unterrichts. Er umfasst individuelle, kollaborative und klassenbezogene Aktivitäten, die sich um die Bewertung und Debatte der dynamischen Rollen drehen, die Beweise, Technologie und Forschungsziele bei der Entwicklung wissenschaftlicher Modelle gespielt haben. Er bietet Möglichkeiten für verwandte Labor- und Forschungsarbeiten, Klassendialog und Präsentation sowie die individuelle und soziale Konstruktion mehrerer Modelle, um konzeptionellen Wandel bei Lernenden und ein sinnvolles Verständnis der Ziele und Produkte wissenschaftlicher Unternehmungen zu fördern. Enthält 34 Referenzen. (Autor/MDH) *********************************************************************** Reproduktionen, die von EDRS bereitgestellt werden, sind die besten, die aus dem Originaldokument hergestellt werden können. *********************************************************************** Verwendung von Lehrplanrahmenwerken, um Geschichte und Natur von Wissenschaft und Technologie in den Erdwissenschaftsunterricht zu integrieren U.S. DEPARTMENT OF EDUCATION Office of Educational Research and Improvement EDUCATIONAL RESOURCES INFORMATION CENTER (ERIC) 5:t Dieses Dokument wurde so reproduziert, wie es von der Person oder Organisation erhalten wurde, die es ursprünglich lieferte. Geringfügige Änderungen wurden vorgenommen, um die Reproduktionsqualität zu verbessern. Hinweise zu Ansichten oder Meinungen, die in diesem Dokument geäußert werden, stellen nicht unbedingt die offizielle Position oder Politik von ERIC dar. Von Michael J. Smith 4H01 Forbes Quad University of Pittsburgh Pittsburgh, PA 15260 M.SMITH35@vms.as.Pitt.EDU ERLAUBNIS ZUR REPRODUKTION DIESES MATERIALS WURDE GEWÄHRT VON Michael J. Smith AN DEN EDUCATIONAL RESOURCES INFORMATION CENTER (ERIC). Zusammenfassung Diese Arbeit konzentriert sich auf den Prozess der Verwendung von Lehrplänen und Unterrichtsrahmenwerken zur Entwicklung einer Lerneinheit in den Erdwissenschaften. Die Arbeit geht auf ein Seminar auf Graduiertenstufe in der Wissenschaftserziehung zurück, das die Teilnehmer dazu verpflichtete, einen Lehrplanrahmen zu verwenden, um eine Einheit individualisierter Wissenschaftsunterrichts zu entwerfen. Lehrplanrahmen enthalten üblicherweise eine Begründung dahinter, welches Wissen, Fähigkeiten und Werte sie empfehlen, behandelt zu werden, eine gewisse Erläuterung des Inhalts, der abgedeckt werden soll, und Vorschläge darüber, wo und wie solche Empfehlungen umgesetzt werden können. Lehrplanrahmen sind von ihrer Natur her unvollständig und erfordern zusätzlichen Aufwand und Materialien, um einen vollständigen Umfang und eine Sequenz zu entwickeln, Themen und Aktivitäten auszuwählen und Fragen des Managements und der Materialien zu lösen. Um die Lehrplanfrage „Was soll gelehrt werden?" zu beantworten, wurde diese Forschung von Duschls (1990) These geleitet, dass das Wachstum und die Entwicklung wissenschaftlicher Theorien Entscheidungen darüber leiten können, was der wichtigste Inhalt ist. Somit verschmolz die hier entwickelte Lerneinheit Duschls epistemologische Perspektive, wonach die prozeduralen Richtlinien, die Philosophen der Wissenschaft für die Erklärung der Strukturierung und Umstrukturierung wissenschaftlicher Theorien vorgeschlagen haben, ein Werkzeug für Lehrkräfte im Klassenzimmer sein können, mit dem Lehrplan- und Unterrichtsrahmenwerk zur Integration der Geschichte und Natur von Wissenschaft und Technologie in den Wissenschaftsunterricht, das gemeinsam von BSCS und SSEC (1992) entwickelt wurde. Diese Arbeit konzentriert sich auf drei Fragen: 1) die Notwendigkeit eines denkenden Lehrplans, 2) die Begründung hinter dem Lehrplan und den Unterrichtsrahmenwerken, und 3) die Begründung hinter der Auswahl von Inhalten für den spezifischen Lehrplan: die Entwicklung von Theorien für die innere Struktur der Erde. Der vorgeschlagene Lehrplan stellt die Bewertung von sechs historischen Modellen der inneren Struktur der Erde als den Schwerpunkt des Unterrichts. Er umfasst individuelle, kollaborative und klassenbezogene Aktivitäten, die sich um die Bewertung und Debatte der dynamischen Rollen drehen, die Beweise, Technologie und Forschungsziele bei der Entwicklung wissenschaftlicher Modelle gespielt haben. Er bietet Möglichkeiten für verwandte Labor- und Forschungsarbeiten, Klassendialog und Präsentation sowie die individuelle und soziale Konstruktion mehrerer Modelle, um konzeptionellen Wandel bei Lernenden und ein sinnvolles Verständnis der Ziele und Produkte wissenschaftlicher Unternehmungen zu fördern. Diese Arbeit konzentriert sich auf den Prozess der Verwendung von Lehrplänen und Unterrichtsrahmenwerken zur Entwicklung einer Lerneinheit in den Erdwissenschaften. Die Arbeit geht auf ein Seminar auf Graduiertenstufe in der Wissenschaftserziehung zurück, das die Teilnehmer dazu verpflichtete, einen Lehrplanrahmen zu verwenden, um eine Einheit individualisierter Wissenschaftsunterrichts zu entwerfen. Lehrplanrahmen enthalten üblicherweise eine Begründung dahinter, welches Wissen, Fähigkeiten und Werte sie empfehlen, behandelt zu werden, eine gewisse Erläuterung des Inhalts, der abgedeckt werden soll, und Vorschläge darüber, wo und wie solche Empfehlungen umgesetzt werden können. Lehrplanrahmen sind von ihrer Natur her unvollständig und erfordern zusätzlichen Aufwand und Materialien, um einen vollständigen Umfang und eine Sequenz zu entwickeln, Themen und Aktivitäten auszuwählen und Fragen des Managements und der Materialien zu lösen. Um die Lehrplanfrage „Was soll gelehrt werden?" zu beantworten, wurde diese Forschung von Duschls (1990) These geleitet, dass das Wachstum und die Entwicklung wissenschaftlicher Theorien Entscheidungen darüber leiten können, was der wichtigste Inhalt ist. Somit verschmolz die hier entwickelte Lerneinheit Duschls epistemologische Perspektive, wonach die prozeduralen Richtlinien, die Philosophen der Wissenschaft für die Erklärung der Strukturierung und Umstrukturierung wissenschaftlicher Theorien vorgeschlagen haben, ein Werkzeug für Lehrkräfte im Klassenzimmer sein können, mit dem Lehrplan- und Unterrichtsrahmenwerk zur Integration der Geschichte und Natur von Wissenschaft und Technologie in den Wissenschaftsunterricht, das gemeinsam von BSCS und SSEC (1992) entwickelt wurde.plaining the structuring and restructuring of scientific theories can be a tool for classroom teachers with the curriculum and instructional framework for incorporating the history and nature of science and technology into science instruction jointly developed by BSCS and SSEC (1992). This paper focuses upon three issues: 1) the need for a thinking curriculum, 2) the rationale behind the curriculum and instructional frameworks, and 3) the rationale behind selecting content for the specific curriculum: the development of theories for the earth's interior structure. The proposed curriculum places the evaluation of six historical models of the earth's interior structure as the focal point of instruction. It includes individual, collaborative, and classroom activities centered around the evaluation and debate of the dynamic roles which evidence, technology, and aims of research have played in the development of scientific models. It offers opportunities for related laboratory and research work, classroom dialogue and presentation, and the individual and social construction of multiple models so as to foster conceptual change in learners and meaningful understanding of the goals and products of scientific endeavor. A paper presented at the 1993 NARST Annual Meeting in Atlanta, Georgia April 18, 1993 Das Lehrplandokument, das diesem Papier beiliegt, ist vom Autor an der oben genannten Adresse erhältlich.

