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Eine Hauptquelle des vom Menschen verursachten klimaschädlichen Distick-stoffoxids (N 2 O), das auch Lachgas genannt wird, sind landwirtschaftliche Böden. Im Hinblick auf die ansteigende Weltbevölkerung ist mit einer Erhöhung der landwirtschaftlichen Produktion zu rechnen - mit weitreichenden Auswirkungen auf den Stickstoffkreislauf. Allerdings sind noch immer nicht alle Stickstoffflüsse und Umbauprozesse in Böden bis ins Detail verstanden, im Speziellen die Denitrifikation als einer der Schlüsselprozesse. Bei der Denitrifikation wird Nitrat (NO 3 - ) über Nitrit (NO2-) und Stickstoffmonoxid (NO) zu N 2 O und schließlich zu Di-Stickstoff (N 2 ) umgesetzt, wobei N 2 O parallel entstehen und verbraucht werden kann. Die Politik befasst sich angesichts des Klimawandels und dessen Folgen mit Maßnahmen zur Reduzierung der Treibhausgase gerade im Agrarbereich. Um die Emissionen von Klimagasen vorhersagen zu können, werden prozessbasierte Modelle verwendet, die mit Hilfe von Feldstudien eingeschätzt und verbessert werden sollen. Weiterhin können beispielsweise Isotopomermessungen dazu beitragen, die N 2 O- Prozesse im Boden besser zu verstehen. Diese Arbeit beinhaltet verschiedene Untersuchungsergebnisse zum Thema "N 2 O- Emissionen landwirtschaftlicher Böden" und liefert hilfreiche Informationen, die dazu beitragen, die Wissenslücke bezüglich der N 2 O- Prozesse und deren Einflussfaktoren zu füllen. In einer ersten Teilstudie wird der Langzeiteffekt unterschiedlicher Bodenbearbeitung (pflugbasiert vs. pfluglos) einerseits auf die Vorräte und die Verteilung organischen Kohlenstoffs und des Gesamtstickstoffs und andererseits auf die Jahresemission von N 2 O und die jährliche Methanaufnahme beschrieben und diskutiert. Dabei sollte insbesondere untersucht werden, wie sich die Bearbeitung auch auf die Variation der Gasflüsse und auf die Faktoren, die die zeitliche und räumliche Variabilität bedingen, auswirkt. Zusätzlich wurden mit dem "Denitrification- Decomposition"-Modell (DNDC) die bei den Feldversuchen erfassten N 2 O-Emissionen und Ernteerträge der zwei Bearbeitungsvarianten modelliert. Damit sollte die Eignung des Modells im Hinblick auf die Beschreibung und Vorhersagbarkeit der Emissionen und Erträge der unterschiedlich bewirtschafteten Böden getestet werden. Des Weiteren werden zwei Laborexperimente zur Identifizierung von Produktions- und Reduktionsprozessen des N 2 O während der Denitrifikation in Ackerböden mit Hilfe stabiler Isotope präsentiert. Der erste Versuch zielte durch die zeitgleiche Erfassung der N 2 O- Produktion und -Reduktion darauf ab herauszufinden, ob die Isotopensignaturen des emittierten N 2 O unter der nicht-homogenen NO 3 - - und Denitrifikationsverteilung im Boden geeignet sind, die involvierten Prozesse besser zu beschreiben. Der zweite Versuch sollte neben dem Einfluss der initialen Bodenfeuchte auf die N 2 - und N 2 O- Flüsse auch dazu dienen festzustellen, inwieweit die Isotopensignaturen des emittierten N 2 O und des NO 3 - im Boden die N 2 -Flüsse und das Verhältnis von N 2 O/N 2 widerspiegeln und ob die Isotopensignaturen des N 2 O als Werkzeug zur Untersuchung der Denitrifikation im Boden geeignet sind. Für die Untersuchung des Einflusses der Bodenbearbeitung wurden die Versuchsstandorte Garte Süd und Hohes Feld bei Göttingen ausgewählt. Die lössbasierten Parabraunerden unterliegen seit über 40 Jahren der konventionellen (pflugbasierten) und der reduzierten (pfluglosen) Bodenbearbeitung, mit den jeweiligen Bearbeitungstiefen von 25 bis 28 und 5 bis 8 Zentimetern. Über einen Zeitraum von zwei Jahren wurden die N 2 O- und Methan- Flussraten mittels Haubenmethode sowie einige Bodenparameter (Wassergehalt und mineralischer Stickstoffgehalt) wöchentlich gemessen und Wetterdaten (Temperatur und Niederschlag) täglich erfasst. Zusätzlich wurde zu Beginn der Untersuchung eine Bodeninventur durchgeführt. Ernteerträge wurden getrennt für die Flächen, Jahre und Bodenbearbeitungsvarianten bestimmt. Für die Modellierung wurde ein Testmodel, basierend auf der Parametrisierung einer Variante der ersten Teilstudie (Garte Süd, pflugbasiert) generiert, welches die erfassten Daten (N 2 O-Emissionen, Erträge, Bodenwasserdynamik) am besten beschrieben hat. Diese Parametrisierung wurde dann an den anderen Varianten als zurückblickende Simulation angewendet. Die beiden Laborversuche fanden in England am Institute of Grassland and Environmental Research, North Wyke, statt. Mit Hilfe eines speziellen Denitrifikations-Inkubationssystems unter Ausschluss des N 2 wurden zwölf mit Ackerboden gefüllte Zylinder eingebaut und nach Über- und Durchströmen mit einem Helium/Sauerstoff Gemisch wurde Glukose (400 kg C ha-1) und Kaliumnitrat (75 kg N ha-1) bei einem wassergefüllten Porenvolumen von 85% über ein mittig angebrachtes zweites Gefäß von oben zugegeben. Nach 7,5 Tagen wurde statt des Helium/Sauerstoff Gemisches reines Helium verwendet, um eine vollständige Denitrifikation zu gewährleisten. Die Gasflüsse (N 2 O, N 2 und Kohlenstoffdioxid) und Isotopensignaturen (δ 18 O-N 2 O, δ 15 N bulk -N 2 O, δ 15 N α , δ 15 N β und die 15 N Positionspräferenz) des emittierten N 2 O wurden über einen Zeitraum von 13 Tagen erfasst. Bei dem zweiten Laborversuch wurde ein Teil der Bodenproben bei trockenen (20% wassergefülltes Porenvolumen), der andere Teil bei deutlich feuchteren Bedingungen (75% wassergefüllter Porenvolumen) über einen Zeitraum von vier Wochen vorinkubiert. Anschließend wurden alle Proben auf denselben hohen Wassergehalt (85% wassergefülltes Porenvolumen) eingestellt, in die Versuchsanlage eingebaut, unter Helium/Sauerstoff Atmosphäre gesetzt. Nach Zugabe von Glukose (400 kg C ha-1) und Kaliumnitrat (75 kg N ha-1) (90% wassergefülltes Porenvolumen) wurden die Gasflüsse und Isotopensignaturen analog zum ersten Versuch zehn Tage lang untersucht. In diesem Versuch wurde nach sechs Tagen die Sauerstoffzufuhr gestoppt. Die Ergebnisse der ersten Studie ergeben, dass die jährlichen N 2 O-Flüsse und Methan-Aufnahmen der untersuchten Ackerböden mehr von den Bodeneigen-schaften, dem Klima und der Bewirtschaftung abhingen als vom Bearbeitungs- system. Winteremissionen machten bis zu 50 Prozent der jährlichen N 2 O-Emissionen aus und die Jahresemissionen spiegeln die Unterschiede der Jahresniederschläge wieder. Außerdem hat sich das jahrzehntelange Pflügen auf die Verteilung des organischen Kohlenstoffs im Bodenprofil ausgewirkt, jedoch nicht auf den Gesamtkohlenstoffvorrat der gepflügten und minimal bearbeiteten Flächen. Unterschiede der Gesamtkohlenstoffvorräte zwischen den Flächen lassen sich auf den unterschiedlichen Tongehalt zurückführen. Die standortspezifische Kalibration hat sich als essenzielle Voraussetzung für die Modellierung der N 2 O-Flüsse und Ernteerträge herausgestellt. Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass die Kalibration mit experimentellen Daten und verfügbaren Literaturangaben zu annähernder Übereinstimmung zwischen modellierten und gemessenen Erträgen und den jährlichen N 2 O- Emissionen geführt hat. Es wurden jedoch große Abweichungen bezüglich der modellierten und gemessenen N 2 O-Emissionen im Jahresverlauf festgestellt. Die Pedotransferfunktionen das Denitrifikationsteilmodell des verwendeten DNDC Modells bedürfen daher weiterer Verbesserungen. Die dritte Studie legt dar, dass die N 2 O- Isotopologen den zeitlichen Verlauf der beobachteten N 2 O- und N 2 -Flüsse widerspiegelten und hilfreiche Prozess-informationen lieferten. Die eindeutige Identifizierung der Quellprozesse wurde durch das Auftreten mehrerer Faktoren behindert und konnte abschließend nicht aufgeklärt werden. Dennoch wies der zeitgleiche Anstieg der 15N-Positions-präferenz und der δ 18 O-N 2 O-Signaturen auf die N 2 O-Reduktion zum N 2 hin. Der bedeutende Einfluss der Wiederbefeuchtung eines Bodens auf die N 2 O-Emissionen belegt die vierte Studie. Der Versuchsansatz zeigt, dass das zeitgleiche Erfassen von N 2 - und N 2 O-Flüssen und der Isotopensignaturen von NO 3 - und N 2 O zusammen mit der Modellierung der Isotopenfraktionierung Einblicke in die räumliche Verteilung von N Spezies und der mikrobiellen Aktivität im Boden erlaubt. Insgesamt bleibt festzuhalten, dass sich kein genereller Einfluss der betrachteten Bodenbearbeitungssysteme auf den Nettoaustausch des N 2 O gezeigt hat und dass die Modellierung der N 2 O-Gesamtemissionen der zwei Bodenbearbeitungs-systeme mit den gemessenen Werten übereinstimmte. Die Nutzung stabiler Isotope hat das Verständnis der N 2 O-Produktions- und -Verbrauchsprozesse verbessert und die initialen Feuchtebedingungen haben die Emissionen und die Isotopensignaturen während der Denitrifikation in einem Ackerboden beeinflusst. ; One of the main anthropic sources of nitrous oxide (N 2 O) emissions, being an important greenhouse gas (GHG), is arable soil. With respect to the increasing world population an enhanced agricultural production with large- scale impacts on the nitrogen (N) cycle is most likely. Anyway, not all N flows and transformations in soils are yet fully understood, in particular denitrification as one of the key processes. Denitrification transforms nitrate (NO 3 - ) via nitrite and nitric oxide to N 2 O and finally into dinitrogen (N2) and both production and consumption of N 2 O take place simultaneously. The policy is engaged in developing mitigation strategies especially with respect to the agricultural sector to reduce GHG. To predict those emissions process-based models were used and field studies help to evaluated and improve them. Furthermore, for instance isotopomer measure-ments contribute to a better understanding of N 2 O processes in soils. This thesis presents results with respect to N 2 O emissions from arable soils and provides information which contribute to fill the gap of knowledge with respect to pathways and influencing factors of N 2 O emissions from arable soils. Firstly, the long-term effect of different tillage (conventional vs. reduced) systems on the stocks and the distribution of soil organic carbon and total nitrogen and on the annual N 2 O emission and the methane (CH 4 ) uptake are described and discussed, particularly with regard to spatial and seasonal variation of N 2 O and CH 4 flux rates and the factors that control the spatial and temporal variability of the flux rates. Additionally, those N 2 O emissions and crop yields were modeled using the denitrification- decomposition (DNDC) model, in order to test the usefulness of the model in describing and predicting crop growth and N 2 O emissions of differently managed soils. Secondly, two laboratory experiments using stable isotope approaches are presented dealing with the production and consumption processes of N 2 O during denitrification in arable soils. The first laboratory study aimed to simultaneously measure production and consumption of N 2 O during denitrification in order to determine whether the N 2 O isotopologue signatures of emitted N 2 O under the condition of non-homogenous distribution of NO 3 - and denitrification in soil could be used to better define the processes involved. The second laboratory experiment intended to determine the impact of antecedent soil moisture on N 2 and N 2 O fluxes, to evaluate how N 2 fluxes and the N 2 O/N 2 ratio are reflected by the isotopic signatures of emitted N 2 O and of NO 3 - in soil and thus to test isotopologue signatures of N 2 O as a tool to study denitrification in soil. With respect to the effect of different tillage systems two long-term experimental sites Garte Süd (G) and Hohes Feld (H), both located near Göttingen, Germany, were selected. The loess derived Haplic Luvisols have been managed under conventional (CT) and reduced tillage (RT) for about 40 years with maximum tillage depths of 25 - 28 cm and 5 - 8 cm, respectively. N 2 O and CH 4 fluxes (closed chamber method), physical and chemical properties (e.g. water content, mineral N content) were measured weekly and climate data were collected on a daily basis for two subsequent years. Additionally, at the beginning of the investigation a soil inventory was accomplished. Crop yields were determined separately for sites, tillage systems and years. For the modeling a test was performed based on a model parameterization to best describe the case G-CT. This parameterization was then applied to the other cases as a retrospective simulation. Laboratory experiments were conducted at the Institute of Grassland and Environmental research, North Wyke, UK. Twelve replicate cylinders filled with arable soil were placed in a specialized denitrification incubation system (DENIS), where they were sealed inside chambers to avoid the influx of N 2 . Atmospheric N 2 was removed by flushing the headspace and cylinders with a helium-oxygen mixture and glucose (400 kg C ha-1) and potassium nitrate (75 kg N ha-1) were applied to the soil surface via a secondary vessel fitted to the center of each lid leading to a final water-filled pore space (WFPS) of 85%. After 7.5 days oxygen (O2) was shut off in order to achieve totally anaerobic denitrifying conditions. Gas fluxes (N 2 O, N 2 and carbon dioxide) and isotope signatures (δ 18 O-N 2 O, δ 15 N bulk -N 2 O, δ 15 N α , δ 15 N β and 15 N site preference) of emitted N 2 O were determined over a period of 13 days. For the second laboratory experiment one batch of soil samples was kept dry (20% WFPS) and another was incubated under wet conditions (75% WPFS) for a period of 4 weeks. Then both batches were adjusted to the same high water content of 85% WFPS, placed in the DENIS and incubated for 10 days under a helium-oxygen atmosphere. When atmospheric N 2 was removed by flushing the system, potassium nitrate (75 kg N ha-1) and glucose (400 kg C ha-1) were added leading to a final WFPS of 90% in each soil core. Gas fluxes and isotope signatures of emitted N 2 O were determined over a period of 13 days whereas after 6 days O2 was shut off. Results of the first study indicates that the annual N 2 O fluxes and CH 4 uptakes of the investigated arable soils were influenced rather by soil properties as well as climate and short-term management effects than by tillage systems. Winter emissions accounted for up to 50% of annual N 2 O fluxes and cumulative annual N 2 O fluxes were reflected by precipitation level. Moreover the two long-term tillage systems resulted in a different soil carbon distribution whereas total carbon stocks did not differ between tillage systems but due to different clay contents between sites. Site specific calibration within the second study has shown to be an essential requirement for the modeling of N 2 O emissions and crop yields. Altogether the results indicates that calibration with experimental data and available literature data may result in approximate agreement between modeled and measured crop yields and annual N 2 O emissions. Anyway, modeled and measured annual distributions of N 2 O emissions were not accurate. Thus, the pedotransfer functions and the denitrification sub-model of the used DNDC model may need further improvement. The third study shows, that the N 2 O isotopologue values reflected the temporal patterns observed in N 2 O and N 2 fluxes and gain helpful process information even if due to the occurrence of several factors the evaluation of identifying source processes is hampered and could thus not be fully explained. Anyway, the simultaneous increase in SP and δ 18 O-N 2 O was found to be indicative of N 2 O reduction to N 2 . The fourth study demonstrates the important effect of rewetting soil on N 2 O emissions. The approach of combining measurement of N 2 and N 2 O fluxes and isotopic signatures of NO 3 - and N 2 O with isotope fractionation modeling gives insight into the spatial distribution of N species and microbial activity in soils. Summarizing the results, the long-term effect of conventional and reduced tillage on the net exchange of N 2 O was low and the modeling of N 2 O emissions from arable soils with differing tillage quite good. Using stable isotope approaches improved the understanding of N 2 O production and consumption processes and antecedent soil moisture conditions effected emissions and isotopologue distribution of N 2 O during denitrification in an arable soil.

