Inhalte unserer GIS- und Statistik-Lehrveranstaltungen in Bildern

Daten auswerten, Hypothesen testen, Umweltprozesse modellieren

Geographische Informationssysteme und statistische Methoden kommen nicht nur in der Forschung zur Anwendung, sie sind auch fester Bestandteil der Lehre. Erfahrungen aus den Grundkursen können in projektbezogenen Modulen vertieft und erweitert werden. Die Module unserer Studiengänge bereiten Sie auf die Arbeit in der Praxis und auf spätere eigenständige Forschung vor: Geographische Daten, also Daten mit Ortsbezug, sind in Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft nahezu allgegenwärtig; Geographische Informationssysteme (GIS) gelten daher als eine maßgebliche Schlüsselkompetenz für den Arbeitsmarkt. Statistische Verfahren begleiten wissenschaftliches Arbeiten in praktisch allen (natur-)wissenschaftlichen Disziplinen - die Fähigkeit, diese anzuwenden und ihre Ergebnisse kritisch zu hinterfragen, gehört aus diesem Grund zum Rüstzeug für eine erfolgreiche Tätigkeit im Bereich der Umweltwissenschaften.

Geographische Informationssysteme

In den Grundlagenveranstaltungen des BSc-Studiengangs legen wir die Basis für erfolgreiches Weiterarbeiten mit GIS. In zahlreichen Lehrveranstaltungen, insbesondere in Projekt- und Geländekursen, wird auf die erworbenen Grundkenntnisse aufgebaut und die Möglichkeit gegeben, die praktischen Kenntnisse deutlich zu erweitern. Während die GIS-Grundkurse die Grundlagen im Umgang mit einer weitverbreiteten proprietären GIS-Software (ESRI ArcGIS) und mit Vektordaten entwickeln, kommt für die spezielleren Anwendungen, insbesondere im Bereich der Analyse von Oberflächen- und anderen Rasterdaten, das open-source GIS SAGA zum Einsatz. Im Masterstudiengang werden anhand von SAGA die Grundlagen der Analyse von Rasterdaten erarbeitet; ein eigenes Modul widmet sich danach der (Generierung und) GIS-gestützten Auswertung digitaler Oberflächendaten (Digitale Geländemodelle).

Auf die Relevanz der Methodenkompetenz im Bereich GIS für die Chancen auf dem Arbeitsmarkt kann nicht genug hingewiesen werden (siehe ein aktueller Artikel in Regio Basilensis, aber auch unsere Absolventenliste spricht diesbezüglich Bände) - wir unterstützen Sie dabei, sich über die Kurse hinaus mit GIS zu beschäftigen!

Statistische Methoden

 Im BSc-Studiengang beschäftigen wir uns im Statistikmodul mit folgenden Fragen:

• Wie stelle ich meine Messdaten in Diagrammen dar, wie fasse ich sie mithilfe aussagefähiger statistischer Parameter zusammen ?
• Wie gehe ich mit der Tatsache um, dass meine Daten in den meisten Fällen eine Stichprobe darstellen, auf deren Basis wir Rückschlüsse auf Eigenschaften der Grundgesamtheit ziehen müssen (und dabei Unsicherheiten berücksichtigen müssen)
• Wie überprüfe ich anhand meiner Daten Hypothesen ?
• Wie analysiere ich den Zusammenhang zwischen verschiedenen Messgrößen ?

Aus dem Namen des MSc-Studiengangs kann man die Schwerpunkte im Bereich der statistischen und räumlichen Analysemethoden ableiten:

• Umweltprozesse stellen raum-zeitlich variable Phänomene dar. Messgrößen, die z.B. im Rahmen eines Umweltmonitorings an einem Punkt erhoben werden, werden mit den Methoden der Zeitreihenanalyse verarbeitet. Hierzu gehört beispielsweise die Analyse von Trends oder periodischem Verhalten der Messwerte.
• In den meisten Fällen ist man aus methodischen/technischen Gründen auf die Datenaufnahme an Punkten angewiesen, obwohl es sich um Zielgrößen handelt, die in der Fläche kontinuierlich variieren. Um den Schritt "vom Punkt in die Fläche" gehen zu können, bedarf es verschiedener Interpolationsmethoden. Diese reichen von einfachen Thiessen-Polygonen über die distanzgewichtete Interpolation bis hin zu geostatistischen Methoden.
• Bei Naturgefahren handelt es sich um natürliche Prozesse, die der menschlichen Gesellschaft Schaden zufügen können - dies gilt vor allem, wenn es sich um Ereignisse von besonderer Intensität handelt. Um die Wahrscheinlichkeit (und damit die "Gefahr" im Rahmen einer Risikoanalyse) von extremen Ereignissen abschätzen zu können, werden Methoden der Extremwertstatistik angewendet.

In den Kursen des Masterstudiengangs lernen Sie den Umgang mit dem mächtigen Statistik-Softwarepaket R, das für alle Arbeitsschritte von der deskriptiven Statistik über die Darstellung von Daten bis zu speziellen Analysemethoden (Extremwertstatistik, Geostatistik) eingesetzt werden kann.