@article{openalexw155124742,
    author = "Smith, Mike J.",
    title = "Using Curriculum Frameworks to Incorporate the History and Nature of Science and Technology into Earth Science Instruction",
    year = "1993",
    abstract = "This paper focuses upon the process of using curriculum and instructional frameworks to develop a curriculum unit in the earth sciences. The work stems from a graduate level seminar in science education which required participants to use a curriculum framework to design a unit of individualized science instruction. This research was guided by Duschl's thesis that the growth and development of scientific theories can guide decisions about what the most important content is. The paper focuses upon three issues: (1) the need for a thinking curriculum; (2) the rationale behind the curriculum and instructional frameworks; and (3) the rationale behind selecting content for the specific curriculum: the development of theories for the earth's interior structure. The proposed curriculum places the evaluation of six historical models of the earth's interior structure as the focal point of instruction. It includes individual, collaborative, and classroom activities centered around the evaluation and debate of the dynamic roles which evidence, technology, and aims of research have played in the development of scientific models. It offers opportunities for related laboratory and research work, classroom dialogue and presentation, and the individual and social construction of multiple models so as to foster conceptual change in learners and meaningful understanding of the goals and products of scientific endeavor. Contains 34 references. (Author/MDH) *********************************************************************** Reproductions supplied by EDRS are the best that can be made from the original document. *********************************************************************** Using Curriculum Frameworks to Incorporate the History and Nature of Science and Technology into Earth Science Instruction U.S. DEPAIITTMENT OF EDUCATION 011ce al Eaucatronai Research and Improvement EDUCATIONAL RESOURCES INFORMATION CENTER (ERIC) 5:t This document has bee reproduced as recemed from the person Or organization ortginating r Minor changes have been miat tO imprOve reproduction quality hnts at view or opinions staled in this dotu menl do not necessarily represent Oficial OE RI position or polity by Michael J. Smith 4H01 Forbes Quad University of Pittsburgh Pittsburgh, PA 15260 M.1SST35@vms.as.Prrr.EDu PERMISSION TO REPRODUCE THIS MATERIAL HAS BEEN GRANTED BY Mi chap.],Thhn Smith TO THE EDUCATIONAL RESOURCES INFORMATION CENTER (ERIC). Abstract This paper focuses upon the process of using curriculum and instructional frameworks to develop a curriculum unit in the earth sciences. The work stems from a graduate level seminar in science education which required participants to use a curriculum framework to design a unit of individualized science instruction. Curriculum frameworks commonly contain a rationale behind what knowledge, skills, and values they recommend be addressed, some explication of content to be covered, and suggestions as to where and how such recommendations be implemented. Curriculum frameworks are, by their very namre incomplete, requiring added effort and materials to develop a complete scope and sequence, select topics and activities, and resolve issues of management and materials. To answer the curriculum question What to teach?, this research was guided. by Duschl's (1990) thesis that the growth and development of scientific theories can guide decisions about what the most important content is. Thus, the curriculum unit developed here merged Duschl's epistemological perspective that the procedural guidelines that philosophers of science have proposed for explaining the structuring and restructuring of scientific theories can be a tool for classroom teachers with the curriculum and instructional framework for incorporating the history and nature of science and technology into science instruction jointly developed by BSCS and SSEC (1992). This paper focuses upon three issues: 1) the need for a thinking curriculum, 2) the rationale behind the curriculum and instructional frameworks, and 3) the rationale behind selecting content for the specific curriculum: the development of theories for the earth's interior structure. The proposed curriculum places the evaluation of six historical models of the earth's interior structure as the focal point of instruction. It includes individual, collaborative, and classroom activities centered around the evaluation and debate of the dynamic roles which evidence, technology, and aims of research have played in the development of scientific models. It offers opportunities for related laboratory and research work, classroom dialogue and presentation, and the individual and social construction of multiple models so as to foster conceptual change in learners and meaningful understanding of the goals and products of scientific endeavor.This paper focuses upon the process of using curriculum and instructional frameworks to develop a curriculum unit in the earth sciences. The work stems from a graduate level seminar in science education which required participants to use a curriculum framework to design a unit of individualized science instruction. Curriculum frameworks commonly contain a rationale behind what knowledge, skills, and values they recommend be addressed, some explication of content to be covered, and suggestions as to where and how such recommendations be implemented. Curriculum frameworks are, by their very namre incomplete, requiring added effort and materials to develop a complete scope and sequence, select topics and activities, and resolve issues of management and materials. To answer the curriculum question What to teach?, this research was guided. by Duschl's (1990) thesis that the growth and development of scientific theories can guide decisions about what the most important content is. Thus, the curriculum unit developed here merged Duschl's epistemological perspective that the procedural guidelines that philosophers of science have proposed for explaining the structuring and restructuring of scientific theories can be a tool for classroom teachers with the curriculum and instructional framework for incorporating the history and nature of science and technology into science instruction jointly developed by BSCS and SSEC (1992). This paper focuses upon three issues: 1) the need for a thinking curriculum, 2) the rationale behind the curriculum and instructional frameworks, and 3) the rationale behind selecting content for the specific curriculum: the development of theories for the earth's interior structure. The proposed curriculum places the evaluation of six historical models of the earth's interior structure as the focal point of instruction. It includes individual, collaborative, and classroom activities centered around the evaluation and debate of the dynamic roles which evidence, technology, and aims of research have played in the development of scientific models. It offers opportunities for related laboratory and research work, classroom dialogue and presentation, and the individual and social construction of multiple models so as to foster conceptual change in learners and meaningful understanding of the goals and products of scientific endeavor. A paper presented at the 1993 NARST Annual Meeting in Atlanta, Georgia April 18, 1993 The curriculum document that accompanies this paper is available from the author at the above address.",
    openalex = "W155124742",
    references = "doi101029eo063i047p01185"
}

@article{doi1010160012821x9500123t,
    author = "Allègre, Claude J. und Poirier, Jean-Paul und Humler, Eric und Hofmann, Albrecht W.",
    title = "Die chemische Zusammensetzung der Erde",
    year = "1995",
    journal = "Earth and Planetary Science Letters",
    url = "https://doi.org/10.1016/0012-821x(95)00123-t",
    doi = "10.1016/0012-821x(95)00123-t",
    openalex = "W2048506031",
    references = "doi1010079781461261674, doi1010160016003266902705, doi101098rsta19880066"
}

@article{copeland1996education,
    author = "COPELAND, Sandra und KAWACHI, Yosuke und LEE, Daphne",
    title = "Education of Earth Sciences. Earth Science Education in New Zealand.",
    year = "1996",
    journal = "Journal of Geography (Chigaku Zasshi)",
    url = "https://doi.org/10.5026/jgeography.105.6\_779",
    doi = "10.5026/jgeography.105.6\_779",
    number = "6",
    openalex = "W2513880236",
    pages = "779-782",
    volume = "105"
}

Negative Kohlenstoffisotopenanomalien in Karbonatgesteinen, die neoproterozoische Gletscherablagerungen in Namibia umrahmen, in Kombination mit Schätzungen der thermischen Absenkungsgeschichte, deuten darauf hin, dass die biologische Produktivität im Oberflächenozean für Millionen von Jahren zusammenbrach. Dieser Zusammenbruch kann durch eine globale Vergletscherung (d. h. ein Snowball Earth) erklärt werden, die abrupt endete, als subaerisches vulkanisches Ausgasung den atmosphärischen Kohlendioxidgehalt auf etwa das 350-fache des modernen Niveaus anstieg. Die schnelle Beendigung hätte zu einer Erwärmung des Snowball Earth zu extremen Treibhausbedingungen geführt. Die Übertragung von atmosphärischem Kohlendioxid in den Ozean würde zur schnellen Ausfällung von Calciumcarbonat in warmen Oberflächenwässern führen und die weltweit beobachteten Kap-Karbonatgesteine erzeugen.