The global financial crisis has had profound effects on macroeconomics. It highlighted a magnitude of challenges for the profession. On the one hand, the turmoil emphasized the absence of important characteristics in standard models. On the other hand, the sheer magnitude of the shocks, combined with policy changes, unconventional measures, and new regulations, induced a shift in many macroeconomic variables. These structural breaks, along with the breakdown of standard transmission mechanisms and newly binding constraints, accentuated the importance of non-linearities in macroeconomic models. While non-linear models were not uncommon before, the arsenal of many macroeconomists was dominated by linearised general equilibrium models, Vector Autoregressive Models (VARs), and Error Correction models. Consequently, the workhorse modelling technique --- DSGE modelling --- was the primary candidate in need to adapt to the new environment. A multitude of new methods and additions were introduced: partially binding constraints to tackle the zero lower bound, higher order perturbations to approximate wider area around a steady state, transmissions between several steady states, and time-varying parameters, either gradual or sudden, to reflect the new state of the system. The first half of this thesis falls into this last category, as it examines the effects of rare events such as financial and currency crises through the lens of regime shifting DSGE models. By introducing non-linearities in the form of time-varying parameters that follow a stochastic process, these models show how similar shocks may have different effects on the economy, since agents may react otherwise even under similar circumstances simply due to a different state of the economy. This is achieved through a novel class of DSGE models --- Markov-switching DSGE (MS-DSGE) that aim at capturing the aforementioned non-linearities. These models assume that the economy may take a number of different states, each associated with a set of parameters. In every representation, the relationships between macroeconomic variables are given; however, the economy is allowed to transition between these regimes following a stochastic Markov process. Therefore, even similar shocks may have different effects across the states of the economy. Furthermore, the economic agents are aware that such transitions may occur and take this into account when making their decisions, which introduces further non-linearities in the form of precautionary behaviour. The introductory chapter presents a small open economy (SOE) model for the Estonian economy, which has had a fixed exchange rate regime (FER) for over two decades. The peg was in the form of a currency board --- a special form of a FER where the base money is fully covered by foreign reserves, eliminating the option of the central bank to act as a lender of last resort''. Under the peg, domestic interest rates are expected to converge to the rates of the foreign currency, due to the unlimited convertibility of bills. Empirically, however, the rates are never a simple identity as it is often assumed in the standard DSGE literature. It is evident from the data that a substantial spread may exist as a consequence of problems in the banking sector or the exchange rate system. This spread may have substantial effects on the economy through abnormally high interest rates. Therefore, in this model the spread is modelled explicitly and further examined from two perspectives. On the one hand, it may arise from endogenous factors, such as through the international financial position of the country. An indebted country might be demanded a premium when issuing more debt. On the other hand, it may also arise from exogenous factors, such as a financial or currency crisis. Were the economy in financial distress, even small shocks could be amplified and much more pronounced. These features are added by modelling stochastic volatility of the interest rate spread in a regime switching framework. While the standard model would average out periods with abnormally high rates and times with low interest rates, the Markov-switching extension is aligned with the data. The model is estimated with Bayesian techniques. The main findings are that financial shocks play a minor role when the banking sector is stable, whereas in the other case these shocks are large and potentially detrimental to the economy, suggesting how important the credibility of the exchange rate system may be. The second chapter of this thesis, titled The regime-dependent evolution of credibility: A fresh look at Hong Kong's linked exchange rate system'', builds on that very issue. How important can the effects of loss of credibility be? It estimates a model for the Hong Kong economy, which has had a currency board for almost three decades. This is one of the longest running FER systems, and it has had its share of speculative attacks over the years. If the traders assume that the currency board will not hold, they take positions against it that are shaped by their expectations, whether the currency would appreciate or depreciate following the abandonment of the peg. The pressure on the spot markets induces a premium on the interest rates through the exchange rate parity. Thus, spreads between foreign and domestic interest rates can be positive, even if the financial system is under no scrutiny. Therefore, we can judge the perceived credibility of the currency board by incorporating financial information in the form of the interest and spot rates. We estimate a structural MS-DSGE model and quantify the effects of loss of credibility of the system. Applying the same framework developed for the previous work, we can estimate the size of the shocks driving the interest rate differential. The main finding is that monetary shocks are amplified and may be up to five times as large if the credibility of the board is put into question when compared to a stable FER, which indicates the importance of tackling currency crises swiftly. The second half of this thesis takes a different approach. It moves away from structural modelling and ventures into the empirical realm of data-driven models, where non-linearities are once more introduced by means of time-varying parameters. Chapter three, titled The credibility of Hong Kong's currency board system: Looking through the prism of MS-VAR models with time-varying transition probabilities'', is a natural continuation of the issue of credibility by addressing a limitation of the MS-DSGE models. Due to their complexity, the probabilities governing the switching parameters have to be constant. This drawback has yet to be resolved in the literature and imposes a serious limitation in scenarios where self-fulfilling expectations fuel the crises. Believing that a regime change may be near could very well influence the likelihood of a shift. This calls for endogenising the transition probabilities between states, which can be achieved in a Markov-switching VAR framework (MS-VAR). The advantage of this setup is that one can pose a set of questions: What captures a loss of credibility in a system? Which are the trigger variables? Does the damage to the confidence in the exchange rate regime stem from fears of the global financial market's or is it solely coming from domestic volatility? In this chapter, we construct a conditional volatility index for Hong Kong and show that uncertainty on the domestic stock markets, as well as the swings of the foreign exchange market for domestic currency, have predictive power over the investor's confidence. Moreover, global uncertainty indicators remain uninformative. The final chapter on non-linearities in macroeconomics retains the spirit of time varying parameters in Markov-switching models, yet ventures away from the SOE setting of the previous sections. It is titled Modelling the time variation in Euro area lending spreads'' and investigates the apparent divergence of lending rates across the Eurozone in recent years. Governed by common monetary policy, European interest rates exhibited similar trends before and even during the financial crisis, but developed rather peculiarly after 2011. Italy, Spain, Portugal, and Ireland experienced surges in their lending rates, while the policy rate was near zero levels --- the transmission of monetary policy has been impaired. While the breakdown in the interest rate pass-through has already been documented in the literature, very little has been found regarding its triggers. This chapter builds an MS-VAR model with time-varying transition probabilities and applies it to the lending rates of Italy, Spain, Ireland, and Portugal relative to Germany's. Under the assumption of no breakdown of the interest rate pass-through, the interest rate differential should react similarly following a common monetary policy shock. By introducing two regimes and endogenous transition probabilities, the model captures the heterogeneity and country specifics of the member states. We find that global risk factors have contributed to higher lending rates in Italy and Spain, and that problems in the banking sector further explain the impairment in Spain, whereas fiscal problems and contagion effects have contributed in Italy and Ireland. We also find that the ECB's unconventional monetary policy announcements have had temporary positive effects in Italy. Due to the zero lower bound, these findings are amplified if EONIA is used as a measure of the policy rate. For Portugal, we do not detect any changes in the pass-through. ; Die globale Finanzkrise war von einer großen Bedeutung für die Wirtschaft und somit für die Volkswirtschaftslehre. Sie hat zur Folge erhebliche Struktur- und Durchbrüche der gewöhnlichen Übertragungsmechanismen. Die Unfähigkeit der linearen Modelle den Umfang der Krise zu prognostizieren hat die Bedeutung der Nichtlinearitäten in der Forschung stark betont. Eine bestimmte Klasse von Modellen – die Markov-switching DSGE Modelle (MS-DSGE) - abzielt die oben genannten Nichtlinearitäten zu erfassen. Bei diesen Modellen wird es davon ausgegangen, dass die Wirtschaft eine Reihe verschiedener Zustände annehmen kann, die jeweils mit einem Satz von Parametern charakterisiert werden. In jeder Darstellung werden die Beziehungen zwischen makroökonomischen Variablen gegeben, jedoch wechselt die Wirtschaft zwischen den Regimen nach einem stochastischen Markov-prozess. Deshalb können die gleichen Schocks unterschiedliche Auswirkungen auf der Wirtschaft haben. Darüber hinaus sind die wirtschaftlichen Akteure bewusst, dass solche Übergänge auftreten können und dies berücksichtigen. Die Akteure bilden deren Erwartungen mit der Sicht, dass ein Regimeweschel möglich wäre, was zu weitere Nichtlinearitäten führt und dadurch werden der vorbeugende Effekt einer drohenden Krise modelliert. Das einleitende Kapitel präsentiert eine kleine offene Volkswirtschaft, die nach der Eigenschaften der estnischen Wirtschaft modelliert wird. Estland hatte mehr als zwei Jahrzehnten einen festen Wechselkurssystem (FWK). Das System ist ein Währungsamt (Currency Board) - eine spezielle Form eines FWK, beidem das Basisgeld zu 100% durch Währungsreserven gedeckt ist und die Möglichkeit der Zentralbank als "lender of last resort" zu dienen abschafft. Mit einem FWK ist es zu erwarten, dass die inländischen Zinsen sich an den ausländischen Zinsen durch eine Arbitrageopportunität anpassen und dadurch konvergieren die beiden Zeitreihen. Empirisch jedoch sind die Zinsen nie identisch, wie es oft in der DSGE Literatur angenommen wird. Aus den Daten ist es offensichtlich, dass eine erhebliche Risikoprämie aufbauen kann die auch eine negative Auswirkung auf die Wirtschaft hat. Diese Zinspanne kann aus verschiedenen Gründe, wie z.B. eine Banken oder Finanzkrise, erscheinen und dadurch verschlechtert sich die wirtschaftliche Lage weiter. Daher wird in diesem Modell diese Nichtlinearität der Risikoprämie explizit mit einer Markov-prozess modelliert und mit Bayesianische Methoden geschätzt. Die Hauptergebnisse zeigen, dass finanzielle Schocks eine untergeordnete Rolle spielen im Fall der Bankensektor stabil ist und eine große Auswirkung haben können im Fall die Wirtschaft sich in einer Krise befindet, eine Eigenschaft die in der linearen Modellen nicht erfassen wird. Das zweite Kapitel dieser Arbeit, mit dem Titel "The Regime-Dependent Evolution of Credibility: A Fresh Look at Hong Kong's Linked Exchange Rate System" baut auf diesem Modell auf und untersucht wie wichtig die Glaubwürdigkeit des Wechselkurssystems für eine kleine offene Wirtschaft ist. Das Modell wird für Hong Kong geschätzt, ein Land das ein Currency Board seit fast drei Jahrzehnten besitzt. Dies ist eine der am längsten laufenden FWK-Systeme und es hat eine gewisse Anzahl von spekulativen Attacken überstanden. Gehen die Händler davon aus, dass das feste Wechselkurssystem aufgehoben wird, werden sie eine Position gegen das System halten, wo sie die Währung verkaufen und Nachfrage nach ausländische Währung generieren. Um die Regierung den Wechselkurs behalten zu können, muss sie (i) genug Reserven ausländischer Währung halten und (ii) die Kapitalabwanderung vermeiden. Dies führt zu erhöhende Zinsen (um die Währung attraktiver zu halten) und wieder zu einer Leitzinsspanne. Diese Zinspanne wird mit dem MSDSGE Modell aus dem ersten Kapitelgeschätzt und durch Varianzzerlegung und Impuls-Antwort Funktionen wird die Transmission der Zinsschocks bei "normalen" Zeiten und in Perioden der Glaubwürdigkeitsverlusts. Die zweite Hälfte der Dissertation versucht die Themen des ersten Teils durch empirische Modelle zu vertiefen. Das dritte Kapitel " The Credibility of Hong Kong's Currency Board System: Looking Through the Prism of MS-VAR Models with Time-Varying Transition Probabilities " ist eine natürliche Fortsetzung der Frage der Glaubwürdigkeit des Wechselkurssystems. Mit Hilfe eine Markov-switching Vektorautoregression (MS-VAR) wird einen gewissen Nachteil des MS-DSGE Modelle überwunden – die Annahme, dass die Wahrscheinlichkeiten für den Regimewechsel konstant und exogen sind. Diese Annahme wird bei den DSGEModellen getroffen nur wegen der Komplexität der Modelle. Dennoch, ist die Annahme Kritsch bei der Modellierung von Krisen, wo selbsterfüllende Erwartungen eine wichtige Rolle spielen können. Durch die Endogenisierung von er Regimewahrscheinligkeiten wird es in diesem Kapitel untersucht was den Verlust der Glaubwürdigkeit des Wechselkurssystems beeinflussen kann. Welche Variablen können ihn "triggern"? Wir entwickeln einen eigenen Index für die Hong Kong Finanzmärkte und zeigen, dass Turbulenz auf die Heimfinanzmärkte einen Einfluss auf die Glaubwürdigkeit haben, wobei die Volatilität bei den globalen Finanzmärkten keine "spillover" Effekts haben. Das letzte Kapitel "Modelling the Time Variation in Euro Area Lending Spreads" untersucht die Divergenz zwischen den Kreditzinsen im Euroraum, besonders Irland, Italien, Spanien und Portugal. In den letzten Jahren hat die EZB der Leitzins niedrig gehalten, indessen die Darlehenszinsen in den o.g. Ländern gestiegen sind was auf eine Veränderung bei der Transmission der Geldpolitik hindeutet. Im vierten Kapitel wird es wieder mit Hilfe eines MS-VAR Modelles untersucht was dazu eingelegt hat. Wir finden heraus, dass globale Risikofaktoren und Volatilität auf den Finanzmärkten zu höheren Kreditzinsen in Italien und Spanien beigetragen haben und dass die Probleme im Bankensektor der Erhöhung der Darlehenszinsen in Spanien beeinflusst haben. Die Fiskalkrise hatte einen Einfluss auf der Dynamik der Kreditzinsen in Irland, wobei in Portugal wir keine Veränderung der Transmission der Geldpolitik identifizieren können.

The mount Cameroon region is experiencing rapid and continuous changes mainly due to anthropogenic influences (wood extraction and agricultural extension). The changes occur at varying spatial scales most often not more than 250 m for small scale farms and extraction of fuelwood; extending to hundreds of hectares for plantation agriculture and commercial logging. Given the importance of land use and land cover data in conservation planning, accurate and efficient techniques to provide up-to-date data are required. Techniques based on multi-temporal, multi-spectral, satellite-sensor-acquired data have demonstrated great potential as a means to detect, identify, map and monitor forest cover and forest cover changes irrespective of their causal agents. Nevertheless variable opinions still exist about the value and appropriateness of these techniques due to landscape complexities of study areas and data used. Moreover, forest cover change is a location specific problem with the effect, pattern and magnitude of identified drivers not just differing from country to country but also from one region to another. Consequently, it is absolutely necessary to devise techniques that empirically determine the extent and identify the magnitude at which factors identified, influence the continuous changes in forest cover patterns. Furthermore, given that many different factors influence changes in forest cover and that these factors operate at different levels, mixing up the factors of various levels generally leads to a wrong specification of the causal relationships between variables. It is thus of utmost importance to understand the role of each of these factors on forest cover change. The thesis summarises the methods and results of applying different thematic information extraction algorithms as well as different change detection algorithms to monitor forest cover and forest cover change in the mount Cameroon region. Furthermore, the study sought to explain the forest cover changes detected using spatial geophysical variables extracted from available remote sensing and GIS data. The research mainly focuses on determining, suitable techniques for monitoring forest cover within the difficult Cameroonian context - lack of decent soft- and hardware, unavailability of satellite imagery, lack of personnel etc. Bi-temporal Landsat imagery (Landsat TM 1987 and ETM+ 2002) coupled with ancillary GIS data were employed to pursue the objectives shortlisted. The scenes were geometrically and radiometrically corrected and the time series co-registered to avoid erroneous changes. They were subsequently enhanced spectrally and spatially to obtain ancillary information pertaining to forest cover distribution. The supervised pixel-based classification using Maximum Likelihood Classifier (MLC) and the Nearest Neighbour (NN) object-based classification were implemented to map the tropical forests of the mount Cameroon. The efficacy of both approaches was assessed based on the accuracy of the respective thematic maps and a visual evaluation of the delineation of land cover/use categories. Five change detection procedures were also tested to determine their effectiveness in detecting and delineating forest cover changes. The following techniques were implemented: univariate image differencing using bands 4 and 5, transformed band differencing (NDVI), post classification comparison, change vector analysis using tasseled cap as biophysical parameter and multi date change detection using binary mask (analysis of differencing in classification results). The accuracy of the resultant change maps was assessed based on information procured during field study. The algorithms were compared based on their ability to identify quantitative and qualitative changes. Moreover, aspects like ease of implementation of technique and interpretability of results were also taken into consideration – important considerations for transferring remote sensing technology to local and international governmental and non-governmental organisations as well as being a sustainability requirement for community forest management initiatives. Finally, univariate statistical models were developed to understand the effect of certain spatial variables on forest cover change. Nearness to roads, nearness to watersheds, nearness to settlement, aspect, slope and soil types were extracted from available remote sensing and GIS data and implemented in this study. The implementation of the object oriented approach did not lead to substantial improvements in the results. On the contrary, the pixel-based technique had slightly better overall accuracy results than the object-oriented approach (89.39 % as against 87.12 %). Nevertheless the strength of the object-oriented approach in classifying heterogeneous land cover categories was confirmed. The highest overall accuracy from a single change detection technique was achieved with the band 5 differencing 89.6 %. Post classification comparison also produced substantially good results (89.4 %), with a Kappa coefficient better than that of the Band 5 differencing (0.86 against 0.79). The other techniques produced modest results with overall accuracies of 72.7 %, 70.1 %, and 61 % for the NDVI differencing, CVA and Band 4 differencing respectively. Nevertheless, each algorithm has its own merits with respect to facility of implementation, information content and interpretability of results. The high complementarity between different change detection methods makes it possible to combine algorithms and improve efficacy in detecting changes. The hybrid approach (multidate change detection procedure using binary mask) produced optimal qualitative and quantitive results – providing "from-to" information as well as high location accuracy of change areas. Despite requiring a number of steps (hybrid method), it reduces change detection errors and provides "from-to" change classification information. The efficacy of the method depends on the "change/no-change" binary mask. Nearness to road proved to be the most influencial factor on forest cover change followed by nearness to settlement and slope. Nearness to watersheds had an insignificant effect on the changes while the variables aspect, soil type had no effect on forest cover change. Nevertheless, it was proven that the spatial variables implemented in this work failed to interpret the change of forest land to industrial plantations therefore suggesting the implementation of other socio-economic and political variables to better explain their occurrence. ; Die Studie folgt den Bemühungen Wissenschaftler aus aller Welt, die tropischen Ökosysteme zu schützen und somit die globalen Klimaänderungen abzumildern. In diesem Zusammenhang wurden zahlreiche Versuche unternommen, die tropischen Wälder auf globaler Ebene zu kartieren. Heutzutage versucht man zusätzlich auf regionaler Ebene zu agieren. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde analysiert, inwiefern der Einsatz hochauflösender Satellitendaten und Bildinterpretations-Algorithmen die Deutung der kontinuierlichen Waldveränderungen am Mount Kamerun verbessern kann. Im Forstsektor mit mangelnden Informationen über den Zustand der Wälder, kann die Anwendung von Fernerkundungstechnologien die Grundlage eine effektivere Bewirtschaftung gewährleisten. Robuste und leistungsfähige Interpretations-Algorithmen wurden mit dem Beginn der Satellitenerdüberwachung entwickelt. Die Algorithmen ermöglichen, die Flächen der Landbedeckungskategorien nach Ähnlichkeit zu unterscheiden. Es wurden daher verschiedene Algorithmen entwickelt um Vegetation zu kartieren und zu analysieren. Der Einsatz dieser Algorithmen führte zu unterschiedlichen Ergebnissen, weshalb verschiedene Meinungen über den Wert und die Effektivität der jeweiligen Algorithmen bestehen. Im Zusammenhang mit dieser Forschungsarbeit wurden Fernerkundungs- und GIS-Daten sowie erhobene terrestrische Daten evaluiert, um eine quantitative und qualitative Einschätzung von klein- und großräumigen Waldveränderungen des Mount Kamerun zu erfassen. Dabei standen die kleinräumigen Veränderungen im Vordergrund. Es wurde analysiert, inwiefern diese Veränderungen mit verschiedenen Bildinterpretations-Algorithmen sichtbar gemacht werden können. Heutzutage erfordert nachhaltige Waldbewirtschaftung genaue Ressourcen-Daten, die kontinuierlich aktualisiert werden müssen. Leider fehlen solche Informationen im kamerunschen Forstsektor. Präzise Informationen über das Ausmaß der Walddegradierung können über Luftbilder festgestellt werden. Die Kosten der notwendigen wiederholten Erfassung sind jedoch sehr hoch. Außerdem haben Luftbilder in Kamerun einen restriktiven Status und sind sehr schwer Zugänglich. Vor diesem Hintergrund muss das Potential anderer Formen der Fernerkundungsdaten und Techniken sondiert werden. Das Hauptziel der aktuellen Forschung war die Ermittlung der besten Konstellation von Klassifikationsvariablen zur Feststellung, Abgrenzung und Kartierung der Waldflächen sowie deren Veränderungen in den letzten zwei Jahrzehnten durch den Einsatz von multi-temporären Landsat TM und ETM Satellitendaten. Testen von verschiedenen Klassifikationsvariablen, um die vorhandene Vegetationsklassifikation zu verbessern, Einsetzung von Änderungs-Detektion Techniken, um Waldveränderungen besser zu kartieren, Entwicklung von Veränderungsmodellen anhand von Indizien aus Fernerkundung- und GIS-Techniken, um die Veränderungen ausreichend zu verstehen und zu erklären, Bestimmung möglicher Waldveränderungsflächen Die folgenden Fragen wurden beantwortet: Stellt der Einsatz von objekt-basierter Klassifizierung eine wesentliche Verbesserung der Waldklassifikation im Gegensatz zur pixel-basierten Technik dar? Ist das Vergleich nach Klassifizierungs-Verfahren optimal, um Waldflächenveränderungen feststellen zu können? Welche Zusammenhänge bestehen zwischen Waldflächenveränderungen und räumlichen Faktoren wie die Entfernung zu Straßen, Entfernung zu Gewässern, Entfernung zu Siedlungen, Hangneigung, Aspekt und Bodentypen? DAS UNTERSUCHUNGSGEBIET Das Untersuchungsgebiet liegt südwestlich des Mount Kamerun und grenzt an den Atlantik. Die Vegetation besteht aus tropischem Regenwald, montaner und submontaner Vegetation. Landnutzungstypen sind prinzipiell kleinräumige Agrarfelder (Banane, Mais usw.) und großräumige Plantagen (Kakao und Palmen). Die Temperatur liegt im Jahresdurchschnitt zwischen 28° C und 33° C und die Luftfeuchtigkeit beträgt über 70 %. Der Niederschlag ist mit 10 000 mm jährlich sehr hoch. MATERIAL UND METHODE Bei der Untersuchung wurden Landsat TM und ETM Bilder eingesetzt. Das TM Bild wurde am 18.03.1987 erfasst, während das ETM am 30.01.2002 erfasst wurde. Zusätzliche Materialien: Topografische Karte (Russian Quandrangle) 1:500 000 mit 50 m Höhenlinien (bestellt von East View Cartographic), Digitale topografische Karte (Buea/Douala index) – 20 m Auflösung mit 40 m Höhenlinien, Alte Landnutzungs- und Landbedeckungs-Karten. Bodenkarte Kameruns 1:1 000 000 (bestellt von East View Cartographic). In Bezug auf die beschriebenen Ziele, lässt sich die Methodik in drei Teile gliedern: erstens das Testen von verschiedenen Klassifikationsvariablen, um die Klassifikation der Vegetation zu verbessern; zweitens der Einsatz von verschiedenen Änderungs-Detektion Algorithmen, um Waldflächenveränderung festzustellen; drittens die Erstellung eines Univariat-Modells, um den Verlauf der Waldflächenveränderung zu interpretieren. Zu Interpretation von Satellitenbildern werden sogenannte "Ground Truth" Informationen, die durch terrestrische Aufnahmen erhoben werden, benötigt. Die terrestrischen Aufnahmen erfolgten in zwei Phasen: zunächst erfolgte eine Pilotstudie im Dezember 2003, gefolgt von einer Studie von Dezember 2004 bis Februar 2005, in welcher die hier verwendeten Daten erhoben wurden. Punkte aus Wege-Kreuzungen wurden erhoben um die Geometrie der Bilder zu rektifizieren. Zusätzliche Punkte wurden auf allen verschiedenen Landbedeckungskategorien des Gebiets erfasst, um "Training" und "Accuracy Assessment" Datensätze zu erstellen. Ein Klassifikationsschema wurde anhand der terrestrischen Daten erarbeitet. Die folgenden Landbedeckungs-Kategorien wurden betrachtet: "mature secondary forest, young secondary forest, mono-dominant forest, mid-elevation forest, bare ground, forest regrowth". Für die Veränderungsanalyse wurden Flächen, die später entstanden sind, gemessen und die terrestrische Messung wurde als Basis für die Beurteilung der verschiedenen Änderungs-Detektion Algorithmen verwendet. Zusätzliche Daten in Bezug zur Waldveränderung wurden durch Interviews manche Dorfbewohner erfasst. Vor der Interpretation der Bilder wurden sie vorprozessiert, indem die Geometrie korrigiert wurde. Der Einfluss der Topographie auf die digitalen Werte auf Grund von Sonnenwinkeln wurde mit dem C-Faktor-Algorithmus korrigiert. Ein DGM wurde erstellt, nachdem die Höhelinien der topographischen Karte extrahiert und interpoliert wurden. Das DGM wurde für die topographische Korrektur angewendet. Verschiedene räumliche und spektrale Techniken wurden angewandt, um zusätzliche Informationen aus den Bildern zu gewinnen. Das hochauflösende panchromatische Band des Landsat ETM-Bildes wurde mit den spektralen Kanälen der ETM-Daten fusioniert, um zusätzliche Informationen zu erhalten. Das objekt-basierte Verfahren mit der Erstellung von Segmenten und der Kategorisierung der Segmente anhand des "Nearest Neighbour"-Algorithmus sowie das pixel-basierte Verfahren mit dem Einsatz des "Maximum Likelihood"-Algorithmus für die Klassifizierung der Pixels wurden für die Kartierung der Landbedeckung des Mount Kamerun Gebiets eingesetzt. Die Genauigkeit der beiden Verfahren wurde anhand einer "Error Matrix" überprüft (Klassifizierte Punkte wurden mit Terrestrischen Daten gekreuzt). Die Gesamtgenauigkeit, der Kappa Koeffizient so wie die Ersteller- und Benutzer-Genauigkeiten wurden ermittelt. Fünf verschiedene Änderungs-Detektion Verfahren wurden angewendet, um die Waldflächenveränderungen festzustellen. (Band-Differenzierung mit Kanälen 4 und 5, NDVI-Differenzierung, Change Vector Analysis, Vergleich nach Klassifikation und Vergleich nach Klassifikation mit einer binären Maske auf dem zweiten Bild). Die Verfahren wurden nach folgenden Kriterien verglichen: Lage der Veränderung, Typ und Natur der Veränderung, Einsetzbarkeit des Verfahrens und Interpretierbarkeit der Ergebnisse. Ein räumliches Univariat-Modell wurde entwickelt, um den Zusammenhang zwischen den Veränderungsflächen und einigen räumlichen Faktoren zu erklären. Die folgenden räumlichen Faktoren wurden betrachtet: - Entfernung zu Straßen - Entfernung zu Gewässern (Flüsse, Bäche, Seen) - Entfernung zu Siedlungen - Hangneigung und Aspekt - Bodentypen ERGEBNISSE UND SCHLUSSFOLGERUNG Multi-temporäre und multi-spektrale Bilder können eingesetzt werden um die Waldflächenveränderung im Mount Kamerun Gebiet zu überwachen und festzustellen. Die beiden Klassifikations-Verfahren, das objekt-basierte und das pixel-basierte Verfahren haben gute Ergebnisse für die Klassifizierung der Landschaft geliefert. Das pixel-basierte Verfahren hat das Gebiet mit einer Gesamtgenauigkeit von 89,36 % kartiert, während das objekt-basierte Verfahren das Areal mit einer Gesamtgenauigkeit von 87,12 % kartiert. Die Kappa Koeffizienten betragen jeweils 0,86 und 0,83 für das pixel- bzw. das objekt-basierte Verfahren. Die objekt-basierte Klassifizierung führte nicht unbedingt zu einer Verbesserung der Vegetationskartierung. Es eignet sich besser bei der Kartierung von heterogenen Flächen, als das pixel-basierte Verfahren. Dass die meisten "ground truth points" aus homogenen Flächen aufgenommen wurden und die mäßige räumliche Auflösung des Landsatbildes, waren natürlich einen Vorteil für das pixel-basierte Verfahren. Die hauptsächlichen Waldveränderungen in Mount Kamerun Gebiet – Umwandlung von Wäldern zu Agrarfeldern - konnten beobachtet werden und wurden mit großen Präzision mit Hilfe einfacher Fernerkundungstechniken gekennzeichnet. Dies gewinnt, angesichts der Schwierigkeit, die Wälder Kameruns mit Fernerkundungs- und GIS-Techniken zu überwachen, an Bedeutung. Die Verfahren bieten eine Kosten-günstige Alternative, wenn viele Informationen gebraucht werden, die Mittel aber begrenzt sind. Dies ist meist der Fall bei kommunaler Waldbewirtschaftung. Mit allen angewendeten Verfahren konnten die meisten Waldflächenveränderungen lokalisiert werden. Jedes Verfahren hat seine Vorteile und offensichtlich gibt es kein optimales Verfahren um Änderungs-Detektion durchzuführen. Vielmehr hängt es von den jeweils verfolgten Untersuchungszielen (Lage, Typ, oder Natur der Veränderung) ab, welcher Verfahren geeignet ist. Die höchste Genauigkeit wurde mit der Band 5-Differenzierung und dem Vergleich nach Klassifikation- erzielt: jeweils 89,61 % and 89,12 %. Die NDVI-Differenzierung hatte eine Gesamt-Genauigkeit von 72,73 %; die Change Vector Analyse ergab 70,13 % während die Band 4-Differenzierung die niedrigste Genauigkeit von 61,04 % hatte. Die Univariate und NDVI-Differenzierungs- Techniken sind einfach und direkt einzusetzen. Sie identifizieren Veränderungen ohne zusätzliche Informationen über deren Typ und deren Natur. Die CVA und der Vergleich nach Klassifikation haben den Vorteil, qualitative Informationen über den Typ und die Natur der Veränderung abzuliefern. Der Vergleich nach Klassifikation ist die einzige Technik, die, Waldflächenveränderung mit höher Präzision identifiziert und abgrenzt, und gleichzeitig qualitative Informationen liefert. Die Genauigkeit kann durch das Hybrid Verfahren mit der Band 5-Differenzierung verbessert werden. Dieses kombinierte Verfahren bietet eine genaue Lokalisierung und zusätzliche qualitative Informationen. Die komplexe und dynamische Natur der Landschaft und die Wechselwirkungen zwischen Einflussfaktoren auf gleichen und verschiedenen Ebenen verlangt eine kontinuierliche Beobachtung mit Fernerkundungsanalysen und Feldforschungen. Waldflächenveränderungen in Kamerun werden von insgesamt drei Hauptfaktoren beeinflusst: dem Ausbau von Siedlungen, der Nutzung von Holz und der Verbreitung von Agrarflächen. Diese Faktoren treten in verschiedenen Formen auf und unterscheiden sich in den unterschiedlichen Regionen: Extraktion von Brennholz, kommerzielle Holzausbeutung, Einrichtung kleinräumiger Agrarfelder und Gründung von Agrarplantagen. Im Mount Kamerun Gebiet sind die Verbreitung von Agrarflächen für kommerzielle oder private Zwecke die Hauptursachen der Waldvernichtung. Während die kommerziellen Plantagen eine permanente Beeinträchtigung der Wälder zu Folge hat, hängt diese bei den kleinräumigen Agraraktivitäten von der Intensität, in der diese Aktivitäten durchgeführt werden, ab: je länger eine Flächebrach, desto wahrscheinlicher ist es, dass die Bodennutzung nachhaltig wird. Von den räumlichen Faktoren hat die Entfernung zu Strassen den größten Einfluss auf Waldflächenveränderung. Obwohl eine starke positive Korrelation zwischen Waldflächenveränderung und Entfernung zu Strassen, Entfernung zu Siedlungen sowie Hangneigung existiert, beeinflussen andere geophysische und sozioökonomische Faktoren die Waldvernichtung stärker als die räumlichen Faktoren, welche hier dargestellt sind. Andauernde Wolken sind weiterhin ein Hindernis für das optische Fernerkundungs-Monitorring der Vegetation in den Tropen. Diese Region ist dafür bekannt, dass sie mit optischen Fernerkundungsmethoden schwer zu überwachen ist, weil Wolken fast ganzjährig die Sicht versperren. Die Aufnahme wolkenfreien Bilder ist praktisch unmöglich. Die Region ist bekannt für die Schwierigkeit, sie mit optischen Fernerkundungsdaten zu überwachen. Es ist sinnvoll adäquate Möglichkeiten von aktiven Sensoren wie Radarsat, SAR, JERS in Zusammenhang mit passiven Sensoren zu erforschen, um die Wälder Mount Kamerun besser überwachen zu können.