@article{doi101126science28153811342,
    author = "Hoffman, Paul F. und Kaufman, Alan J. und Halverson, Galen P. und Schrag, Daniel P.",
    title = "A Neoproterozoic Snowball Earth",
    year = "1998",
    journal = "Science",
    abstract = "Negative Kohlenstoffisotopenanomalien in Karbonatgesteinen, die neoproterozoische Gletscherablagerungen in Namibia umrahmen, in Kombination mit Schätzungen der thermischen Absenkungsgeschichte, deuten darauf hin, dass die biologische Produktivität im Oberflächenozean für Millionen von Jahren zusammenbrach. Dieser Zusammenbruch kann durch eine globale Vergletscherung (d. h. ein Snowball Earth) erklärt werden, die abrupt endete, als subaerisches vulkanisches Ausgasung den atmosphärischen Kohlendioxidgehalt auf etwa das 350-fache des modernen Niveaus anstieg. Die schnelle Beendigung hätte zu einer Erwärmung des Snowball Earth zu extremen Treibhausbedingungen geführt. Die Übertragung von atmosphärischem Kohlendioxid in den Ozean würde zur schnellen Ausfällung von Calciumcarbonat in warmen Oberflächenwässern führen und die weltweit beobachteten Kap-Karbonatgesteine erzeugen.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.281.5381.1342",
    doi = "10.1126/science.281.5381.1342",
    openalex = "W2100634462",
    references = "doi101016000925419500049r, doi1010160012821x84900177, doi1010160016703788903134, doi101016030442039500008f, doi101017s0094837300016808, doi10102994pa01455, doi101038321832a0, doi101038356673a0, doi101038382127a0, doi101126science1585174, doi101126science25250111409, doi101126science2735274452, doi101146annurevearth241191"
}

Die Erde wird von Prozessen geformt, die so flüchtig sind wie molekulare Bewegung und so langsam wie die Bewegung tektonischer Platten. Dieses wegweisende Werk ist die erste umfassende Behandlung des riesigen Spektrums kinetischer Prozesse, die sich entlang des Kontinuums von einem dieser Extreme zum anderen erstrecken. Antonio Lasaga, ein führender Forscher auf dem Gebiet der modernen Geochemie und Geophysik, rekapituliert die Theorien und quantitativen Werkzeuge, die diese Prozesse erklären, und zeigt, wie sie im Feld und im Labor angewendet werden können. Die Kapitel befassen sich mit theoretischen Themen wie Reaktionsgeschwindigkeitsgesetzen, Transporttheorie, Diffusion, irreversibler Thermodynamik, Keimbildungstheorie sowie der Theorie des Kristallwachstums und der Auflösung. Diese Theorien helfen dabei, kinetische Prozesse wie molekulare Komplexierung, Fluidströmung, Verwitterung, Oxidation, Keimbildung, Wachstum, Magmabildung, biologische Membranreaktionen, atmosphärische Gasreaktionen, geochemische Kreisläufe, Mantelkriechen, Subduktion und Erosion zu erklären. Lasaga betont durchgängig die Notwendigkeit, Phänomene der Erdwissenschaften als laufende Prozesse zu betrachten – das Element der Zeit vollständig in Modelle der Erdynamik einzubeziehen. Er stützt sich auf umfangreiches Wissen in Geologie, Chemie, Physik und Mathematik und nutzt zahlreiche Beispiele aus der Natur und dem Labor kreativ. Kinetic Theory in the Earth Sciences wird für Geologen und Chemiker, die das Verständnis der Anwendung der chemischen Kinetik auf die Funktionsweise der Erde anstreben, unverzichtbare Lektüre sein. Ursprünglich 1998 veröffentlicht. Die Princeton Legacy Library nutzt die neueste Print-on-Demand-Technologie, um zuvor vergriffene Bücher aus dem bewährten Nachlass der Princeton University Press erneut verfügbar zu machen. Diese Ausgaben bewahren die Originaltexte dieser wichtigen Bücher und präsentieren sie in haltbaren Taschenbuch- und Hardcover-Ausgaben. Das Ziel der Princeton Legacy Library ist es, den Zugang zum reichen wissenschaftlichen Erbe zu vervielfachen, das in den Tausenden von Büchern gefunden wird, die von der Princeton University Press seit ihrer Gründung im Jahr 1905 veröffentlicht wurden.

@book{doi1015159781400864874,
    author = "Lasaga, Antonio C.",
    title = "Kinetic Theory in the Earth Sciences",
    year = "1998",
    booktitle = "Princeton University Press eBooks",
    abstract = "Die Erde wird von Prozessen geformt, die so flüchtig sind wie molekulare Bewegung und so langsam wie die Bewegung tektonischer Platten. Dieses wegweisende Werk ist die erste umfassende Behandlung des riesigen Spektrums kinetischer Prozesse, die sich entlang des Kontinuums von einem dieser Extreme zum anderen erstrecken. Antonio Lasaga, ein führender Forscher auf dem Gebiet der modernen Geochemie und Geophysik, rekapituliert die Theorien und quantitativen Werkzeuge, die diese Prozesse erklären, und zeigt, wie sie im Feld und im Labor angewendet werden können. Die Kapitel befassen sich mit theoretischen Themen wie Reaktionsgeschwindigkeitsgesetzen, Transporttheorie, Diffusion, irreversibler Thermodynamik, Keimbildungstheorie sowie der Theorie des Kristallwachstums und der Auflösung. Diese Theorien helfen dabei, kinetische Prozesse wie molekulare Komplexierung, Fluidströmung, Verwitterung, Oxidation, Keimbildung, Wachstum, Magmabildung, biologische Membranreaktionen, atmosphärische Gasreaktionen, geochemische Kreisläufe, Mantelkriechen, Subduktion und Erosion zu erklären. Lasaga betont durchgängig die Notwendigkeit, Phänomene der Erdwissenschaften als laufende Prozesse zu betrachten – das Element der Zeit vollständig in Modelle der Erdynamik einzubeziehen. Er stützt sich auf umfangreiches Wissen in Geologie, Chemie, Physik und Mathematik und nutzt zahlreiche Beispiele aus der Natur und dem Labor kreativ. Kinetic Theory in the Earth Sciences wird für Geologen und Chemiker, die das Verständnis der Anwendung der chemischen Kinetik auf die Funktionsweise der Erde anstreben, unverzichtbare Lektüre sein. Ursprünglich 1998 veröffentlicht. Die Princeton Legacy Library nutzt die neueste Print-on-Demand-Technologie, um zuvor vergriffene Bücher aus dem bewährten Nachlass der Princeton University Press erneut verfügbar zu machen. Diese Ausgaben bewahren die Originaltexte dieser wichtigen Bücher und präsentieren sie in haltbaren Taschenbuch- und Hardcover-Ausgaben. Das Ziel der Princeton Legacy Library ist es, den Zugang zum reichen wissenschaftlichen Erbe zu vervielfachen, das in den Tausenden von Büchern gefunden wird, die von der Princeton University Press seit ihrer Gründung im Jahr 1905 veröffentlicht wurden.",
    url = "https://doi.org/10.1515/9781400864874",
    doi = "10.1515/9781400864874",
    openalex = "W1552158845"
}

Massenunabhängige isotopische Signaturen für delta(33)S, delta(34)S und delta(36)S aus Sulfiden und Sulfaten in präkambrischen Gesteinen deuten darauf hin, dass sich der Schwefelzyklus zwischen 2090 und 2450 Millionen Jahren vor unserer Zeitrechnung (Ma) verändert hat. Vor 2450 Ma wurde der Zyklus durch gasphasenbasierte atmosphärische Reaktionen beeinflusst. Diese atmosphärischen Reaktionen spielten ebenfalls eine Rolle bei der Bestimmung des Oxidationszustands von Schwefel, was darauf hindeutet, dass die atmosphärischen Sauerstoffpartialdrücke niedrig waren und die Rollen von oxidativem Verwitterungsprozessen sowie von mikrobieller Oxidation und Reduktion von Schwefel minimal waren. Atmosphärische Fraktionierungsprozesse sollten bei der Verwendung von Schwefelisotopen zur Untersuchung des Beginns und der Folgen mikrobieller Fraktionierungsprozesse in der frühen Erdgeschichte berücksichtigt werden.