The ongoing urbanization process all around the globe is likely to increase transport-related negative externalities e.g., congestion, air pollution, climate change etc. The situation is severe in rapidly expanding cities where the demand for motorized transport is increasing. This has increased the pressure on the policy makers to devise policies to tackle the problem. Derived from the urbanization process, this thesis considers following objectives. 1. Investigation of the policy measures in a simulation framework a) to abate the transport negative externalities while considering the inter-relationship between different externalities and b) to achieve the politically motivated goals. 2. Development of a computationally efficient model to simulated heterogeneous traffic conditions. With the first objectives, the idea is to investigate the policy measures in the context of industrialized nations; this is addressed in the first part of the thesis. In a simulation environment, marginal social cost pricing allows to correct for the inefficiencies due to exclusion of external costs from behavioral decision making process and to derive real-world policy recommendations. The first part investigates and compares the effect of congestion pricing on emissions levels and the effect of emission pricing on congestion levels while considering heterogeneity in the individual attributes and choice behavior. Derived from the inter-relationship between the two externalities, a joint internalization of vehicular congestion and emissions is proposed. It is applied to a real-world scenario of the Munich metropolitan area in Germany. It is found that the joint internalization moves the car transport system towards the optimum, measured by a strong decrease of congestion and emission costs. In this context, it has been shown for analytical models considering more than one externality, that the correlation between the externalities needs to be taken into account. Typically, in order to avoid overpricing, this is performed by introducing correction factors which capture the correlation effect. However, the correlation structure between, say, emission and congestion externalities changes for every congested facility over time of day. Additionally, the possible efficiency gains highly depend on the implicit price elasticity of demand, which again, depends on the availability of substitutes to car travel. For the Munich case study, it is shown that the iterative calculation of prices based on cost estimates from the literature allows to identify the amplitude of the correlation between the two externalities under consideration. Further, at the disaggregated level, the results show that pricing emissions moves individuals to shorter distance routes, whereas pricing congestion pushes towards longer distance routes. That is, despite the correlation between the two externalities, isolated pricing strategies influence route choice behavior by tendency into opposite directions. In real-world politics, policy setting often follows so-called 'backcasting' approaches where predefined goals are set, and policy measures are implemented to reach those goals. The first part also presents an parametric approach to identify the gap between toll levels derived from environmental damage cost internalization and toll levels to achieve the political goal of 20% reduction in GHG emissions of transport sector until 2020 with respect to 1990 levels. For this purpose, the damage costs internalization is applied to the scenario of Munich metropolitan area again and shown that the desired reduction in CO2 emissions is not reached. Further application of the parametric internalization approach with damage cost estimates from the literature yields toll levels that are by a factor of 5 too low in order to reach the predefined goal. When aiming at emission costs reductions of 20%, the damage cost estimates are even by a factor of 10 too low. It is shown that the major contribution to the overall emission reduction stems from behavioral changes of (reverse) commuters rather than from urban travelers; under some circumstances, the latter even increase their CO2 emission levels. An economic assessment indicates that a toll equivalent to 5 times of the toll from the damage cost internalization approach increases the system welfare 6 times. The second part treats the second objective mainly in the context of the industrializing nations where mixed traffic conditions prevail. In such conditions, it becomes necessary to develop a heterogeneous traffic flow model to include all vehicle classes while keeping the model equally computationally efficient. In this direction, the second part proposes a fast Spatial Queue Model (SQM) to produce realistic flow dynamics by introducing backward traveling holes for mixed traffic conditions. In the proposed approach, the space freed by a leaving vehicle on the downstream end of the link is not available immediately to the following vehicle, rather depends on the speed of backward traveling holes. This results in triangular Fundamental Diagrams (FDs) for traffic flow such that the slope of the left branch is approximately equal to the minimum of the vehicle speed and link speed whereas the slope of the right branch is approximately equal to the speed of the backward traveling holes. With the help of FDs from the simulation of several vehicle classes, it is demonstrated that as the maximum speed of the vehicle class decreases, the density at which the maximum flow is achieved, increases and the maximum flow decreases. In a similar direction, the second part also introduces the seepage link dynamics to the SQM. The seepage is predominately common on the urban streets of most of the industrializing nations. In this model, due to higher maneuverability and smaller size, smaller vehicles (e.g., bicycle, motorbike) move continuously across the gaps between the stationary or almost stationary vehicles and come in front of the queue to leave prior to other queued vehicles. The FDs from simulation of equal modal split of car and bicycle show that the flow characteristics of bicycle is marginally affected by the presence of cars but on the contrary, the flow characteristics of the car is significantly affected by the presence of bicycles. Further, it has been shown that in a traffic stream, seepage is more effective for faster seep mode (e.g., motorbike) than slower seep mode (e.g., bicycle). Finally, in the second part, a comparison of the computational performances from the simulations using various traffic and link dynamics of the queue model is presented. An additional data structure to maintain the backward traveling holes, increases the average simulation time marginally for all three sample sizes (1%, 10%, 100%). However, the look up for seep mode on every link of the network is appeared to be resource intensive with respect to the other link dynamics of the queue model. The rate of increase in the average simulation time using the seepage link dynamics for different sample sizes is significantly higher than the rate of increase in the average simulation time of other link dynamics of the queue model. The third part integrates the two objectives and presents a real-world scenario of Patna, India with a goal of reduction in emissions externality towards sustainable transport. This part exhibits the steps for demand generation and calibration of the scenario. The urban demand is generated using the trip diaries whereas the external demand is generated using hourly trip counts. For the latter, Cadyts is extended to mixed traffic conditions. To include the diverse income effects in the behavioral decision making process of the individual, the individual income is included in the scoring function. The scenario is calibrated to evaluate the Alternative (mode) specific constants (ASCs) for different modes. The calibrated scenario is used for policy testing. Based on the traffic characteristics and composition, a bicycle superhighway is proposed along the existing railway line. An iterative process is proposed to identify the optimum locations of the connectors between bicycle superhighway and existing network. A whatif policy measure is considered in which motorbike is also allowed on the bicycle superhighway. Both policy measures increase the share of the bicycle significantly. To estimate the emissions for the two policy measures, the Emission Modeling Tool (EMT) is extended to mixed traffic conditions. It is shown that if only bicycle is allowed on the bicycle superhighway, significant reduction in emissions are observed in the inner city. However, as soon as the motorbike is also allowed on it, significant increase in the emissions are observed along the bicycle superhighway in the inner city of Patna which emphasizes the need of enforcements to stop motorbikes on the bicycle superhighway. With this, the third part demonstrates that significant reduction in emissions can be obtained in the situations where a pricing measure is difficult to implement. To summarize, this thesis focuses on the evaluation of policy measures in a simulation framework to extract the valuable information for the policy makers to tackle the problem of negative transport externality in the industrialized nations as well as industrializing nations. For the latter, this thesis also extends a computationally efficient traffic flow model to simulate the heterogeneous traffic conditions. Finally, with several case studies, the thesis shows the scope of devising policy recommendations based on the scenario specifications. ; Es ist anzunehmen, dass die aktuell stattfindende globale Urbanisierung negative externe Effekte des Verkehrssektors wie z.B. Stau, Luftverschmutzung sowie den Klimawandel verstärkt. Die Situation ist besonders schwerwiegend in aktuell stark wachsenden Städten, in denen auch die Verkehrsnachfrage steigt. Somit steigt der Druck auf politische Entscheidungsträger Maßnahmen zu ergreifen, um den genannten Problemen entgegenzuwirken. Ausgehend von diesem Spannungsfeld, verfolgt die vorliegende Dissertation folgende Ziele: 1. Die Untersuchung von Maßnahmen in einem Simulationsmodell a) zur Verringerung der negativen externen Effekte unter Berücksichtigung der gegenseitigen Abhängigkeiten der verschiedenen externen Effekte sowie b) zum Erreichen politisch motivierter Ziele. 2. Entwicklung eines laufzeiteffizienten Modells zur Simulation heterogener Verkehrsbedingungen. In Bezug auf das erste Ziel, werden zunächst Maßnahmen im Kontext industrialisierter Länder untersucht; dies stellt den ersten Teil der Dissertation dar. Hierfür wird ein Simulationsmodell verwendet, in welchem eine Bepreisung auf Basis marginaler sozialer Kosten eine Korrektur der Ineffizienzen, die aufgrund der Nichtberücksichtigung von externen Kosten in Entscheidungsprozessen entstehen, ermöglicht und somit die Ableitung von Maßnahmenempfehlungen erlaubt. In diesem ersten Teil der Dissertation wird die Auswirkung von Staubepreisung auf Emissionen sowie die Auswirkung von Emissionsbepreisung auf Stau untersucht und verglichen, wobei die Heterogenität in den Attributen der Individuen sowie in deren Entscheidungsverhalten in Betracht gezogen wird. Auf Basis der beiderseitigen Abhängigkeit zwischen den genannten externen Effekten, wird eine gleichzeitige Internalisierung von Stau- und Emissionseffekten vorgeschlagen. Diese Maßnahme wird in einem realistischen Simulationsszenario für die Metropolregion München angewendet. Es kann gezeigt werden, dass die vorgeschlagene gleichzeitige Internalisierung das Verkehrssystem des motorisierten Individualverkehrs in Richtung des Systemoptimums bewegt, was durch einen starken Rückgang in Stau- und Emissionskosten charakterisiert ist. In diesem Zusammenhang wurde für analytische Modelle, die mehr als einen externen Effekt betrachten, gezeigt, dass die Korrelation zwischen den externen Effekten berücksichtigt werden muss. Um eine Überbepreisung zu vermeiden, werden typischerweise Korrekturfaktoren verwendet, die den Korrelationseffekt aufgreifen. Die Korrelationsstruktur zwischen Emissions- und Stauexternalitäten ändert sich jedoch für jede bestaute Infrastruktur im Laufe des Tages. Weiterhin hängen mögliche Effizienzgewinne stark von der impliziten Preiselastizität der Nachfrage ab, welche wiederum von der Verfügbarkeit von Alternativen zur Fortbewegung mit dem Auto abhängt. Für das München-Szenario wird gezeigt, dass die iterative Berechnung von Preisen auf Basis von Kostenschätzungen aus der Literatur eine Bestimmung des Ausmaßes der Korrelation der beiden berücksichtigten externen Effekte erlaubt. In einer disaggregierten Betrachtung zeigen die Ergebnisse weiterhin, dass eine Emissionsbepreisung die Verkehrsteilnehmer dazu veranlasst kürzere Routen zu wählen, während eine Staubepreisung zur Wahl längerer Routen bewegt. Dies bedeutet, dass trotz der Korrelation beider externer Effekte, isolierte Bepreisungsstrategien das Routenwahlverhalten tendenziell in gegensätzliche Richtungen beeinflussen. In realer Politik basiert die Festlegung von Maßnahmen häufig auf sogenannten Backcasting-Ansätzen, bei denen im Voraus Ziele definiert und Maßnahmen in Kraft gesetzt werden, um diese Ziele zu erreichen. Im ersten Teil der Dissertation wir ferner ein parametrischer Ansatz vorgestellt, mit dem der Unterschied zwischen der nötigen Mauthöhe zur Internalisierung der Umweltschadenskosten und der nötigen Mauthöhe zum Erreichen des politischen Ziels einer 20-prozentigen Reduktion von Treibhausgasemissionen (GHG) des Verkehrssektors bis 2020 gegenüber dem Niveau von 1990 ermittelt werden kann. Zu diesem Zwecke wir die Internalisierung der Schadenskosten abermals auf das Szenario für die Metropolregion München angewendet. Es wird gezeigt, dass die gewünschte Reduktion der CO2-Emissionen nicht erreicht wird. Eine weitere Anwendung des parametrischen Internalisierungsansatzes mit Schadenskostenschätzungen aus der Literatur führt zu Mauthöhen, die um einen Faktor 5 zu niedrig sind, um das gesetzte Ziel zu erreichen. Um Reduktionen der Emissionskosten von 20% zu erreichen, sind die Schadenskostenschätzungen sogar um einen Faktor 10 zu niedrig. Es wird gezeigt, dass der Hauptbeitrag zur Emissionsreduktion eher auf Verhaltensänderungen der Auspendler als auf jenen der innerstädtischen Verkehrsteilnehmer basiert; unter bestimmten Umständen erhöht sich sogar der CO2-Ausstoß der Letzteren. Eine ökonomische Untersuchung deutet darauf hin, dass eine Maut, die dem Fünffachen der Maut auf Basis der Schadenskosteninternalisierung entspricht zu einer sechsfachen Steigerung der Wohlfahrt im Gesamtsystem führt. Im zweiten Teil der Dissertation wird das zweite Ziel (Entwicklung eines laufzeiteffizienten Modells zur Simulation heterogener Verkehrsbedingungen) hauptsächlich im Kontext von Entwicklungsländern behandelt, in denen häufig heterogene Verkehrsverhältnisse vorherrschen. Diese Bedingungen erfordern die Entwicklung eines heterogenen Verkehrsflussmodells, um alle Fahrzeugklassen einschließen zu können, während die rechentechnische Effizienz des Modells erhalten bleibt. Daher wird im zweiten Teil der Dissertation ein schnelles Spatial Queue Model (SQM) vorgestellt, mit dem realistische Verkehrsflussdynamiken durch Berücksichtigung sich rückwärtsbewegender Lücken unter heterogenen Verkehrsbedingungen produziert werden. In diesem Ansatz steht der Raum, der frei wird, wenn sich ein Fahrzeug Richtung Ende der Netzwerkkante bewegt, nicht unmittelbar für nachfolgende Fahrzeuge zur Verfügung, sondern hängt vielmehr von der Geschwindigkeit der sich rückwärts bewegenden Lücken ab. Dies führt zu dreiecksförmigen Fundamentaldiagrammen Fundamentaldiagrammen (FDs) des Verkehrsflusses, sodass die Steigung des linken Asts näherungsweise gleich dem Minimum aus Fahrzeuggeschwindigkeit und Netzwerkkantengeschwindigkeit ist, während die Steigung des rechten Asts näherungsweise gleich der Geschwindigkeit der sich rückwärts bewegenden Lücke ist. Mit Hilfe der FDs der Simulation verschiedener Fahrzeugklassen wird gezeigt, dass mit abnehmender Höchstgeschwindigkeit der Fahrzeugklasse die Dichte, bei der der höchste Verkehrsfluss erreicht wird, steigt und der maximale Verkehrsfluss sinkt. Mit einem ähnlichen Ziel werden im zweiten Teil der Disseration ferner sog. Seepage Link Dynamics in das SQM integriert. Seepage (Durchschlängeln) ist ein typisches Phänomen auf urbanen Straßen in den meisten Entwicklungsländern. Seepage beschriebt das Phänomen, dass sich kleinere Fahrzeuge wie bspw. Fahrräder oder Motorräder aufgrund ihrer höheren Manövrierbarkeit und ihrer geringeren Größe kontinuierlich durch die Lücken zwischen stehenden oder fast stehenden anderen Fahrzeugen bewegen und somit zum Ende der Warteschlange vorrücken und diese vor den anderen Fahrzeugen verlassen. Die FDs von Simulationen mit gleichem Modal Split von Autos und Fahrrädern zeigen, dass die Flusseigenschaften der Fahrräder nur marginal durch das Vorhandensein von Autos beeinflusst werden, während die Flusseigenschaften von Autos signifikant durch das Vorhandensein von Fahrrädern beeinflusst werden. Weiterhin wurde für einen Verkehrsstrom gezeigt, dass Seepage effizienter für schnellere Verkehrsmittel wie z.B. Motorräder ist als für langsamere. Schließlich wird im zweiten Teil der Dissertation ein Vergleich der rechentechnischen Performanz aus verschiedenen Simulationen, in denen die unterschiedlichen Verkehrs- und Kantendynamiken des Queue-Modells verwendet werden, gezogen. Die zusätzliche Datenstruktur zur Behandlung der sich rückwärts bewegenden Lücken erhöht die durchschnittliche Simulationszeit nur marginal in allen drei verwendeten Simulationssamples (1%, 10%, 100%). Die nötigen Zwischenspeicherung zur Berücksichtigung von sich durchschlängelnden Fahrzeugen auf den einzelnen Kanten (Seepage) hingegen stellt sich als ressourcenintensiv im Vergleich zu den sonstigen Kantendynamiken des Queue-Modells dar. Die Steigerungsrate der durchschnittlichen Simulationszeit bei Berücksichtigung von Seepage Link Dynamics ist signifikant höher als die Steigerungsraten der durchschnittlichen Simulationszeit der anderen Linkdynamiken des Queue-Modells. Im dritten Teil der Dissertation werden die beiden Ziele zusammengeführt und anhand eines realistischen Simulationsszenarios für Patna in Indien veranschaulicht mit dem Ziel externe Effekte durch Emissionen zu reduzieren und ein nachhaltiges Verkehrssystem zu erreichen. In diesem Teil der Dissertation werden die Schritte zur Generierung der Verkehrsnachfrage sowie zur Kalibrierung des Szenarios dargelegt. Die städtische Verkehrsnachfrage wird auf Basis von Reisetagebüchern erstellt, während der Pendlerverkehr auf Basis stündlicher Verkehrszählungen generiert wird. Für Zweiteres wird das Kalibrierungstool Calibration od dynamic traffic assignments (Cadyts) zur Berücksichtigung heterogener Verkehrsbedingungen angepasst. Um unterschiedliche Einkommenseffekte in den verhaltensbasierten Entscheidungsprozess der Verkehrsteilnehmer einzubeziehen, wird das individuelle Einkommen in die Bewertungsfunktion integriert. Das Szenario wird kalibriert, um die alternativenspezifische (verkehrsmittelspezifische) Konstante Alternative (mode) specific constants (ASCs) für verschiedenen Verkehrsmittel auszuwerten. Das kalibrierte Szenario wird zur Maßnahmenuntersuchung verwendet. Ausgehend von den Charakteristika des Verkehrsgeschehens und der Zusammensetzung der Verkehrsmittel, wird ein Fahrradschnellweg (Bicycle Superhighway) entlang einer existierenden Eisenbahnlinie vorgeschlagen. Ein iterativer Prozess wird verwendet, um die optimalen Orte für Verbindungen zwischen dem Fahrradschnellweg und der existierenden Infrastruktur zu bestimmen. Dies wird mit einem Alternativszenario, in dem auch Motorräder auf dem Fahrradschnellweg zugelassen sind, verglichen. Beide Maßnahmen tragen zu einer signifikanten Erhöhung des Fahrradanteils bei. Um die Emissionen unter beiden Maßnahmen abzuschätzen wird das Emission Modeling Tool (EMT) für heterogenen Verkehrsbedingungen erweitert. Es wird gezeigt, dass signifikante Reduktionen der Emissionen in der Innenstadt zu verzeichnen sind, falls Fahrräder als einziges Verkehrsmittel auf den Fahrradschnellwegen erlaubt sind. Sobald jedoch auch Motorräder auf dem Fahrradschnellweg zugelassen werden, ist ein signifikanter Anstieg der Emissionen entlang des Fahrradschnellwegen in der Innenstadt von Patna zu beobachten, was die Notwendigkeit solche Verkehrsmittel von Fahrradschnellwegen zu verbannen verdeutlicht. Hierdurch wird im dritten Teil der Dissertation gezeigt, dass signifikante Emissionsreduktionen auch unter Bedingungen, in denen die Umsetzung von Bepreisungsmaßnahmen schwierig ist, erreicht werden können. Zusammenfassend liegt der Schwerpunkt dieser Dissertation auf der Bewertung von Bepreisungsmaßnahmen mittels eines Simulationsmodells mit dem Ziel nützliche Informationen für Entscheidungsträger abzuleiten, die geeignet sind, um negativen externen Effekten des Verkehrs sowohl in Industrie- als auch Entwicklungsländern entgegenzuwirken. Für letztere wird in dieser Arbeit ein effizientes Verkehrsflussmodell zur Simulation heterogener Verkehrsbedingungen vorgestellt. Schließlich wird in mehreren Fallstudien das Spektrum möglicher Maßnahmen auf Basis verschiedener Szenarien gezeigt.