@article{doi101126science2895480756,
    author = "Farquhar, James und Bao, Huiming und Thiemens, M. H.",
    title = "Atmospheric Influence of Earth's Earliest Sulfur Cycle",
    year = "2000",
    journal = "Science",
    abstract = "Massenunabhängige isotopische Signaturen für delta(33)S, delta(34)S und delta(36)S aus Sulfiden und Sulfaten in präkambrischen Gesteinen deuten darauf hin, dass sich der Schwefelzyklus zwischen 2090 und 2450 Millionen Jahren vor unserer Zeitrechnung (Ma) verändert hat. Vor 2450 Ma wurde der Zyklus durch gasphasenbasierte atmosphärische Reaktionen beeinflusst. Diese atmosphärischen Reaktionen spielten ebenfalls eine Rolle bei der Bestimmung des Oxidationszustands von Schwefel, was darauf hindeutet, dass die atmosphärischen Sauerstoffpartialdrücke niedrig waren und die Rollen von oxidativem Verwitterungsprozessen sowie von mikrobieller Oxidation und Reduktion von Schwefel minimal waren. Atmosphärische Fraktionierungsprozesse sollten bei der Verwendung von Schwefelisotopen zur Untersuchung des Beginns und der Folgen mikrobieller Fraktionierungsprozesse in der frühen Erdgeschichte berücksichtigt werden.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.289.5480.756",
    doi = "10.1126/science.289.5480.756",
    openalex = "W2081383679",
    references = "doi1010160016703783901515, doi1010160301926887900015, doi101016s0012821x68800597, doi101029jz070i014p03475, doi101029rg020i002p00280, doi10103835003517, doi101126science27653161217, doi101126science28253931459, doi101126science2835400341, openalexw1569598449"
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Die schrittweise Erkenntnis, dass spätneoproterozoische Eisschilde bis zum Meeresspiegel nahe dem Äquator reichten, stellt ein paläoumweltbezogenes Rätsel dar. War die Orbitalneigung der Erde > 60° (wodurch die Tropen kälter als die Pole wurden) für 4,0 Milliarden Jahre nach dem mondformenden Einschlag, oder kühlte sich das Klima aus irgendeinem Grund global so stark ab, dass ein unkontrolliertes Eis-Albedo-Rückkopplungsmechanismus einen „Schneeball"-Erden erzeugte? Die Hochneigungshypothese erklärt keine wesentlichen Merkmale des neoproterozoischen Gletscherberichts, wie etwa die abrupten Beginne und Enden diskreter Gletscherereignisse, ihre enge Verbindung mit großen (> 10‰) negativen δ13C-Verschiebungen in Meerwasser-Proxy-Daten, die Ablagerung seltsarer Karbonatschichten („Kappen-Karbonate") weltweit während des postglazialen Meeresspiegelanstiegs und die Rückkehr großer sedimentärer Eisenformationen nach einer 1,1 Milliarden Jahre langen Pause ausschließlich während Gletscherereignissen. Ein Schneball-Ereignis sollte andererseits abrupt beginnen und enden, insbesondere in niedrigeren Breiten. Es sollte Millionen von Jahren dauern, da das Ausgasen eine intensive Treibhausatmosphäre aufbauen muss, um die Eis-Albedo zu überwinden. Ein weitgehend eisbedeckter Ozean sollte anoxisch werden, und reduziertes Eisen sollte weit verbreitet in Lösung transportiert und als Eisenformation ausgefällt werden, wo immer oxygenische Photosynthese stattfand, oder bei der Enteisung. Das intensive Treibhaus sorgt für ein transientes postglaziales Regime verstärkter Karbonat- und Silikatverwitterung, das einen Alkalitätsfluss antreiben sollte, der quantitativ das weltweite Vorkommen von Kappen-Karbonaten erklären könnte. Die daraus resultierenden hohen Raten der Karbonatsedimentation, gekoppelt mit dem kinetischen Isotopeneffekt beim Transfer der CO2-Belastung in den Ozean, sollten den δ13C-Wert des Meerwassers senken, wie beobachtet. Wenn Kappen-Karbonate der „Rauch" eines Schneeball-Erden sind, was war dann der „Schuss"? Bei der Formulierung der ursprünglichen neoproterozoischen Schneeball-Erden-Hypothese postulierte Joe Kirschvink, dass eine ungewöhnliche Überzahl von Landmassen in mittleren und niedrigen Breiten, konsistent mit paläomagnetischen Belegen, die Bühne für Schneball-Ereignisse durch Erhöhung der planetaren Albedo bereitete. Andere hatten darauf hingewiesen, dass die Silikatverwitterung wahrscheinlich verstärkt würde, wenn viele Kontinente in den Tropen lägen, was zu niedrigeren atmosphärischen CO2-Werten und einem kälteren Klima führen würde. Negative δ13C-Verschiebungen von 10–20‰ gehen in vielen Regionen der Vergletscherung voraus und geben Anlass zur Spekulation, dass das Klima durch eine wachsende Abhängigkeit vom Treibhausgas Methan destabilisiert wurde, das letztlich von derselben ungewöhnlichen Kontinentalverteilung stammt. Angesichts der bestehenden paläomagnetischen, geochemischen und geologischen Belege für spätneoproterozoische klimatische Schocks ohne Parallel im Phanerozoikum scheint unvermeidlich, dass die Geschichte des Lebens betroffen war, möglicherweise tiefgreifend.

@article{doi101046j13653121200200408x,
    author = "Hoffman, Paul F. und Schrag, Daniel P.",
    title = "Die Eisball-Erde-Hypothese: Überprüfung der Grenzen globaler Veränderungen",
    year = "2002",
    journal = "Terra Nova",
    abstract = "Die schrittweise Erkenntnis, dass spätneoproterozoische Eisschilde bis zum Meeresspiegel nahe dem Äquator reichten, stellt ein paläoumweltbezogenes Rätsel dar. War die Erdneigung > 60° (wodurch die Tropen kälter als die Pole wurden) für 4,0 Milliarden Jahre nach dem Mondformenden Einschlag, oder kühlte sich das Klima aus irgendeinem Grund global bis zu dem Punkt, an dem eine unkontrollierte Eis-Albedo-Rückkopplung eine `Eisball'-Erde schuf? Die Hochneigungshypothese berücksichtigt keine wesentlichen Merkmale des neoproterozoischen Gletscherberichts wie die abrupten Beginne und Enden diskreter Gletscherereignisse, ihre enge Verbindung mit großen (> 10‰) negativen δ 13 C-Verschiebungen in Meerwasser-Proxy-Daten, die Ablagerung seltsamer Karbonatschichten (`Kappen-Karbonate') weltweit während des postglazialen Meeresspiegelanstiegs und die Rückkehr großer sedimentärer Eisenformationen nach einer Pause von 1,1 Milliarden Jahren ausschließlich während Gletscherereignissen. Ein Eisball-Ereignis sollte andererseits abrupt beginnen und enden, insbesondere in niedrigeren Breiten. Es sollte Millionen von Jahren dauern, da das Ausgasen eine intensive Treibhausatmosphäre aufbauen muss, um die Eis-Albedo zu überwinden. Ein weitgehend eisbedeckter Ozean sollte anoxisch werden, und reduziertes Eisen sollte weitgehend in Lösung transportiert und als Eisenformation ausgefällt werden, wo immer oxygenogene Photosynthese stattfand, oder bei der Enteisung. Das intensive Treibhaus sorgt für einen transienten postglazialen Regime verstärkter Karbonat- und Silikatverwitterung, was einen Alkalitätsfluss antreiben sollte, der quantitativ das weltweite Vorkommen von Kappen-Karbonaten erklären könnte. Die daraus resultierenden hohen Raten der Karbonatsedimentation, gekoppelt mit dem kinetischen Isotopeneffekt beim Übertragen der CO 2 -Belastung auf den Ozean, sollten den δ 13 C des Meerwassers