Diese Studie untersucht die Gründe und Probleme der Kinderheirat und deren Auswirkungen auf die Schulbildung von Mädchen im Mecha Distrikt von West Gojam, Amhara Region, Äthiopien, wo Kinderheirat die Regel ist und wo die Einbeziehung von Mädchen in die formale Bildung im nationalen, wie auch im regionalen Vergleich, gering ist. Diese Studie basiert auf primären und sekundären Methoden der Datensammlung. Die primäre Datensammlung dauerte sieben Monate von April 2003 bis Januar 2004 in zwei Feldforschungsphasen. Im ersten Monat wurden Vorab-Befragungen in Haushalten durchgeführt, mit deren Hilfe Grundinformationen gesammelt und Fokus-Familien ausgewählt wurden. In den folgenden Monaten wurden Tiefeninterviews in Fokus-Familien und mit Schlüsselinformanten durchgeführt, sowie die Zeit zu teilnehmender Beobachtung genutzt und es wurden Fallstudien und Diskussionen mit Fokus-Gruppen durchgeführt, begleitet von Video- und Foto-Dokumentation. Die Daten wurden also in der Feldforschung nach der "klassischen" Kombination mehrerer ethnologischer Methoden gesammelt. Ich habe meine ethnologischen Feldforschungen in zwei Bauernsiedlungen im Mecha District durchgeführt. Bachema, 5 km von der Distrikthauptstadt entfernt, befindet sich klimatisch in der Tiefland-Klimazone (qolla), während sich Rim, in etwa 40 km Entfernung von der Distrikthauptstadt, auf mittlere Höhe in der wäyna däga zone befindet. Ich habe auch kurze Besuche bei anderen Bauernsiedlungen gemacht, die weiter oben in der däga-klimazone liegen, und habe mich dort in Gesprächen über Heiratsbräuche und Kinderheiratspraktiken informiert. Während meiner ethnologischen Feldforschung in den Siedlungen im Mecha Distrikt wurde die lokale Sprache, Amharisch, als Kommunikationssprache verwendet. Die Studie gibt einer Annäherung an "emische" Sichtweisen und "Detailaufnahmen" den Vorrang vor Generalisierungen. Daraus ergibt sich ein ethnologischer Feldforschungsansatz, der so wenig formalisiert wie möglich ist und sich auf ausgewählte Familien und deren Netzwerke konzentriert. Studien über Frühheirat und Schulbildung von Mädchen wurden bisher auf der Meso-Ebene behandelt und generalisiert, die auf quantitativen Basisdaten beruhten. Folglich wurden die Einflüsse der lokalen sozio-kulturellen Umgebung und der ökonomischen Strukturen auf Frühheirat und Schulbildung von Mädchen vernachlässigt. Während meiner Feldforschung habe ich durch Beobachtung und Teilnahme den Alltag dokumentieren können und konnte an vielen sozialen, religiösen Ereignissen teilnehmen, insbesondere an Hochzeitsfesten. In einer Netzwerkstudie habe ich die Motive, die Eltern dazu bewegen, ihre Kinder, vor allem die Töchter, früh zu verheiraten, genauer untersucht, die ihrerseits den Schulbesuch verhindern, erschweren oder zum Abbruch bringen. In diesem Zusammenhang habe ich den großen Einfluß der Familie, der nahen Verwandschaft und der Dorfgemeinschaft auf die Frühverheiratung erkannt. Der lokale soziokulturelle Druck und die ökonomischen Strukturen in ihrer Auswirkung auf die "Gender"-Sozialisation und die Schulbildung bilden den Kern dieser Studie. Aus dieser Perspektive habe ich den sozialen und ökonomischen Druck beider Geschlechter, Mädchen/Jungen, und Frauen/Männer, untersucht. Im Untersuchungsgebiet wird der Jungfräulichkeit vor der Ehe hoher soziokultureller Wert beigemessen und ein Mädchen über 14 Jahre alt gilt als qomo qär (unverheiratbar, d.h. eheuntauglich). Dieser Umstand wird als Peinlichkeit und Blamage von den Eltern und vom Mädchen selbst empfunden. Das Mädchen wird als ökonomische Last für die Eltern angesehen und ihre häuslichen Aufgaben, wie die ihrer Mutter, werden als unproduktiv gewertet - obwohl ihr Beitrag, allein in Arbeitszeit bemessen, aber auch in ihrer Diversifizierung ökonomischer Aktivitäten, einschließlich der Landwirtschaft, höher ist als der der Männer. Auf der Basis eingehender Interviews mit Familien und mit frühverheirateten Schülerinnen im Untersuchungsgebiet hat diese Studie zu Tage gefördert, daß der Trend des Alters bei der ersten Heirat von 10 auf 7 und von 12 auf 9 Jahre gefallen ist. Mit anderen Worten, die Mehrheit der Mütter hat zwischen 10 und 12 geheiratet, wogegen die Mehrheit der Mädchen heute im Alter zwichen 7 und 9 heiratet. Genauer, das Durchschnittsalter bei der Erstheirat für die Generation der Mütter ist 11 Jahre, hingegen für die Generation der Töchter ist es auf 8 gesunken. Obwohl in der Literatur allgemein bekannt ist, daß Frühheirat in den bäuerlichen Gesellschaften in der Amhara Region Äthiopiens vorkommt, wurde in dieser Studie festgestellt, daß der Trend, entgegen meinen Erwartungen, im Untersuchungsgebiet wächst. Der Grund dieses Trends muß weiter untersucht und analysiert werden. Auf der Basis der vorläufigen Ergebnisse dieser Studie habe ich einen zwietätigen Erkundungsworkshop "Early Marriage and Girls' Education in Mecha Woreda" (Sept. 18 -19, 2004) in Merawi, Verwaltungssitz des Woreda, durchgeführt. Dieser Workshop bot die Gelegenheit, das ethnographische Material, das ich gesammelt habe, zu diskutieren und die tieferen Gründe für die Frühverheiratung herauszuarbeiten. Naturgemäß gibt es vielfältige interaktive und komplexe sozio-kulturelle Strukturen und Druck für die Bewahrung, Akzeptanz und sogar zunehmende Praxis der Frühverheiratung im Untersuchungsgebiet. Die kritischen Faktoren für die Zunahme der Frühverheiratung sind Armut, Landknappheit, daher Fragmentierung des Familienbesitzes, und Lebensunsicherheiten. Die Hauptursachen, warum Eltern ihre Kinder, vor allem die Töchter, früh verheiraten, können folgendermaßen zusammengefasst werden: 1) Ökonomisch gut situierte Bauernfamilien können mit anderen gut situierten Familien nur durch die Heirat ökonomische Allianzen bilden; 2) 18-Jahre alte Söhne aus ärmlichen Bauernfamilien können Land von der lokalen Bauernorganisation nur dann beanspruchen, wenn sie verheiratet sind, wobei nach dem Alter der Braut bzw. Ehefrau nicht gefragt wird; 3) Aufgrund der zunehmenden Armut neigen die Eltern dazu, alle ihre Kinder zeitgleich zu verheiraten, um die hohen Kosten im Zusammenhang mit den Hochzeitsfeierlichkeiten zu verringern; 4) Hauptanliegen von Bauernfamilien ist es, aufgrund der Lebensunsicherheiten, die Zukunftssicherung durch Heiratsallianzen zu bewerkstelligen. Als Ergebnis wünschen sich die Eltern, ihre Kinder verheiratet zu sehen, bevor sie selbst alt werden und sterben. Die Töchter "heiraten aus" aufgrund der patrilokalen Residenz nach der Eheschließung, was aus Sicht der Eltern "verlorene" Investition, z. B. für die Schulbildung, bedeutet. Die "einheiratenden" Mädchen, ihrerseits, kommen mit Pflichten, aber nicht mit Rechten. An dieser Stelle ist erwähnenswert, daß die soziokulturellen Motive der Frühheirat geschlechtsspezifisch sind. Im Vergleich zu den Jungen werden die Mädchen früher verheiratet, um das Alt-Jungfern-Stigma zu vermeiden und um sie vor vorehelichem Geschlechtsverkehr zu schützen - was bei Jungen weniger restriktiv gehandhabt wird. Obwohl ökonomische Motive und Lebenunsicherheiten treibende Kräfte für die Frühverheirat beider Geschlechter sind, tragen auch die sozioluturellen Wertvorstellungen, die man der "Fraulichkeit" und "Jungfräulichkeit" beimißt, zur hohen Rate der Frühverheiratung bei Mädchen bei. Daher besteht ein Bedarf, das kindliche Leben und das Leben von Mädchen unter der Herrschaft der Männer zu untersuchen, und wie diese den Zugang zu formaler Erziehung und deren Erfolg, insbesondere der Töchter, behindert. Die Möglicheiten, mit denen Mädchen und Frauen sich behelfen, die sozialen Erwartungen und die realen Herausforderungen des Lebens in Einklang zu bringen, sind in den Fallstudien dargestellt. In der Tat ist die Spanne der möglichen Verhaltensweisen viel größer, als die akzeptierten sozialen Normen sie ahnen lassen. Die Kluft zwischen dem idealen Verhaltensmuster und dem tatsächlichen Auslebensspielraum ist offenkundig. Diese Arbeit will einen Beitrag leisten zu einer Aufklärung über die schädlichen Folgen der Kinderheirat am Beispiel der Mädchen, deren Entwicklung im allgemeinen sowohl bildungsmäßig, gesundheitlich und sozial behindert wird. Es werden auch Vorschläge für weitere Forschung und für Gegenmaßnahmen unterbreitet. ; This study examines issues pertaining to early marriage and its effects on girls' education in rural Ethiopia, with special reference to Mecha Woreda in West Gojjam, Amhara Region, where early marriage is most common and girls' participation in formal education is very low by national as well as regional standards. The study employed primary and secondary methods of data collection. The primary data collection took seven months (between April 2003 and January 2004) in two phases of fieldwork. The first month was devoted to conduct preliminary household surveys, based on which baseline information was gathered and focus families were selected. The remaining months were devoted to conduct personal in-depth interviews with focus families and key informants, participant observation, extended case studies and focus group discussions coupled with video-tape recording and photographing. In short, in the field, most of the data were collected through the "classical" combination of ethnographic methods. I conducted the ethnographic fieldwork research among Bachema and Rim peasant communities of Mecha Woreda (District). Bachema, 5 km away from the woreda's capital, is situated in the lowland (qolla) ecological zone, whereas Rim, about 40 km away from the woreda's capital, is situated in the midland (wäyna däga) ecological zone. I also made shorter visits to other peasant communities in the highland (däga) ecological zone and conducted informal discussions there about marriage customs and early marriage practices. In conducting the ethnographic fieldwork among the rural communities of Mecha Woreda, the local language (Amharic) was used as a means of communication. The study lays emphasis on in-depth and detailed aspects of the issue at hand rather than on generalization. From this emerged an ethnographic fieldwork approach as little formalized as possible, with special attention paid on focus families and extended case studies. Studies on early marriage as well as girls' education in Ethiopia have focused on meso-level generalizations based on base-line surveys and quantitative methods. As a result, the local socio-cultural and economic structures surrounding early marriage and girls' education have been neglected. In everyday observation and participation over the period of the ethnographic study, I documented the daily life as well as numerous social, religious and especially wedding ceremonies. In a network study, I observed and investigated factors motivating parents to arrange early marriages for their children, particularly for daughters; and to send or not to send them to the locally available formal school. Through this method, I detected the impact of family or kinship networks as well as of social-village networks on parents' decision to arrange an early marriage for their daughters, or sending them to the local formal school. The local socio-cultural pressures and economic structures underlying gender socialization and formal schooling among the ethnographic research settings are the core of this research. From this perspective, I examined the social as well as economic dimensions of both, "boy-men's" and "girl-women's" lives. In the studied agrarian communities, the social and cultural pressures on girls to marry at an early age are very strong. A high social and cultural value is attached to virginity until marriage for girls, and an unmarried girl above the age of 14 is locally labeled as qomo qär (unmarriageable), which is an embarrassment or a disgrace to her family as well as to herself. She is also considered an economic burden to her family since her involvement in domestic tasks at home, like her mother's, is valued as unproductive, though her contribution in terms of time invested in diversified economic, including agricultural, activities is higher than males'. Based on personal in-depth interviews with focus families and with early-married female pupils in the ethnographic research sites, the study reveal that the trend of the age at first marriage is getting down from 10 to 7 years and from 12 to 9 years. In other words, the majority of mothers were married between the ages of 10 to 12, whereas the majority of the daughters are now married between the ages of 7 to 9. More specifically, the average age at first marriage for the mothers' generation is 11, whereas it is 8 years for the daughters' generation. Though it is commonly acknowledged in the literature that early marriage is most common among the rural communities of the Amhara Region of Ethiopia, this study reveal the trend, contrary to my expectation, that the prevalence rate of early marriage is increasing among the ethnographic research settings. The underlying reason behind this trend remains to be further investigated and analyzed. On the basis of the preliminary findings, I have organized a two-day exploratory workshop on "Early Marriage and Girls' Education in Mecha Woreda" (September 18-19, 2004) at Merawi, the woreda's capital. The workshop has proved to be a good opportunity to discuss the ethnographic material which I had collected so far and to identify the root-causes of early marriage and reasons for not sending girls to the locally available formal schools. The workshop has proved to be a good opportunity to identify locally appropriate strategies for challenging the negative aspects of early marriage and then to promote girls' formal schooling in the study area. Of course, there are various interactive and complex economic and socio-cultural structures and pressures accounted for the endurance, acceptance, and even the increasing trend of the practice of early marriage among the studied peasant communities. The most critical factors contributing to the highest prevalence rates of early marriage among the ethnographic research settings are family poverty, shortage of land due to fragmentation of family farm plots, and life insecurities. The major factors forcing parents to arrange early marriage for their children, particularly for daughters, can be summarized as follows: (1) Economically well-to-do peasant families can forge economic alliances with the relatively well-to-do families only through their children's marriage; (2) Sons who attain the age of 18 from land-poor families can claim land from the local Peasants' Association only if they got married, without taking into account the age of their brides. On the other hand, land-rich families with adult sons arrange a marriage for them just to maintain their landholdings. In both cases, the brides are usually below the age of 11; (3) Due to the aggravating family poverty, peasant parents tend to arrange the marriage for all of their children at the same time, in order to avoid the problem of preparing wedding feasts for each of them; (4) Securing children's future through marriage alliance is the major concern of peasant families due to life insecurities. As a result, the parents desire to see their children married or settled before becoming old or passing away. The daughters "marry out" because of patrilocality after marriage, so that their parents consider "investments" in them as a lost. Here it is worth mentioning that the socio-cultural motives behind early marriage are gender-specific. As a result, compared to boys, most girls get married at an earlier age just to avoid the qomo qär-stigma (fear of girls being unmarriageable after the age of 14) and to protect them from pre-marital sex, which is not equally scorned for boys. In this context, though economic motives and life insecurities are the major driving forces of early marriage for both sexes, socio-cultural values related to "femininity" and "virginity" have also contributed to the comparatively higher prevalence rate of early marriage among girls. Hence, there is a need for examining the pre-marital life of girls in the light of the overall control of women's life through men, on the one hand, and how this affects girls' access to and success in formal education, on the other. The ways in which girls and women manage to balance social expectations and real life challenges are demonstrated and analyzed in the extended case studies. My observations reveal that, in reality, the range of possible behavior is far wider than the superficially accepted social norms would suggest. In this context, the gap between the ideal patterns of behavior and the real ones becomes obvious. Furthermore, the gap between the national laws/policies legislating against early marriage/promoting girls' education and that of the local practices and realities is thoroughly examined in the light of the local peoples' reasons for arranging early marriage for their daughters, instead of sending them to the locally available formal school. The study reveals that parents' decisions on arranging early marriage for their daughters are usually based on gender differential expectations and values. In the first place, parents have the fear that their daughters will be unsuccessful in the formal schooling as compared to their sons. For most parents, the only successful vocation for the "girl-child" is to be a wife and mother. This motivates parents to give their daughters in marriage at an early age so that they can achieve social recognition in their community. As a result, parents prefer to invest on educating their sons rather than their daughters. In general, economic and social structures, life insecurities and the gender ideology are the main causes of early marriage, particularly for girls. The study examines the harmful consequences of early marriage on girls' overall-development in general and their participation in formal schooling in particular and concludes by suggesting possible areas for further research and future intervention.

From a collection of pamphlets and offprints donated by Fred Newton Scott (1860-1931), Instructor of English at the University of Michigan. ; Mode of access: Internet.