senken, wie beobachtet. Wenn Kappen-Karbonate der `Rauch' einer Eisball-Erde sind, was war dann die `Pistole'? Bei der Formulierung der ursprünglichen neoproterozoischen Eisball-Erde-Hypothese postulierte Joe Kirschvink, dass eine ungewöhnliche Überzahl von Landmassen in mittleren und niedrigen Breiten, konsistent mit paläomagnetischen Beweisen, die Bühne für Eisball-Ereignisse bereitete, indem sie die planetare Albedo erhöhte. Andere hatten darauf hingewiesen, dass die Silikatverwitterung wahrscheinlich verstärkt würde, wenn viele Kontinente in den Tropen lägen, was zu niedrigeren atmosphärischen CO 2 -Werten und einem kälteren Klima führen würde. Negative δ 13 C-Verschiebungen von 10–20‰ gehen in vielen Regionen der Vergletscherung voraus und führen zu Spekulationen, dass das Klima durch eine wachsende Abhängigkeit von Treibhausmethan destabilisiert wurde, das letztlich von derselben ungewöhnlichen Kontinentalverteilung stammt. Angesichts der bestehenden paläomagnetischen, geochemischen und geologischen Beweise für spätneoproterozoische klimatische Schocks ohne Parallelen im Phanerozoikum scheint es unvermeidlich, dass die Geschichte des Lebens betroffen war, vielleicht sogar tiefgreifend.",
    url = "https://doi.org/10.1046/j.1365-3121.2002.00408.x",
    doi = "10.1046/j.1365-3121.2002.00408.x",
    openalex = "W2120852101",
    references = "doi101016001670379290064p, doi101016004019519090116p, doi1010160301926894000708, doi101016s0009254199000819, doi101016s0301926899000820, doi101017s0022336000059977, doi101017s0094837300016808, doi101029jc086ic10p09776, doi101029jd090id01p02167, doi101029rg027i004p00471, doi101038231498a0, doi10103824839, doi101038321832a0, doi10103835036572, doi101038356673a0, doi101111j215334901969tb00466x, doi101126science28153811342, doi101126science28454232129, doi101126science2895480756, doi101130001676061974851869gsaavt20co2, doi101130b250661, doi101130spe70, doi101130spe70p1, doi101144gsjgs14940607, doi1015159780691220239, doi1015159781400864874, doi1016660094837320000260386bpngns20co2, doi10182618200376494199401, doi102110pec88010039, openalexw45631376, wright1978algal"
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@article{doi101016jepsl200509017,
    author = "Steefel, Carl I. und DePaolo, Donald J. und Lichtner, Peter C.",
    title = "Reactive transport modeling: An essential tool and a new research approach for the Earth sciences",
    year = "2005",
    journal = "Earth and Planetary Science Letters",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.epsl.2005.09.017",
    doi = "10.1016/j.epsl.2005.09.017",
    openalex = "W2047476280",
    references = "doi101016002532279390147n, doi101016jchemgeo200303001, doi102475ajs2963197"
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@article{crossref2007intute,
    title = "Intute: Wissenschaft, Technik \& Technologie: Erdwissenschaften",
    year = "2007",
    journal = "Choice Reviews Online",
    url = "https://doi.org/10.5860/choice.44-4465",
    doi = "10.5860/choice.44-4465",
    number = "08",
    openalex = "W4231310801",
    pages = "44-4465-44-4465",
    volume = "44"
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Die Automatisierung der landwirtschaftlichen Kartierung unter Verwendung von satellitengestützten Fernerkundungsdaten bleibt in Afrika eine Herausforderung aufgrund der heterogenen und fragmentierten Landschaft, komplexer Anbauzyklen und des begrenzten Zugangs zu lokalem Wissen. Derzeit existiert keine konsistente, kontinentweite Routinekartierung von Ackerflächen in Afrika; die meisten Studien konzentrieren sich entweder auf bestimmte Teile des Kontinents oder stellen höchstens einen einmaligen Versuch der Kartierung des Kontinents mit grober Auflösung mittels Fernerkundung dar. In dieser Forschung haben wir diese Einschränkungen durch die Anwendung eines automatisierten Ackerflächenkartierungsalgorithmus (ACMA) adressiert, der umfangreiches Wissen über die Ackerflächen Afrikas erfasst, das verfügbar ist durch: (a) bodengestützte Trainingsdaten, (b) sehr hochauflösende (unter einem bis fünf Meter) Bilder (VHRI) und (c) lokales Wissen, das während Feldbesuchen erfasst und/oder aus Länderberichten und Literatur bezogen wurde. Die Studie verwendete 16-tägige Zeitreihen von synthetisierten Daten des Normalisierten Vegetationsindexes (NDVI) des Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) mit einer Auflösung von 250 m für den gesamten afrikanischen Kontinent. Basierend auf diesen Daten erstellte die Studie zunächst genaue Referenzschichten für Ackerflächen oder RCLs (Ackerflächenausdehnung/-flächen, Bewässerung versus Regenfeldbau, Anbauintensitäten, Kulturenherrschaft und Ackerflächen versus brachliegende Ackerflächen) für das Jahr 2014, die eine Gesamtnauigkeit von rund 90 % für die Kulturenausdehnung in verschiedenen agro-ökologischen Zonen (AEZs) lieferten. Die RCLs für das Jahr 2014 (RCL2014) wurden dann zur Entwicklung des ACMA-Algorithmus verwendet, um ACMA-abgeleitete Ackerflächenschichten für 2014 (ACL2014) zu erstellen. Der Vergleich von ACL2014 pixelweise mit RCL2014 ergab eine Gesamtehnlichkeit von mehr als 95 %. Basierend auf ACL2014 hatte der afrikanische Kontinent 296 Mha Netto-Ackerflächen (260 Mha kultiviert plus 36 Mha Brache) und 330 Mha Brutto-Ackerflächen. Von den 260 Mha Netto-Ackerflächen, die während 2014 kultiviert wurden, waren 90,6 % (236 Mha) Regenfeldbau und nur 9,4 % (24 Mha) bewässert. Afrika hat etwa 15 % der Weltbevölkerung, aber nur etwa 6 % der weltweiten Bewässerung. Die Verteilung der Netto-Ackerflächen betrug 95 Mha während Saison 1, 117 Mha während Saison 2 und 84 Mha kontinuierlich. Etwa 58 % des Regenfeldbaus und 39 % des Bewässerungsanbaus waren Einzelkulturen (Netto-Ackerfläche ohne brachliegende Ackerflächen), die entweder während Saison 1 (Januar-Mai) oder Saison 2 (Juni-September) angebaut wurden. Der ACMA-Algorithmus wurde auf der Google Earth Engine (GEE) Cloud-Computing-Plattform bereitgestellt und auf MODIS-Zeitreihendaten von 2003 bis 2014 angewendet, um ACMA-abgeleitete Ackerflächenschichten für diese Jahre (ACL2003 bis ACL2014) zu erhalten. Die Ergebnisse zeigten, dass über diese zwölf Jahre im Durchschnitt: (a) Ackerflächen um 1 Mha/Jahr zunahmen und (b) brachliegende Ackerflächen um 1 Mha/Jahr abnahmen. Die aus ACL2014 berechneten Ackerflächen für die 55 afrikanischen Länder wurden im Vergleich zu einer unabhängigen Quelle zensusbasierter Ackerflächendaten weitgehend unterschätzt, mit einem mittleren quadratischen Fehler (RMSE) von 3,5 Mha. ACMA demonstrierte die Fähigkeit, Ackerflächenprodukte für vergangene Jahre (Hinterblick), das aktuelle Jahr (Gegenwartsanalyse) und zukünftige Jahre (Prognose) unter Verwendung von MODIS-Zeitreihendaten mit 250 m Auflösung schnell zu erstellen, jedoch existieren derzeit unzureichende Referenzdaten, um Trends aus diesen Ergebnissen rigoros zu berichten.