The current pressure on water resources is such, that water scarcity is now an important issue in regions with abundant water resources like the Tropics. These regions are characterized by high precipitation rates almost all year long. This results in a relatively large availability of water resources. However, these water resources are not always equally distributed in time or space, which causes periods and puts areas under water stress in tropical regions. Added to this is the challenge related to the access to these water resources, resulting in a reduced availability in general terms. Costa Rica is a clear example of a country in the Tropical regions, where water scarcity is, actually, on the top of the water agenda. Costa Rica is in the torrid tropical region in Central America, yet it experiences periods of shortage in its available water resources at the end of the dry season. This affects all water sectors, specially agriculture and drinking water supply systems. This situation has been magnified by global change, with a greater demand of resources from population growth, impermeabilization of recharge areas due to urbanization, and reduction of resources due to climate change. To adapt to the situation, it is necessary to conduct an evaluation of suitable water management tools for the country's environmental conditions in a systematic way. This work focuses on one of these tools: managed aquifer recharge (MAR) MAR techniques are a promising approach to address the defined problems, by storing the excess of available water resources during the rainy season in suitable aquifer systems for later use during the dry season. MAR techniques present certain advantages compared to surface storage: less losses through evaporation, less demand of superficial area, among others. In order to determine if MAR techniques are suitable for Costa Rica and will help overcome the temporary water scarcity challenge, three main topics at different scale are investigated. First, at a country scale, the search of suitable areas for specific MAR techniques within the country is carried out based on physical criteria. Second, at a research scale, it is reduced to a basin level. For this case, the assessment of a MAR project based on the first stage of the Australian MAR guidelines is done. This consists of a checklist of five critical elements, which constitutes the base for the assessment of a MAR project. Third, the research is taken into a laboratory scale, where the research focuses on an injection well in an unconfined aquifer system. For the first topic, suitable areas for the implementation of MAR technique spreading methods are identified in Costa Rica by conducting a geographical information science-multi-criteria decision analysis (GIS-MCDA) approach. This is based on four criteria: hydrogeological geoaptitude, terrain slope, top soil texture, and drainage network density. By carrying out a GIS-MCDA, the country is classified into suitable and unsuitable. Based on this method, 61 % of the country is suitable for spreading methods. Among the higher ranked suitable areas are the ones located in the northern and northwest regions. The ranking of the country based on spreading methods by means of a GIS-MCDA method is a first course of action to determine where further research is needed. In the second research level, the feasibility of a MAR project was assessed in the Machuca River basin. This river basin was chosen because: the drinking water supply systems (WSS) do not meet the actual demand, there is government interest to research new water supply alternatives and there is enough basic information on this water basin. To evaluate the feasibility of a MAR project in the basin, the first stage of the feasibility assessment proposed by the Australian MAR guidelines was performed. This consists of a checklist of five critical elements: 1) sufficient demand, 2) adequate recharge source, 3) suitable aquifer, 4) space to treat and, 5) human capability. For an easier analysis of the whole river basin, it was divided into five locations based on the superficial aquifer water levels. It was concluded that a MAR project seems viable in this river basin in the Coyolar and Orotina locations. Regarding the MAR technique to be applied in the MAR project at the Machuca River basin, two considerations were taken: the previously determined suitability and the local conditions. First, the entire Machuca River is ranked as suitable for surface infiltration (MAR spreading method) based on the results from the country scale analysis. The Coyolar and Orotina locations are ranked as having a moderate suitability (between 0.4-0.6). Second, the best material aquifer for recharge in these two locations are the fractured lavas and alluvium located under clay layers. For these two reasons (moderate spreading methods suitability and local conditions), it was decided that direct injection MAR techniques (aquifer storage and recovery – ASR) will be more appropriate for these two locations. At the laboratory research scale, the effect of the well screen length on the injection rate for an unconfined aquifer was corroborated under controlled laboratory conditions. This is one of the first experiments on the topic to the best of the author's knowledge. One of the main findings of the laboratory research is the almost neglectful effect on the injection rate for screen lengths above 80 % of the saturated thickness in an unconfined aquifer. The effect on the screen length is notable in the injection rate for open screen length under 80 % of the total aquifer thickness (95 % of the maximum achievable injection rate) and it increases for open screen lengths under 40 % (90 % of the maximum achievable injection rate). Based on the experimental results, it is recommended to use a screen length of 40 % of the saturated aquifer thickness for ASR wells and of 80 % for injection wells. This assessment shows that MAR techniques are suitable for Costa Rica's environmental conditions. Further on, the assessment at the basin level shows MAR techniques as a promising solution to overcome water scarcity issues. The laboratory scale aquifer-well interactions show promising results regarding the effect of the screen well in the injection rate. Still, more research is needed in this field regarding other aquifer types. Based on all these findings, MAR techniques are an appropriate tool for the integrated water management in the tropical regions. ; Der gegenwärtige Druck auf die Wasserressourcen ist so groß, dass Wasserknappheit sogar in den Tropen zum Thema wird. Diese Regionen sind von hohen Niederschlagsraten geprägt, was zu einer relativ großen Verfügbarkeit von Wasserressourcen führt. Diese sind jedoch nicht immer zeitlich und räumlich gleich verteilt, was temporären und/oder regionalen Wasserstress verursacht. Darüber hinaus hängt die Herausforderung auch mit dem Zugang zu diesen Wasserressourcen zusammen, was zu einer allgemein reduzierten Verfügbarkeit führt. Costa Rica ist ein Beispiel für ein tropisches Land, in dem Wasserknappheit in den letzten Jahren zunehmend an Relevanz gewonnen hat. Costa Rica leidet gegen Ende der Trockenzeit fast jedes Jahr an einem temporären Wassermangel. Dies betrifft alle Wassersektoren, insbesondere die Landwirtschaft und die Trinkwasserversorgung. Diese Situation wird durch den globalen Wandel verstärkt, mit einer größeren Nachfrage nach Ressourcen aufgrund von Bevölkerungswachstum, der Verhinderung von Grundwasserneubildung durch Urbanisierung und Versiegelung und, nicht zuletzt, den Klimawandel. Um sich an diese Situation anzupassen, ist es notwendig, eine systematische Evaluierung geeigneter Wasserbewirtschaftungsinstrumente für die Umweltbedingungen des Landes durchzuführen. Die vorliegende Arbeit konzentriert sich auf eines dieser Werkzeuge: Managed Aquifer Recharge (MAR). MAR-Techniken stellen einen vielversprechenden Ansatz dar, um die zuvor definierten Probleme anzugehen, indem die überschüssigen Wasserressourcen während der Regenzeit in geeigneten Grundwasserleitersystemen zur späteren Nutzung in der Trockenzeit gespeichert werden. MAR-Techniken bieten im Vergleich zur Oberflächenspeicherung gewisse Vorteile, unter anderem geringere Verdunstungsverluste und geringeren Raumbedarf. Um zu bestimmen, ob MAR-Techniken für Costa Rica geeignet sind und dabei helfen können, die zeitlichen Wasserknappheitsherausforderungen zu überwinden, wurden drei Hauptthemen in unterschiedlichen Skalen untersucht. Die Suche nach geeigneten Gebieten für spezifische MAR-Techniken im Land erfolgte zunächst auf der Grundlage von physikalischen Kriterien. Als Zweites wurde die Forschungsskala auf ein Beckenniveau reduziert. Für diesen Fall wurde die Bewertung eines MAR-Projekts auf der Grundlage der ersten Stufe der australischen MAR-Richtlinien durchgeführt. Diese basiert auf einer Checkliste mit fünf kritischen Elementen, welche die Grundlage für die Bewertung eines MAR-Projektes bilden. Zuletzt wurde die Untersuchung im Labormaßstab durchgeführt, wobei sich die Experimente auf Injektionsbohrlöcher in einem ungespannten Grundwasserleitersystem konzentrierten. Für das erste Thema wurden in Costa Rica geeignete Bereiche für die Implementierung von MAR-Technik-Verteilungsmethoden mithilfe eines GIS-basierten Multikriterien- Entscheidungsanalysen-Ansatzes (GIS-MCDA) identifiziert. Dieser basierte auf vier Kriterien: Hydrogeologie, Geländegefälle, oberste Bodentextur und Drainagenetzdichte. Durch die Realisierung eines GIS-MCDA wurde das Land in geeignete und ungeeignete Gebiete eingeteilt. Mit dieser Methode wurden 61 % des Landes als geeignet für die Beckeninfiltration befunden. Gut eingestufte Gebiete liegen hierbei größtenteils im Norden und im Nordwesten. Das Ranking-Verfahren des Landes mit Hilfe einer GIS-MCDA-Methode ist eine erste Vorgehensweise zur Bestimmung weiterer Forschungsgebiete. In der zweiten Forschungsstufe wurde die Machbarkeit eines MAR-Projekts im Machuca-Einzugsgebiet untersucht. Dieses Flussgebiet wurde aus folgenden Gründen gewählt: Die Trinkwasserversorgungsanlagen erfüllen die tatsächliche Nachfrage nicht, weshalb es auch im Interesse der Regierung liegt, nach Alternativen für die Wasserversorgung zu forschen. Darüber hinaus ist die Region geologisch gut erschlossen und die Informationsdichte ist ausreichend hoch. Um die Realisierbarkeit eines MAR-Projektes im Einzugsgebiet zu bewerten, wurde die erste Stufe der Machbarkeitsbewertung anhand der Checkliste an fünf kritischen Elementen durchgeführt: 1) ausreichende Nachfrage, 2) angemessene Wiederaufladungsquelle, 3) geeigneter Grundwasserleiter, 4) Raum für Maßnahmen und 5) Humanressourcen. Um die Analyse des gesamten Flusseinzugsgebietes zu vereinfachen, wurde es in fünf Bereiche eingeteilt, die auf den oberflächennahen Grundwasserständen basieren. Es wurde der Schluss gezogen, dass ein MAR-Projekt in diesem Flussgebiet an den Standorten Coyolar und Orotina nachhaltig erscheint. In Bezug auf die MAR-Technik, die in einem MAR-Projekt am Machuca-Flussbecken angewendet werden soll, wurden Überlegungen angestellt hinsichtlich der zuvor ermittelten Eignung und der örtlichen Gegebenheiten. Zunächst wurde der gesamte Machuca-Fluss aufgrund der Ergebnisse der Länderanalyse als geeignet für die Oberflächeninfiltration eingestuft. Die Coyolar- und Orotina-Standorte wurden mit einer moderaten Eignung eingestuft. Weiterhin wurde festgestellt, dass die für die Grundwasseranreicherung geeignetste Formation die Kies- und Bruchlavenlagen darstellen, die sich unter einer Tonschicht befinden. Aus diesen beiden Gründen (moderate Eignung für Beckeninfiltration, und lokale Hydrogeologie) wurde entschieden, dass MAR-Techniken mit direkter Injektion (Aquifer Storage and Recovery - ASR) für diese beiden Standorte geeigneter sind. In der kleinsten Untersuchungsskala wurde der Einfluss der Filterlänge auf die Injektionsrate für einen freien Grundwasserleiter unter kontrollierten Laborbedingungen bestätigt. Dies ist eines der ersten Experimente zu diesem Thema nach bestem Wissen des Autors. Eines der Hauptergebnisse der Laborforschung ist der fast vernachlässigbare Effekt auf die Injektionsrate bei Filterlängen von über 80 % der gesättigten Mächtigkeit in einem freien Grundwasserleiter. Die Wirkung auf die Filterlänge ist bei der Injektionsrate für offene Filterlängen unter 80 % der gesamten Grundwasserleiterhöhe (95 % der maximal erreichbaren Injektionsrate) und bei offenen Filterlängen unter 40 % (90 % der maximal erreichbaren Injektionsrate). Basierend auf den experimentellen Ergebnissen wird empfohlen, eine Filterlänge von 40 % der gesättigten Grundwasserleiterhöhe für ASR-Brunnen und 80 % für Injektionsbohrungen zu verwenden. Die vorliegende Bewertung zeigt, dass MAR-Techniken für die Umweltbedingungen in Costa Rica gut geeignet sind. Darüber hinaus demonstriert die Bewertung auf der Einzugsgebietsebene MAR als eine Lösung zur Überwindung von Wasserknappheitsproblemen. Die Grundwasserleiter-Brunnen-Interaktionen im Labormaßstab zeigen vielversprechende Ergebnisse hinsichtlich der Wirkung der Filterlänge auf die Injektionsrate. Dennoch ist auf diesem Gebiet mehr Forschung in Bezug auf andere Aquifertypen erforderlich. Basierend auf all diesen Erkenntnissen sind MAR-Techniken ein geeignetes Werkzeug für das integrierte Wassermanagement in der tropischen Umwelt. ; La presión actual sobre los recursos hídricos es tal, que la escasez de agua es ahora un problema importante en áreas con abundantes recursos hídricos como las regiones tropicales. Estas regiones se caracterizan por altas tasas de precipitación casi durante todo el año. Esto da como resultado una disponibilidad relativamente grande de recursos hídricos. Sin embargo, estos recursos hídricos no siempre se distribuyen equitativamente en el tiempo y el espacio, lo que causa períodos y pone áreas bajo estrés hídrico en las regiones tropicales. Además de esto, el desafío también está relacionado con el acceso a estos recursos hídricos, lo que crea una disponibilidad reducida en términos generales. Costa Rica es un claro ejemplo de un país en las regiones tropicales, donde la escasez de agua se encuentra en lo más alto de la agenda del agua. Costa Rica está situada en la región tropical tórrida de América Central, sin embargo, experimenta períodos de escasez en sus recursos hídricos disponibles al final de la estación seca. Esto afecta a todos los sectores de agua, especialmente a la agricultura y a los sistemas de suministro de agua potable. Esta situación ha sido magnificada por el cambio global, con una mayor demanda de recursos por el crecimiento de la población, la impermeabilización de las áreas de recarga por la urbanización y la reducción de recursos debido al cambio climático. Para adaptarse a esta situación, es necesario llevar a cabo una evaluación sistemática de las herramientas de gestión del agua adecuadas para las condiciones ambientales del país. Este trabajo se centra en una de estas herramientas: la gestión de la recarga acuíferos gestionados (MAR). Las técnicas de MAR son un enfoque prometedor para abordar los problemas previamente definidos, almacenando el exceso de recursos hídricos disponibles durante la estación lluviosa en sistemas acuíferos adecuados para su uso posterior en la estación seca. Las técnicas de MAR presentan ciertas ventajas en comparación con el almacenamiento en superficie: menos pérdidas por evaporación y menor demanda de área superficial, entre otras. Con el fin de determinar si las técnicas de MAR son adecuadas para Costa Rica y ayudarán a superar los desafíos temporales de escasez de agua, se investigaron tres temas principales a diferentes escalas. Primero, en una escala de país, la búsqueda de áreas adecuadas para técnicas específicas de MAR en el país se realizó con base en criterios físicos. En segundo lugar, la escala de investigación se reduce a un nivel de cuenca. Para este caso, se realizó la evaluación de un proyecto de MAR basado en la primera etapa de las directrices australianas de MAR. Esta consiste en una lista de verificación de cinco elementos críticos, que constituye la base para la evaluación de un proyecto MAR. En tercer lugar, la investigación se lleva a escala de laboratorio, donde la investigación se centra en los pozos de inyección en un sistema acuífero no confinado. Para el primer tema, las áreas adecuadas para la implementación de los métodos de infiltración de la MAR se identifican en Costa Rica mediante un enfoque de ciencia la información geográfica y análisis de decisión multicriterio (SIG-MCDA). Esto se basa en cuatro criterios: geoaptitud hidrogeológica, pendiente del terreno, textura del suelo superior y densidad de la red de drenaje. Al realizar un GIS-MCDA, el país se clasifica en áreas adecuadas e inadecuadas. Con base en este método, el 61 % del país se consideró adecuado para métodos de infiltración. Las áreas adecuadas mejor clasificadas se encuentran en las regiones del norte y noroeste del país. La clasificación del país según el potencial de los métodos de infiltración por medio de un método GIS-MCDA es un primer curso de acción para determinar otras áreas de investigación. En el segundo nivel de investigación, se evaluó la factibilidad de un proyecto MAR en la cuenca del río Machuca. Esta cuenca hidrográfica se eligió porque: los sistemas de suministro de agua potable no satisfacen la demanda real, existe un interés del gobierno en buscar nuevas alternativas de suministro de agua y hay suficiente información básica en esta cuenca hidrográfica. Para evaluar la factibilidad de un proyecto MAR en la cuenca, la primera etapa de la evaluación se realizó sobre la base de la lista de cinco elementos críticos: 1) demanda suficiente, 2) fuente de recarga adecuada, 3) acuífero adecuado, 4) espacio para tratar el agua y, 5) la capacidad humana. Para facilitar el análisis de toda la cuenca del río, se dividió en cinco localidades en función de los niveles de agua superficiales del acuífero. Se concluyó que un proyecto MAR parece viable en esta cuenca en las localidades Coyolar y Orotina. Con respecto a la técnica de MAR que se aplicará en un proyecto MAR en la cuenca del río Machuca, se tomaron dos consideraciones: la idoneidad previamente determinada y las condiciones locales. En primer lugar, todo el río Machuca se clasifica como adecuado para la infiltración superficial (método de infiltración MAR) en función de los resultados del análisis a escala de país. Las localidades Coyolar y Orotina se clasifican con una idoneidad moderada. En segundo lugar, el mejor material acuífero para la recarga en estos dos lugares son las fracturas lavas y aluviones ubicados bajo capas de arcilla. Se decidió que las técnicas de inyección directa MAR (almacenamiento y recuperación - ASR) serán más apropiadas para estas dos ubicaciones por estas dos razones (idoneidad de los métodos de propagación moderada y condiciones locales). En la escala de investigación más pequeña, el efecto de la longitud de la pantalla del pozo sobre la tasa de inyección para un acuífero no confinado se corroboró bajo condiciones de laboratorio controladas. Este es uno de los primeros experimentos sobre el tema según el mejor conocimiento del autor. Uno de los principales hallazgos de la investigación de laboratorio es el efecto casi nulo en la tasa de inyección para longitudes de pantalla superiores al 80 % del espesor saturado en un acuífero no confinado. El efecto en la longitud de la pantalla es apreciable en la velocidad de inyección para pantalla abierta inferior al 80 % del espesor total del acuífero (95 % de la máxima velocidad de inyección alcanzable) y aumenta para longitudes de pantalla abierta por debajo del 40 % (90 % de la máxima tasa de inyección alcanzable). En base a los resultados experimentales, se recomienda utilizar una longitud de malla del 40 % del espesor del acuífero saturado para los pozos ASR y del 80 % para los pozos de inyección. La presente evaluación muestra que las técnicas de MAR son adecuadas para las condiciones ambientales de Costa Rica. Más allá, la evaluación a nivel de cuenca muestra las técnicas de MAR como una solución para superar los problemas de escasez de agua. Las interacciones entre acuíferos y pozos a escala de laboratorio muestran resultados prometedores con respecto al efecto de la pantalla en la velocidad de inyección. Aun así, se necesita más investigación en este campo con respecto a otros tipos de acuíferos. Con base en todos estos hallazgos, las técnicas de MAR son una herramienta apropiada para la gestión integrada del agua en las regiones tropicales.

The impact of climate change is increasingly important to the design of urban water infrastructure like stormwater systems, sewage systems and drinking water systems. Growing evidence indicates that the water sector will not only be affected by climate change, but it will reflect and deliver many of its impacts through floods, droughts, or extreme rainfall events. Water resources will change in both quantity and quality, and the infrastructure of stormwater and wastewater facilities may face greater risk of damage caused by storms, floods and droughts. The effect of the climate change will put more difficulties on operations to disrupted services and increased cost of the water and wastewater services. Governments, urban planners, and water managers should therefore re-examine development processes for municipal water and wastewater services and are adapt strategies to incorporate climate change into infrastructure design, capital investment projects, service provision planning, and operation and maintenance. According to the Intergovernmental Panel on Climate Change, the global mean temperature has increased by 0,7 °C during the last 100 years and, as a consequence, the hydrological cycle has intensified with, for example, more acute rainfall events. As urban drainage systems have been developed over a long period of time and design criteria are based upon climatic characteristics, these changes will affect the systems and the city accordingly. The overall objective of this thesis is to increase the knowledge about the climate change impacts on the stormwater system in Al Hillah city/Iraq. In more detail, the objective is to investigate how climate change could affect urban drainage systems specifically stormwater infrastructure, and also to suggest an adaptation plan for these changes using adaptation plans examples from international case studies. Three stochastic weather generators have been investigated in order to understand the climate and climate change in Al Hillah. The stochastic weather generators have been used in different kind of researches and studies; for example in hydrology, floods management, urban water design and analysis, and environmental protection. To make such studies efficient, it is important to have long data records (typically daily data) so the weather generator can generate synthetic daily weather data based on a sound statistical background. Some weather generators can produce the climate change scenarios for different kind of global climate models. They can be used also to produce synthetic data for a site that does not have enough data by using interpolation methods. To ensure that the weather generator is fitting the climate of the region properly, it should be tested against observed data, whether the synthetic data are sufficiently similar. At the same time, the accuracy of the weather generator is different from region to region and depends on the respective climate properties. Testing three weather generators GEM6, ClimGen and LARS-WG at eight climate stations in the region of Babylon governorate/Iraq, where Al Hillah is located, is one of the purposes of the first part of this study. LARS-WG uses a semi-parametric distribution (developed distribution), whereas GEM6 and ClimGen use a parametric distribution (less complicated distribution). Different statistical tests have been selected to compare observed and synthetic weather data for the same kind, for instance, the precipitation and temperature distribution (wet and dry season). The result shows that LARS-WG represents the observed data for Babylon region in a better way than ClimGen, whereas GEM6 seems to misfit the observed data. The synthetic data will be used for a first simulation of urban run-off during the wet season and the consequences of climate change for the design and re-design of the urban drainage system in Al Hillah. The stochastic weather generator LARS is then used to generate ensembles of future weather data using five Global Climate Models (GCMs) that best captured the full range of uncertainty. These Global Climate Models are used to construct future climate scenarios of temperature and precipitation over the region of Babylon Governorate in Iraq. The results show an increase in monthly temperatures and a decrease in the total amount of rain, yet the extreme rain events will be more intense in a shorter time. Changes in the amount, timing, and intensity of rain events can affect the amount of stormwater runoff that needs to be controlled. The climate change calculated projections may make existing stormwater-related flooding worse. Different districts in Al Hillah city may face more frequent stormwater floods than before due to the climate change projections. All the results that have been taken from the Global Climate Models are in a daily resolution format and in order to run the Storm Water Management Model it is important to have all data in a minimum of one hour resolution. In order to fulfill this condition a disaggregation model has been used. Some hourly precipitation data were required to calibrate the temporal disaggregation model; however none of the climate stations and rain gauges in the area of interest have hourly resolution data, so the hourly data from Baghdad airport station have been used for that calibration. The changes in the flood return periods have been seen in the projected climate change results, and a return period will only remain valid over time if environmental conditions do not change. This means that return periods used for planning purposes may need to be updated more often than previously, because values calculated based on the past 30 years of data may become unrepresentative within a relatively short time span. While return periods provide useful guidance for planning the effects of flooding and related impacts, they need to be used with care, and allowances have to be made for extremes that may occur more often than may be expected. In the study area with separated stormwater systems, the Storm Water Management Model simulation shows that the number of surface floods as well as of the floods increases in the future time periods 2050s and 2080s. Future precipitation will also increase both the flooding frequency and the duration of floods; therefore the need to handle future situations in urban drainage systems and to have a well-planned strategy to cope with future conditions is evident. The overall impacts on urban drainage systems due to the increase of intensive precipitation events need to be adapted. For that reason, recommendations for climate change adaptation in the city of Al Hillah have been suggested. This has been accomplished by merging information from the review of five study cases, selected based on the amount and quality of information available. The cities reviewed are Seattle (USA), Odense (Denmark), Tehran (Iran), and Khulna (Bangladesh).:Preface Acknowledgment Abstract Kurzfassung Contents List of Figures List of Tables List of Listing List of Abbreviation Introduction 1.1. Background of The Research 1.2. The Climate Change Challenge 1.3. Urban Water Systems and Climate Change 1.4. Climate Change and Urban Drainage Adaptation Plan 1.5. Objectives of the Research 1.6. Research Problems and Hypothesis 1.7. Dissertation Structure 1.8. Delimitations Climate History and Climate Change Projections in Al Hillah City Chapter One: State of the Art on Climate Change 2.1.1. The Earth's Climate System 2.1.2. Climate Change 2.1.3. Emission Scenarios 2.1.4. Global Climate Change 2.1.5. Climate Models 2.1.6. Downscaling Chapter Two: Topography and Climate of the Study Area 2.2.1. Location 2.2.2. Topography 2.2.3. Climate Chapter Three: Climate Change - Methodology and Data 2.3.1. Methodology 2.3.1.1. Stochastic Weather Generators 2.3.1.2. Description of Generators Used in the Comparison 2.3.1.3. Statistical Analysis Comparison Test 2.3.2. Data 2.3.2.1. Required data for modelling 2.3.2.2. Historical daily data required for the weather generators 2.3.2.3. Minimum requirements 2.3.2.4. Data Availability Chapter Four: Results Analysis and Evaluation of Climate Change 2.4.1. Weather Generators Comparison Test results 2.4.1.1.The p-value test Temperature Comparison results Precipitation Comparison Results 2.4.2. LARS Weather Generator Future Scenario 2.4.2.1.1. Climate Change Scenarios for the region of Babylon governorate Storm Water System and Urban Flooding in Al Hillah City Chapter one: Urban Water Modelling 3.1.1. General Overview and Background 3.1.1.1. Storm water systems 3.1.2. Urban Runoff Models 3.1.3. An Overview of Runoff Estimation Methods 3.1.3.1. Computer Modelling in Urban Drainage 3.1.3.2.Statistical Rational Method (SRM) 3.1.4. Models Based on Statistical Rational Method 3.1.5. Urban Rainfall-Runoff Methods 3.1.6. Accuracy Level in Urban Catchment Models Chapter Two: Urban Water System in Al Hillah City and Data Requirement for Modelling 3.2.1. History 3.2.2. Current Situation 3.2.2.1. Urban water system Iraq 3.2.2.2. Urban Water description in Babylon governorate 3.2.2.3. Drinking water network 3.2.2.4. Sewerage infrastructure 3.2.3. Required data for modelling Chapter Three: Methodology to Disaggregate Daily Rain Data and Model Storm Water Runoff 3.3.1. Temporal Disaggregation (hourly from daily) 3.3.1.1. Background of Disaggregation 3.3.1.2. Disaggregation techniques 3.3.1.3. DiMoN Disaggregation Tool 3.3.1.4. Input Data 3.3.1.5. Methods Formerly Used 3.3.2. EPA Storm Water Management Model (SWMM) 3.3.2.1. Verification and Calibration 3.3.2.2. Stormwater Management Model PCSWMM 3.3.2.3. Complete support for all USEPA SWMM5 engine capabilities Chapter Four: Urban Flooding Results 3.4.1. Disaggregation of the daily rain data to hourly data 3.4.1.1.The 1 hour events properties 3.4.1.2. Estimating the rain events in each climate change scenario 3.4.1.3. Past, Current and future return periods 3.4.2. Storm Water Management Model PCSWMM Calibration 3.4.3.Return periods and Urban Floods 3.4.3.1.Network simulation 3.4.3.2.Properties with previous flooding problems 3.4.3.3.Storm water system simulation under 1 hour-2, 5 and 10 years return period 3.4.3.4.Storm water system simulation under 1 hour-25 years return period 3.4.3.5.Storm water system simulation under 1 hour-50 years return period 3.4.3.6. Storm water system simulation under 1 hour – 100, 200, 500 and 1000 years return period 3.4.3.7.Total Flooding Adaptation Plan for Al Hillah City Chapter One: International Case Studies 4.1.1. Historical precipitation analysis 4.1.2. Current and projected future climate change, impacts and adaptation plan for each selected city 4.1.2.1. Seattle 4.1.2.2. Odense 4.1.2.3. Tehran 4.1.2.4. Khulna 4.1.2.5. Melbourne 4.1.3. Drainage System of the Studied Cities 4.1.3.1. Drainage System in Seattle 4.1.3.2. Drainage System in Odense 4.1.3.3. Drainage System in Tehran 4.1.3.4. Drainage System in Khulna 4.1.3.5. Drainage System in Melbourne Chapter Two: Adaptation Plan for Al Hillah City 4.2.1. Conclusions from Adaptation Options Analysed 4.2.2. Suggestions for Al Hillah City 4.2.3. Adaptation Actions Overall Conclusion Bibliography ; Die Auswirkungen des Klimawandels auf die Gestaltung der städtischen Wasserinfrastruktur wie Regenwasser, Kanalisation und Trinkwassersysteme werden immer wichtiger. Eine wachsende Anzahl von Belegen zeigt, dass der Wassersektor nicht nur durch den Klimawandel beeinflusst werden wird, aber er wird zu reflektieren und liefern viele seiner Auswirkungen durch Überschwemmungen, Dürren oder extreme Niederschlagsereignisse. Die Wasserressourcen werden sich in Quantität und Qualität verändern, und die Infrastruktur von Regen-und Abwasseranlagen kann einer größeren Gefahr von Schäden durch Stürme, Überschwemmungen und Dürren ausgesetzt sein. Die Auswirkungen des Klimawandels werden zu mehr Schwierigkeiten im Betrieb gestörter Dienstleistungen und zu erhöhten Kosten für Wasser-und Abwasserdienstleistungen führen. Regierungen, Stadtplaner, und Wasser-Manager sollten daher die Entwicklungsprozesse für kommunale Wasser-und Abwasserdienstleistungen erneut überprüfen und Strategien anpassen, um den Klimawandel in Infrastruktur-Design, Investitionsprojekte, Planung von Leistungserbringung, sowie Betrieb und Wartung einzuarbeiten. Nach Angaben des Intergovernmental Panel on Climate Change hat die globale Mitteltemperatur in den letzten 100 Jahren um 0,7 °C zugenommen, und in der Folge hat sich der hydrologische Zyklus intensiviert mit, zum Beispiel, stärkeren Niederschlagsereignisse. Da die städtischen Entwässerungssysteme über einen langen Zeitraum entwickelt wurden und Design-Kriterien auf klimatischen Eigenschaften beruhen, werden diese Veränderungen die Systeme und die Stadt entsprechend beeinflussen. Das übergeordnete Ziel dieser Arbeit ist es, das Wissen über die Auswirkungen des Klimawandels auf das Regenwasser-System in der Stadt Hilla / Irak zu bereichern. Im Detail ist das Ziel, zu untersuchen, wie der Klimawandel die Siedlungsentwässerung und insbesondere die Regenwasser-Infrastruktur betreffen könnte. Desweiteren soll ein Anpassungsplan für diese Änderungen auf der Grundlage von beispielhaften Anpassungsplänen aus internationalen Fallstudienvorgeschlagen werden. Drei stochastische Wettergeneratoren wurden untersucht, um das Klima und den Klimawandel in Hilla zu verstehen. Stochastische Wettergeneratoren wurden in verschiedenen Untersuchungen und Studien zum Beispiel in der Hydrologie sowie im Hochwasser-Management, Siedlungswasser-Design- und Analyse, und Umweltschutz eingesetzt. Damit solche Studien effizient sind, ist es wichtig, lange Datensätze (in der Regel Tageswerte) haben, so dass der Wettergenerator synthetische tägliche Wetterdaten erzeugen kann, dieauf einem soliden statistischen Hintergrund basieren. Einige Wettergeneratoren können Klimaszenarien für verschiedene Arten von globalen Klimamodellen erzeugen. Sie können unter Verwendung von Interpolationsverfahren auch synthetische Daten für einen Standort generieren, für den nicht genügend Daten vorliegen. Um sicherzustellen, dass der Wettergenerator dem Klima der Region optimal entspricht, sollte gegen die beobachteten Daten geprüft werden, ob die synthetischen Daten ausreichend ähnlich sind. Gleichzeitig unterscheidet sich die Genauigkeit des Wettergenerator von Region zu Region und abhängig von den jeweiligen Klimaeigenschaften. Der Zweck des ersten Teils dieser Studie ist es daher, drei Wettergeneratoren, namentlich GEM6, ClimGen und LARS-WG, an acht Klimastationen in der Region des Gouvernements Babylon / Irak zu testen. LARS-WG verwendet eine semi-parametrische Verteilung (entwickelte Verteilung), wohingegen GEM6 und ClimGen eine parametrische Verteilung (weniger komplizierte Verteilung) verwenden. Verschiedene statistische Tests wurden ausgewählt, um die beobachteten und synthetischen Wetterdaten für identische Parameter zu vergleichen, zum Beispiel die Niederschlags- und Temperaturverteilung (Nass-und Trockenzeit). Das Ergebnis zeigt, dass LARS-WG die beobachteten Daten für die Region Babylon akkurater abzeichnet, als ClimGen, wobei GEM6 die beobachteten Daten zu verfehlen scheint. Die synthetischen Daten werden für eine erste Simulation des städtischen Run-offs in der Regenzeit sowie der Folgen des Klimawandels für das Design und Re-Design des städtischen Entwässerungssystems in Hilla verwendet. Der stochastische Wettergenerator LARS wird dann verwendet, um Gruppen zukünftiger Wetterdaten unter Verwendung von fünf globalen Klimamodellen (GCM), die das gesamte Spektrum der Unsicherheit am besten abdecken, zu generieren. Diese globalen Klimamodelle werden verwendet, um zukünftige Klimaszenarien der Temperatur und des Niederschlags für die Region Babylon zu konstruieren. Die Ergebnisse zeigen, eine Steigerung der monatlichen Temperaturen und eine Abnahme der Gesamtmenge der Regen, wobei es jedoch extremere Regenereignissen mit höherer Intensivität in kürzerer