@article{doi101016jisprsjprs201701019,
    author = "Xiong, Jun und Thenkabail, Prasad S. und Gumma, Murali Krishna und Teluguntla, Pardhasaradhi und Poehnelt, Justin und Congalton, Russell G. und Yadav, Kamini und Thau, David",
    title = "Automatisierte Kartierung von Ackerflächen in ganz Afrika unter Verwendung der Google Earth Engine Cloud-Computing-Plattform",
    year = "2017",
    journal = "ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing",
    abstract = "Die Automatisierung der landwirtschaftlichen Kartierung unter Verwendung satellitengestützter Fernerkundungsdaten bleibt in Afrika eine Herausforderung aufgrund der heterogenen und fragmentierten Landschaft, komplexer Anbauzyklen und begrenzten Zugangs zu lokalem Wissen. Derzeit existiert keine konsistente, kontinentweite Routinekartierung von Ackerflächen in Afrika; die meisten Studien konzentrieren sich entweder auf bestimmte Teile des Kontinents oder stellen höchstens einen einmaligen Versuch zur Kartierung des Kontinents mit grober Auflösung dar. In dieser Forschung wurden diese Einschränkungen durch die Anwendung eines automatisierten Algorithmus zur Kartierung von Ackerflächen (ACMA) adressiert, der umfangreiches Wissen über die Ackerflächen Afrikas erfasst, das verfügbar ist durch: (a) bodengestützte Trainingsdaten, (b) sehr hochauflösende (submeter bis fünf Meter) Bilder (VHRI) und (c) lokales Wissen, das während Feldbesuchen erfasst und/oder aus Länderberichten und Literatur stammt. Die Studie verwendete 16-tägige Zeitreihen von kompositierten Daten des Normalisierten Vegetationsindexes (NDVI) des Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) mit einer Auflösung von 250 m für den gesamten afrikanischen Kontinent. Auf Basis dieser Daten erstellte die Studie zunächst genaue Referenzschichten für Ackerflächen oder RCLs (Ackerflächenausdehnung/-flächen, Bewässerung versus Regenfeldbau, Anbauintensitäten, Kulturenherrschaft und Ackerflächen versus brachliegende Ackerflächen) für das Jahr 2014, die eine Gesamtgenaugkeit von rund 90 % für die Kulturentwicklung in verschiedenen agro-ökologischen Zonen (AEZs) lieferten. Die RCLs für das Jahr 2014 (RCL2014) wurden dann zur Entwicklung des ACMA-Algorithmus verwendet, um ACMA-abgeleitete Ackerflächenschichten für 2014 (ACL2014) zu erstellen. Der Vergleich von ACL2014 pixelweise mit RCL2014 ergab eine Gesamtehnlichkeit von mehr als 95 %. Basierend auf ACL2014 hatte der afrikanische Kontinent 296 Mha Netto-Ackerflächen (260 Mha kultiviert plus 36 Mha Brache) und 330 Mha Brutto-Ackerflächen. Von den 260 Mha Netto-Ackerflächen, die während 2014 kultiviert wurden, waren 90,6 % (236 Mha) Regenfeldbau und nur 9,4 % (24 Mha) Bewässerung. Afrika hat etwa 15 % der Weltbevölkerung, aber nur etwa 6 % der weltweiten Bewässerung. Die Verteilung der Netto-Ackerflächen betrug 95 Mha in Saison 1, 117 Mha in Saison 2 und 84 Mha kontinuierlich. Etwa 58 % des Regenfeldbaus und 39 % der Bewässerung waren Einzelkulturen (Netto-Ackerfläche ohne brachliegende Ackerflächen), die entweder in Saison 1 (Januar-Mai) oder Saison 2 (Juni-September) angebaut wurden. Der ACMA-Algorithmus wurde auf der Google Earth Engine (GEE) Cloud-Computing-Plattform bereitgestellt und auf MODIS-Zeitreihendaten von 2003 bis 2014 angewendet, um ACMA-abgeleitete Ackerflächenschichten für diese Jahre (ACL2003 bis ACL2014) zu erhalten. Die Ergebnisse zeigten, dass über diese zwölf Jahre im Durchschnitt: (a) Ackerflächen um 1 Mha/Jahr zunahmen und (b) brachliegende Ackerflächen um 1 Mha/Jahr abnahmen. Die aus ACL2014 berechneten Ackerflächen für die 55 afrikanischen Länder wurden im Vergleich zu einer unabhängigen Quelle zensusbasierter Ackerflächendaten weitgehend unterschätzt, mit einem mittleren quadratischen Fehler (RMSE) von 3,5 Mha. ACMA demonstrierte die Fähigkeit, Ackerflächenprodukte für vergangene Jahre (Hinterblick), das aktuelle Jahr (Gegenwartsanalyse) und zukünftige Jahre (Prognose) unter Verwendung von MODIS-Zeitreihendaten mit 250 m Auflösung schnell zu erstellen, jedoch existieren derzeit unzureichende Referenzdaten, um Trends aus diesen Ergebnissen rigoros zu berichten.",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2017.01.019",
    doi = "10.1016/j.isprsjprs.2017.01.019",
    openalex = "W2592712793",
    references = "doi101080014311612014930202"
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@article{doi101038s4158601909121,
    author = "Reichstein, Markus und Camps‐Valls, Gustau und Stevens, Björn und Jung, Martin und Denzler, Joachim und Carvalhais, Nuno und Prabhat",
    title = "Deep learning und Prozessverständnis für datengetriebene Erdsystemwissenschaft",
    year = "2019",
    journal = "Nature",
    url = "https://doi.org/10.1038/s41586-019-0912-1",
    doi = "10.1038/s41586-019-0912-1",
    openalex = "W2913323966",
    references = "doi1010160022169470902556, doi101016jneunet201409003, doi101038261459a0, doi101038nature14539, doi101109cvpr20095206848, doi101126science1244693, doi101162neco1997981735, doi1011752009jcli29091, doi101175jclid12005791, doi103156jsoft2951772, openalexw2557283755"
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Die Kartierung der Landbedeckung großer Gebiete ist aufgrund des erheblichen Volumens an Satellitendaten, das zu erwerben und zu verarbeiten ist, sowie des Mangels an räumlicher Kontinuität aufgrund von Wolkenbedeckung herausfordernd. Temporale Aggregation – die Verwendung von Metriken (d. h. Mittelwert oder Median), die aus Satellitendaten über einen Zeitraum abgeleitet werden – ist ein Ansatz, der von den jüngsten Zunahmen der Häufigkeit der kostenlosen Satellitendatenerfassung und der Cloud-Computing-Leistung profitiert. Dies ermöglicht die effiziente Nutzung von mehrzeitlichen Daten und die Ausnutzung von Techniken zur Lückenfüllung bei Wolken für die Landbedeckungskartierung. Hier stellen wir den ersten formellen Vergleich der Genauigkeit zwischen Landbedeckungskarten, die mit temporaler Aggregation von Sentinel-1 (S1), Sentinel-2 (S2) und Landsat-8 (L8) Daten aus einem Jahr erstellt wurden, her und testen, ob diese Methode die Genauigkeit traditioneller Ansätze entspricht. Für Wales wurden 32 Datensätze erstellt, indem automatisches Wolkenmasking und temporale Aggregation von Daten über verschiedene Zeitintervalle angewendet wurden, unter Verwendung von Google Earth Engine. Manuell verarbeitete S2-Daten wurden für den Vergleich unter Verwendung eines traditionellen Zwei-Datum-Komposit-Ansatzes verwendet. Überwachte Klassifikationen wurden erstellt, und ihre Genauigkeit wurde mit feldbasierten Daten bewertet. Temporale Aggregation entsprach nur der Genauigkeit des traditionellen Zwei-Datum-Komposit-Ansatzes (77,9%), wenn eine optimale Kombination von optischen und Radar-Daten verwendet wurde (76,5%). Kombinierte Datensätze (S1, S2 oder S1, S2 und L8) übertrafen einzelne Sensordaten, während Datensätze, die auf spektralen Indizes basierten, die niedrigsten Genauigkeitsniveaus erzielten. Die Analyse der Wolkenbedeckung zeigte, dass, um sicherzustellen, dass pro Zeitintervall mindestens ein wolkenfreies Pixel vorhanden ist, mit L8 maximal zwei Intervalle pro Jahr für die temporale Aggregation möglich waren, während drei oder vier Intervalle für S2 verwendet werden konnten. Diese Studie zeigt, dass temporale Aggregation ein vielversprechendes Werkzeug zur effizienten Integration großer Datenmengen ist und dass sie die geringere Qualität der automatischen Bildauswahl und Wolkenmaskierung ausgleichen kann. Sie zeigt auch, dass die Kombination von Daten aus verschiedenen Sensoren die Klassifikationsgenauigkeit verbessern kann. Diese Studie hebt jedoch die Notwendigkeit hervor, optimale Kombinationen von Satellitendaten und Aggregationsparametern zu identifizieren, um die Genauigkeit manuell ausgewählter und verarbeiteter Bildkomposite zu erreichen.

@article{doi103390rs11030288,
    author = "Carrasco, Luis und O’Neil, Aneurin W. und Morton, Richard und Rowland, Clare S.",
    title = "Evaluating Combinations of Temporally Aggregated Sentinel-1, Sentinel-2 und Landsat 8 für die Landbedeckungskartierung mit Google Earth Engine",
    year = "2019",
    journal = "Remote Sensing",
    abstract = "Die Kartierung der Landbedeckung großer Gebiete ist aufgrund des erheblichen Volumens an Satellitendaten, das zu erwerben und zu verarbeiten ist, sowie des Mangels an räumlicher Kontinuität aufgrund von Wolkenbedeckung herausfordernd. Temporale Aggregation – die Verwendung von Metriken (d. h. Mittelwert oder Median), die aus Satellitendaten über einen Zeitraum abgeleitet werden – ist ein Ansatz, der von den jüngsten Zunahmen der Häufigkeit der kostenlosen Satellitendatenerfassung und der Cloud-Computing-Leistung profitiert. Dies ermöglicht die effiziente Nutzung von mehrzeitlichen Daten und die Ausnutzung von Techniken zur Lückenfüllung bei Wolken für die Landbedeckungskartierung. Hier stellen wir den ersten formellen Vergleich der Genauigkeit zwischen Landbedeckungskarten, die mit temporaler Aggregation von Sentinel-1 (S1), Sentinel-2 (S2) und Landsat-8 (L8) Daten aus einem Jahr erstellt wurden, her und testen, ob diese Methode die Genauigkeit traditioneller Ansätze entspricht. Für Wales wurden 32 Datensätze erstellt, indem automatisches Wolkenmasking und temporale Aggregation von Daten über verschiedene Zeitintervalle angewendet wurden, unter Verwendung von Google Earth Engine. Manuell verarbeitete S2-Daten wurden für den Vergleich unter Verwendung eines traditionellen Zwei-Datum-Komposit-Ansatzes verwendet. Überwachte Klassifikationen wurden erstellt, und ihre Genauigkeit wurde mit feldbasierten Daten bewertet. Temporale Aggregation entsprach nur der Genauigkeit des traditionellen Zwei-Datum-Komposit-Ansatzes (77,9%), wenn eine optimale Kombination von optischen und Radar-Daten verwendet wurde (76,5%). Kombinierte Datensätze (S1, S2 oder S1, S2 und L8) übertrafen einzelne Sensordaten, während Datensätze, die auf spektralen Indizes basierten, die niedrigsten Genauigkeitsniveaus erzielten. Die Analyse der Wolkenbedeckung zeigte, dass, um sicherzustellen, dass pro Zeitintervall mindestens ein wolkenfreies Pixel vorhanden ist, mit L8 maximal zwei Intervalle pro Jahr für die temporale Aggregation möglich waren, während drei oder vier Intervalle für S2 verwendet werden konnten. Diese Studie zeigt, dass temporale Aggregation ein vielversprechendes Werkzeug zur effizienten Integration großer Datenmengen ist und dass sie die geringere Qualität der automatischen Bildauswahl und Wolkenmaskierung ausgleichen kann. Sie zeigt auch, dass die Kombination von Daten aus verschiedenen Sensoren die Klassifikationsgenauigkeit verbessern kann. Diese Studie hebt jedoch die Notwendigkeit hervor, optimale Kombinationen von Satellitendaten und Aggregationsparametern zu identifizieren, um die Genauigkeit manuell ausgewählter und verarbeiteter Bildkomposite zu erreichen.",
    url = "https://doi.org/10.3390/rs11030288",
    doi = "10.3390/rs11030288",
    openalex = "W2913065079",
    references = "doi1010801947568320161164247"
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Indonesien verfügt über die größten tropischen Moore der Welt, die eine Fläche von 14,91 \nMillionen ha bedecken. Moore spielen eine wichtige Rolle bei der globalen Kohlenstoffspeicherung. \nDieses Ziel dieser Studie war: a] Kartierung des Moores in Pesisir Selatan, Sumatra Barat, \nb] Berechnung des Bodenkohlenstoffvorrats in den Mooren bei verschiedenen Landnutzungen und \nMoordicken und c] Identifizierung des Zusammenhangs zwischen Bodeneigenschaften und dem \nBodenkohlenstoff. Wir untersuchten dreißig Bodenproben in Pesisir Selatan. Die \nLandnutzungstypen auf dem Moor in Pesisir Selatan bestanden aus Wald [GH], Strauch [GS], \nÖlpalmenplantagen [GPs], jährlichen Ackerland[GLp] und Brachland [GLp]. Die Ergebnisse zeigten, \ndass die Gesamtfläche der Moore in Pesisir Selatan 78.998,74 ha beträgt, während die Gesamtmenge \ndes Bodenkohlenstoffvorrats 244 Millionen Tonnen beträgt, und die Reihenfolge lautet GPs> GS> GH> GT>GLp. \nDer Durchschnittswert des Bodenkohlenstoffvorrats beträgt 3.090,89 pro ha, die Reihenfolge \nfolgt GH> GS> GT> GPs>GLp. \nSomit beträgt der durchschnittliche Bodenkohlenstoffvorratsmenge basierend auf der Tiefe 8.529 \nTonnen für eine Moortiefe >600 cm, 4.082 Tonnen für eine Moortiefe von 300-600 cm und 525 \nTonnen für eine Moortiefe von 0-300 cm. \nUnterschiede in den Durchschnittswerten des Bodenkohlenstoffvorrats pro ha werden stark von den \nUnterschieden in der Moordicke beeinflusst. Die Dynamik des gesamten Kohlenstoffs zeigt einen \nhöheren Gehalt in der Unterbodenschicht als in der Oberbodenschicht. Der Bodenkohlenstoff ist \nlinear mit dem Wassergehalt korreliert und umgekehrt proportional zur Bodendichte. \nSchlüsselwörter: digitale Kartierung, Moor, Satellitenbilder, Bodenkohlenstoffvorrat

@inproceedings{doi101088issn17551315,
    author = "Hermansah, Hermansah und Sandi, Nofrita und Naspendra, Zuldadan",
    title = "IOP Conference Series: Earth and Environmental Science",
    year = "2020",
    booktitle = "IOP Conference Series Earth and Environmental Science",
    abstract = "Indonesien verfügt über die größten tropischen Moore der Welt, die eine Fläche von 14,91 \nMillionen ha bedecken. Moore spielen eine wichtige Rolle bei der globalen Kohlenstoffspeicherung. \nDieses Ziel dieser Studie war: a] Kartierung des Moores in Pesisir Selatan, Sumatra Barat, \nb] Berechnung des Bodenkohlenstoffvorrats in den Mooren bei verschiedenen Landnutzungen und \nMoordicken und c] Identifizierung des Zusammenhangs zwischen Bodeneigenschaften und dem \nBodenkohlenstoff. Wir untersuchten dreißig Bodenproben in Pesisir Selatan. Die \nLandnutzungstypen auf dem Moor in Pesisir Selatan bestanden aus Wald [GH], Strauch [GS], \nÖlpalmenplantagen [GPs], jährlichen Ackerland[GLp] und Brachland [GLp]. Die Ergebnisse zeigten, \ndass die Gesamtfläche der Moore in Pesisir Selatan 78.998,74 ha beträgt, während die Gesamtmenge \ndes Bodenkohlenstoffvorrats 244 Millionen Tonnen beträgt, und die Reihenfolge lautet GPs> GS> GH> GT>GLp. \nDer Durchschnittswert des Bodenkohlenstoffvorrats beträgt 3.090,89 pro ha, die Reihenfolge \nfolgt GH> GS> GT> GPs>GLp. \nSomit beträgt der durchschnittliche Bodenkohlenstoffvorratsmenge basierend auf der Tiefe 8.529 \nTonnen für eine Moortiefe >600 cm, 4.082 Tonnen für eine Moortiefe von 300-600 cm und 525 \nTonnen für eine Moortiefe von 0-300 cm. \nUnterschiede in den Durchschnittswerten des Bodenkohlenstoffvorrats pro ha werden stark von den \nUnterschieden in der Moordicke beeinflusst. Die Dynamik des gesamten Kohlenstoffs zeigt einen \nhöheren Gehalt in der Unterbodenschicht als in der Oberbodenschicht. Der Bodenkohlenstoff ist \nlinear mit dem Wassergehalt korreliert und umgekehrt proportional zur Bodendichte. \nSchlüsselwörter: digitale Kartierung, Moor, Satellitenbilder, Bodenkohlenstoffvorrat",
    url = "https://doi.org/10.1088/issn.1755-1315",
    doi = "10.1088/issn.1755-1315",
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    references = "doi101007s105330079109z, doi101016jgeoderma200911013, doi101016jgeoderma201710018, doi101016jmarpetgeo201402020, doi101016jscitotenv201902420, doi101093oso97801951208370030006, doi101111j13652486201002279x, doi101111j14752743200900219x, doi1023071941811, doi104141cjss06008"
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@article{doi103724spj7103161536,
    title = "Bulletin der Chinesischen Akademie der Wissenschaften",
    year = "2020",
    journal = "Bulletin der Chinesischen Akademie der Wissenschaften",
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@article{doi101016jearscirev2021103503,
    author = "Scotese, Christopher R. und Song, Haijun und Mills, Benjamin und van der Meer, Douwe G.",
    title = "Phanerozoische Paläotemperaturen: Das sich verändernde Klima der Erde während der letzten 540 Millionen Jahre",
    year = "2021",
    journal = "Earth-Science Reviews",
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Die Kartierung der Verteilung und des Typs der Landnutzung und Landbedeckung (LULC) ist für das Gewässermanagement unerlässlich. Das Tigris-Euphrates-Becken ist ein grenzüberschreitender Region im Nahen Osten, der zwischen sechs Ländern geteilt wird, jedoch fehlt eine aktuelle, fein aufgelöste LULC-Karte dieses Gebiets. Unter Verwendung von Landsat-8-Zeitreihen wurde eine LULC-Karte mit einer Auflösung von 30 m für das Tigris-Euphrates-Becken erstellt. Insgesamt wurden 1184 Landsat-Szenen innerhalb des Google Earth Engine (GEE) verarbeitet. Zur Erfassung von Referenzdaten wurden unterschiedliche Erscheinungsformen der grünen Vegetation berücksichtigt, indem das Untersuchungsgebiet in fünf Klimaregionen unterteilt und die Trainingsproben aus jeder Subregion entnommen wurden. Um die zeitliche Variation der LULC-Typen zu berücksichtigen, wurden für das Zielergebnisjahr 2019 sechs zusammengesetzte Schichten mit zwei-monatigen Intervallen erstellt, einschließlich der spektralen und thermischen Bänder von Landsat-8, Textur- und spektralen Indizes sowie topographischer Faktoren. Die Bildsegmentierung und -klassifizierung wurden mit den einfachen nicht-iterativen Clustering- (SNIC) und Random Forest (RF)-Algorithmen durchgeführt. Es wurde ein rechnerisch effektiver paralleler Verarbeitungsansatz entwickelt, der eine Reihe von Kacheln und Unterkacheln erzeugte und einen Bulk-Befehl in kleinere parallele Befehle umgewandelt wurde. Die erzeugte LULC-Karte zeigte eine zufriedenstellende Gesamtnauigkeit von 91,7 %, wobei die höchste Benutzer-Nauigkeit bei Wasser und Feuchtgebieten und die niedrigste bei Regenfeldbau und Weideland sowie die höchste Produzenten-Nauigkeit bei Wasser und kahlen Flächen und die niedrigste bei Gärten und Weideland vorlag. Diese Studie hebt die Notwendigkeit hervor, mehrzeitige Daten für die LULC-Kartierung zu verwenden, insbesondere mehrzeitigen NDVI, zur Trennung verschiedener grüner Vegetationstypen in ariden und semiariden Umgebungen.

@article{doi1010801548160320211947623,
    author = "Shafizadeh‐Moghadam, Hossein und Khazaei, Morteza und Alavipanah, Seyed Kazem und Weng, Qihao",
    title = "Google Earth Engine für großflächige Landnutzung- und Landbedeckungskartierung: ein objektorientierter Klassifikationsansatz unter Verwendung spektraler, texturaler und topographischer Faktoren",
    year = "2021",
    journal = "GIScience \& Remote Sensing",
    abstract = "Die Kartierung der Verteilung und des Typs der Landnutzung und Landbedeckung (LULC) ist für das Gewässermanagement unerlässlich. Das Tigris-Euphrates-Becken ist ein grenzüberschreitender Region im Nahen Osten, der zwischen sechs Ländern geteilt wird, jedoch fehlt eine aktuelle, fein aufgelöste LULC-Karte dieses Gebiets. Unter Verwendung von Landsat-8-Zeitreihen wurde eine LULC-Karte mit einer Auflösung von 30 m für das Tigris-Euphrates-Becken erstellt. Insgesamt wurden 1184 Landsat-Szenen innerhalb des Google Earth Engine (GEE) verarbeitet. Zur Erfassung von Referenzdaten wurden unterschiedliche Erscheinungsformen der grünen Vegetation berücksichtigt, indem das Untersuchungsgebiet in fünf Klimaregionen unterteilt und die Trainingsproben aus jeder Subregion entnommen wurden. Um die zeitliche Variation der LULC-Typen zu berücksichtigen, wurden für das Zielergebnisjahr 2019 sechs zusammengesetzte Schichten mit zwei-monatigen Intervallen erstellt, einschließlich der spektralen und thermischen Bänder von Landsat-8, Textur- und spektralen Indizes sowie topographischer Faktoren. Die Bildsegmentierung und -klassifizierung wurden mit den einfachen nicht-iterativen Clustering- (SNIC) und Random Forest (RF)-Algorithmen durchgeführt. Es wurde ein rechnerisch effektiver paralleler Verarbeitungsansatz entwickelt, der eine Reihe von Kacheln und Unterkacheln erzeugte und einen Bulk-Befehl in kleinere parallele Befehle umgewandelt wurde. Die erzeugte LULC-Karte zeigte eine zufriedenstellende Gesamtnauigkeit von 91,7 %, wobei die höchste Benutzer-Nauigkeit bei Wasser und Feuchtgebieten und die niedrigste bei Regenfeldbau und Weideland sowie die höchste Produzenten-Nauigkeit bei Wasser und kahlen Flächen und die niedrigste bei Gärten und Weideland vorlag. Diese Studie hebt die Notwendigkeit hervor, mehrzeitige Daten für die LULC-Kartierung zu verwenden, insbesondere mehrzeitigen NDVI, zur Trennung verschiedener grüner Vegetationstypen in ariden und semiariden Umgebungen.",
    url = "https://doi.org/10.1080/15481603.2021.1947623",
    doi = "10.1080/15481603.2021.1947623",
    openalex = "W3184629543",
    references = "doi1010801947568320161164247"
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@misc{crossrefNonescience,
    title = "Science China Earth Sciences",
    year = "None",
    url = "https://doi.org/10.1007/11430.1869-1897",
    doi = "10.1007/11430.1869-1897",
    openalex = "W4242967994"
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