Zeit geben wird. Veränderungen der Höhe, des Zeitpunkt und der Intensität der Regenereignisse können die Menge des Abflusses von Regenwasser, die kontrolliert werden muss, beeinflussen. Die Klimawandel-Prognosen können bestehende regenwasserbedingte Überschwemmungen verschlimmern. Verschiedene Bezirke in Hilla können stärker von Regenfluten betroffen werden als bisher aufgrund der Prognosen. Alle Ergebnisse, die von den globalen Klimamodellen übernommen wurden, sind in täglicher Auflösung und um das Regenwasser-Management-Modell anzuwenden, ist es wichtig, dass alle Daten in einer Mindestauflösung von einer Stunde vorliegen. Zur Erfüllung dieser Bedingung wurde ein eine Aufschlüsselungs-Modell verwendet. Einige Stunden-Niederschlagsdaten waren erforderlich, um das zeitliche Aufschlüsselungs-Modell zu kalibrieren. Da weder die Klimastationen noch die Regen-Messgeräte im Interessenbereich über stundenauflösende Daten verfügt, wurden die Stundendaten von Flughäfen in Bagdad verwendet. Die Veränderungen in den Hochwasserrückkehrperioden sind in den projizierten Ergebnissen des Klimawandels ersichtlich, und eine Rückkehrperiode wird nur dann über Zeit gültig bleiben, wenn sich die Umweltbedingungen nicht ändern. Dies bedeutet, dass Wiederkehrperioden, die für Planungszwecke verwendet werden, öfter als bisher aktualisiert werden müssen, da die auf Grundlage von Daten der letzten 30 Jahre berechneten Werte innerhalb einer relativ kurzen Zeitspanneunrepräsentativ werden können. Während Wiederkehrperioden bieten nützliche Hinweise für die Planung die Effekte von Überschwemmungen und die damit verbundenen Auswirkungen, müssen aber mit Vorsicht verwendet werden, und Extreme, die öfter eintreten könnten als erwartet, sollten berücksichtigt werden. Im Studienbereich mit getrennten Regenwassersystemen zeigt die Simulation des Regenwasser-Management-Modells, dass sich die Anzahl der Oberflächenhochwasser sowie der Überschwemmungen im Zeitraum 2050e-2080 erhöhen wird. Zukünftige Niederschläge werdensowohl die Hochwasser-Frequenz als auch die Dauer von Überschwemmungen erhöhen. Daher ist die Notwendigkeit offensichtlich, zukünftige Situationen in städtischen Entwässerungssystemen zu berücksichtigen und eine gut geplante Strategie zu haben, um zukünftige Bedingungen zu bewältigen. Die gesamten Auswirkungen auf die Siedlungsentwässerungssyteme aufgrund der Zunahme von intensiven Niederschlagsereignissen müssen angepasst werden. Aus diesem Grund wurden Empfehlungen für die Anpassung an den Klimawandel in der Stadt Hilla vorgeschlagen. Diese wurden durch die Zusammenführung von Informationen aus der Prüfung von fünf Fallstudien, ausgewählt aufgrund der Menge und Qualität der verfügbaren Informationen, erarbeitet,. Die bewerteten Städte sind Seattle (USA), Odense (Dänemark), Teheran (Iran), und Khulna (Bangladesch).:Preface Acknowledgment Abstract Kurzfassung Contents List of Figures List of Tables List of Listing List of Abbreviation Introduction 1.1. Background of The Research 1.2. The Climate Change Challenge 1.3. Urban Water Systems and Climate Change 1.4. Climate Change and Urban Drainage Adaptation Plan 1.5. Objectives of the Research 1.6. Research Problems and Hypothesis 1.7. Dissertation Structure 1.8. Delimitations Climate History and Climate Change Projections in Al Hillah City Chapter One: State of the Art on Climate Change 2.1.1. The Earth's Climate System 2.1.2. Climate Change 2.1.3. Emission Scenarios 2.1.4. Global Climate Change 2.1.5. Climate Models 2.1.6. Downscaling Chapter Two: Topography and Climate of the Study Area 2.2.1. Location 2.2.2. Topography 2.2.3. Climate Chapter Three: Climate Change - Methodology and Data 2.3.1. Methodology 2.3.1.1. Stochastic Weather Generators 2.3.1.2. Description of Generators Used in the Comparison 2.3.1.3. Statistical Analysis Comparison Test 2.3.2. Data 2.3.2.1. Required data for modelling 2.3.2.2. Historical daily data required for the weather generators 2.3.2.3. Minimum requirements 2.3.2.4. Data Availability Chapter Four: Results Analysis and Evaluation of Climate Change 2.4.1. Weather Generators Comparison Test results 2.4.1.1.The p-value test Temperature Comparison results Precipitation Comparison Results 2.4.2. LARS Weather Generator Future Scenario 2.4.2.1.1. Climate Change Scenarios for the region of Babylon governorate Storm Water System and Urban Flooding in Al Hillah City Chapter one: Urban Water Modelling 3.1.1. General Overview and Background 3.1.1.1. Storm water systems 3.1.2. Urban Runoff Models 3.1.3. An Overview of Runoff Estimation Methods 3.1.3.1. Computer Modelling in Urban Drainage 3.1.3.2.Statistical Rational Method (SRM) 3.1.4. Models Based on Statistical Rational Method 3.1.5. Urban Rainfall-Runoff Methods 3.1.6. Accuracy Level in Urban Catchment Models Chapter Two: Urban Water System in Al Hillah City and Data Requirement for Modelling 3.2.1. History 3.2.2. Current Situation 3.2.2.1. Urban water system Iraq 3.2.2.2. Urban Water description in Babylon governorate 3.2.2.3. Drinking water network 3.2.2.4. Sewerage infrastructure 3.2.3. Required data for modelling Chapter Three: Methodology to Disaggregate Daily Rain Data and Model Storm Water Runoff 3.3.1. Temporal Disaggregation (hourly from daily) 3.3.1.1. Background of Disaggregation 3.3.1.2. Disaggregation techniques 3.3.1.3. DiMoN Disaggregation Tool 3.3.1.4. Input Data 3.3.1.5. Methods Formerly Used 3.3.2. EPA Storm Water Management Model (SWMM) 3.3.2.1. Verification and Calibration 3.3.2.2. Stormwater Management Model PCSWMM 3.3.2.3. Complete support for all USEPA SWMM5 engine capabilities Chapter Four: Urban Flooding Results 3.4.1. Disaggregation of the daily rain data to hourly data 3.4.1.1.The 1 hour events properties 3.4.1.2. Estimating the rain events in each climate change scenario 3.4.1.3. Past, Current and future return periods 3.4.2. Storm Water Management Model PCSWMM Calibration 3.4.3.Return periods and Urban Floods 3.4.3.1.Network simulation 3.4.3.2.Properties with previous flooding problems 3.4.3.3.Storm water system simulation under 1 hour-2, 5 and 10 years return period 3.4.3.4.Storm water system simulation under 1 hour-25 years return period 3.4.3.5.Storm water system simulation under 1 hour-50 years return period 3.4.3.6. Storm water system simulation under 1 hour – 100, 200, 500 and 1000 years return period 3.4.3.7.Total Flooding Adaptation Plan for Al Hillah City Chapter One: International Case Studies 4.1.1. Historical precipitation analysis 4.1.2. Current and projected future climate change, impacts and adaptation plan for each selected city 4.1.2.1. Seattle 4.1.2.2. Odense 4.1.2.3. Tehran 4.1.2.4. Khulna 4.1.2.5. Melbourne 4.1.3. Drainage System of the Studied Cities 4.1.3.1. Drainage System in Seattle 4.1.3.2. Drainage System in Odense 4.1.3.3. Drainage System in Tehran 4.1.3.4. Drainage System in Khulna 4.1.3.5. Drainage System in Melbourne Chapter Two: Adaptation Plan for Al Hillah City 4.2.1. Conclusions from Adaptation Options Analysed 4.2.2. Suggestions for Al Hillah City 4.2.3. Adaptation Actions Overall Conclusion Bibliography

1. Diese Arbeit ist eine Nachfragestudie, die auf den Mikro-Daten des Verbrauches für Lebensmittel und im Rahmen einer statisch, Nutzenmaximierend, und partielle Modell bearbeitet ist. Die Studie ermöglicht eine Bereitstellung von Information über das Zusammenhang zwischen den konkurrierenden Warengruppen in einer vollständigen Nachfrage System. 2. Derzeitige Wirtschaftentwicklung, die unter anderen wegen der im Juli 1997 ausgebrochene Krise ausgeprägt ist, hat eine dringende Notwendigkeit für die Politik und Wissenschaftler der Lebensmittel und Landwirtschaft dieses Landes um eine Information auf die Konsumsverhalten der Haushalte in ihrer Reaktionen auf die Änderung der Verbrauch determinierenden Faktoren wie Einkommen, Preisverhältnis, Einführung neuer Marken in Lebensmittelprodukte, Intensivierung der Anzeigen, Änderung im Modus des Einzelhandels, usw., sowie die Änderungen in demographische Faktor der Haushalte. Der Bedarf nach dieser Informationen sind um so großer, weil es nach im Juli 1997 ausgebrochene Wirtschaftkrise ein tief greifende Strukturwandel gibt, die vielfältige Folge mitgebracht hat. Diese Folge sind unter anderen: (i) Indonesien ist daran gezwungen, die Wirtschaft, einschließlicher Lebensmittelmarkt sich an einem Markt System zu orientieren; (ii) die durchschnittliche Kaufkraft des Volkes ist zu der Ebene der vor zehn Jahre zurück gegangen; (iii) Der Preisverhältnis verändert sich. (iv) Politisch gesehen, steht die indonesischen Regierung derzeit vor einer Ära der Dezentralisierung. Diese Faktoren konnte es dazu führen, der sich Struktur der verschiedenen Haushaltsgruppen in Indonesien zu ändern. Dazu ist es Notwendig, eine Studie mit den lokalen spezifische Sicht des Verbrauchs verhaltens durchzuführen. 3. Zu den Zeitpunkt ist die existierende Information unzulänglich, weil die vorherigen Studien wenn überhaupt da sind, lediglich nur auf Einzel Gleichung schätzende Modell begrenzt sind, und sie sind meisten basiert auf einen argregierten Datei. Auf Grund der Wichtigkeit des Haushalts als die entscheidende Einheit in Verbrauch und auf Grund einer wachsenden Erreichbarkeit von Makrodaten, hat diese Studie einen disaggregierten Haushalt Mikrodatensatz von der Provinz Ost Java, Indonesien benutzt. 4. Die Studie hat folgende Ziele: Erstens, Nachfragenparameter für die untersuchten Lebensmittelgruppen zu finden, damit man die Wirkung einer Preisänderungen auf die Nachfrage der Lebensmittelgruppen für verschiedene Einkommengruppen in der Provinz Ost Java, Indonesien analysieren kann. Zweitens, um zu zeigen, wie man die Studienergebnisse für real politische Grundsatzfragen um die Lebensmittel und die Landwirtschaft nutzen kann. Drittens, um die spezifischen Wohlfahrtwirkungen der ausgewählten Preispolitik für verschiedene Einkommengruppen zu bewerten. 5. Ein historisch perspektive Überblick über die Republik von Indonesien zeigt an, dass Indonesien eine Wirtschaft mit schwerer staatlicher Einmischung in der Vergangenheit ist, und eine Änderungen von diesem grundlegenden Modell eine Sache des politischen Pragmatismus ist. Die ändernde Wirtschaftstruktur des Landes hat dazu zuführen, das die Rolle der Landwirtschaft im Brutto Inland Produkt (BIP) Beitrags verringert ist, obwohl diese noch wichtig ist für die Lebensmittelsevorkehrung und Anstellung. Steigende pro Kopfseinkommen pro Jahr auf dem Land hat nur geringe Minderung des Verbrauches auf Nahrungsmitteln zu Folge. Reiskonsum hat einen hohen Anteil der gesamter Nahrungsmittelausgaben in allen Haushaltgruppen. Daher hat sich Nahrungsmittelpolitik in Indonesien vorherrschend noch auf Reis konzentriert. 6. Dieses Studie hat den disaggregierten Mikrodatensatz von Haushaltsausgaben bearbeitet. Dieser Datensatz ist von so genannten SUSENAS (die nationalen Sozial Wirtschaftliche Datenerhebung), für die Perioden 1990 1993, 1996 und 1999 von Ost Java Provinz Indonesien eingestellt. Der Ausgaben und der Einkommenmodul von dem SUSENAS Verhebung bedecken alle Haushaltausgaben in einer Woche der Aufzählung mit voller Spezifikation von Waren. Aufgeführt in den Umfragen sind 231 Verbrauchwaren, die Daten auf Quantitäten und Werte gesammelt wurden. Der Datensatz für jede Verhebungsperiode ist von 5692 Haushalten (1990), 7638 Haushalten (1993), 8015 Haushalte (1996), und 8552 Haushalte (1999) in städtischen und ländlichen Gebieten gesammelt. Die zentrale Behörde der Statistik hat die dreistufige stratifizierte Probe für den SUSENAS angewandt. Für Verbrauchsdaten der Nahrungmittels war das Zeitreferenz eine Woche vor der Aufzählung von Daten. 7. Die theoretische Grundlage dieser Studie ist die Neonklassische Verbraucherwirtschaft. Theorie und die verwandten Methoden sind präsentiert, um das in dieser Studie gebrauchten Modell zu rechtfertigen. Wir haben aufgrund einige theoretisch, empirisch und pragmatische Berücksichtigungen die Entscheidung getroffen, die linearen Annäherung von der nahezu idealen Nachfragensystem ( (LA/AIDS) Modell zu benutzen. Es befriedigt die Axiome der Wahl, argregiert perfekt über die Verbrauchern, hat eine praktische Form, die verträglich mit Haushalthaushaltdaten ist, ist einfach zu schätzen, und kann prüfen die wahren Einschränkungen der Nachfragentheorie. Es kombiniert auch den Beste von theoretischen Eigenschaften von sowohl Rotterdam als auch Translog Modelle. Wenn man der Preisindex von Stone im Modell anwendet, ist das Modell als eine Lineare Annäherung der Nahezu idealer Nachfrage System (LA/AIDS) genannt. Der Gebrauch des Compensating Variation (CV) Konzeptes schlägt vor, dass die Ergebnisse der Nachfragenschätzung gut zur politische Analyse beitragen kann. Das CV ist die Entschädigungszahlung (Betrag des Geld) der den Verbraucher ebenso wohl als vor der wirtschaftlichen Änderung verlässt. Es mag positiv oder negativ sein. Es ist positiv, wenn die wirtschaftliche Änderung dem Verbraucher schlechter drauf macht, und Negativ, wenn die wirtschaftliche Änderung dem Verbraucher Verbesserung bringt. 8. Da das CV Geld metrisch ist, ist sein Ausdruck abhängig auf einem absoluten Wert der Währung des Landes. Dies ist weniger vergleichbar. Um dies zu vermeiden, kann es in einem relativen Begriff durch Gebrauch zum Beispiel, eines Preisindexes, umgestalten werden. Dadurch ist es metrisch unabhängig. Auf diesen Grund, wurde Fischer Idealer Preisindex in dieser Studie benutzt, der Wohlfahrtsänderung anzunähern. Fischer Idealer Preisindex ist ein geometrisches Mittel des Laspeyres- (PL) Preisindex, PL = , und der Paasche (PP) Preisindex Pp = . Es ist algebraisch als .ausgedrückt. Es vertritt eine Änderungskaufkraft, die als eine Annäherung der Wohlfahrtsänderung gilt. 9. Die geschätzten Gleichungen für das LA/AIDS sind in Tabelle 6. 2 zu 6. 9 zusammengefasst. Für die ganzen Perioden von der Verhebungen, die städtische und ländliche Gebiete bedecken, gibt es 88 Gleichungen für das LA/AIDS. Achtzig Gleichungen aus diesen 88 wurden direkt durch das SAS Program (die 6,12 Ausgabe) geschätzt, durch die Verwendung der iterativen scheinbar nicht verwandten Regression (ITSUR) Schätzungsverfahren. Die Parameterschätzungen für den Rest von 8 Gleichungen wurden von Gebrauch der Prinzip summierung (add up principle) wiedererlangt. In diesen Modellen wird die Veränderung der Budgetanteilen von elf Nahrungsmittelsgruppen in den Studiegebieten von den folgenden Faktoren bestimmt: Preise (das eigene- und kreuzt Preis), Einkommensnivue, die vom totalen Ausgaben der wöchentlichen Budget auf Nahrungsmitteln angenähert werden, die Einkommengruppe von den Haushalten, und der Haushaltgröße, die den Rest des demographische Merkmale vertritt. Insgesamt sind 220 Parameter in jeder Gleichung, die direkt oder indirekt von dieser Schätzung resultiert. Tabelle 6.10 fasst die Schätzungsleistung durch die Vorlage der Anzahl der statistisch signifikante Schätzungen von 170 Parametern der einzelnen Gleichungen zusammen, die direkt in dieser Studie geschätzt wurden. Statistik gesehen, wird die schlechter Leistung der Schätzung von einer vertreten, die 55 Prozent statistisch signifikante Schätzungen gibt (Tabelle 6.2: Urban90). Die beste Schätzungsleistung wird von einer vertreten, die 78 Prozent statistisch signifikante Schätzungen gibt (Tabelle 6.3: Rural90). Die Tatsachen, dass mehr als die Hälfte von Parameterschätzungen in jedem Gleichungssystem statistisch signifikant sind, gibt einen Grund zu beanspruchen, dass die Modellspezifikation passend ist. Auch direkte Beobachtung auf den Ergebnissen der Schätzung zeigt an, dass Mehrheit von Parameterschätzungen großer sind, im Vergleich mit ihren Standard Fehlern. Die liefern ein gewisses Maß an Vertrauen zu sagen, daß die Schätzungen zuverlässig sind. Diese i n allen vorschlagen, daß unsere Hypothese, wie ausdrücklich in der LA/AIDS Modell, von der Daten unterstuzt wird. Das ist zu sagen, dass die Nachfrage nach Nahrungsmittel in den Studiensgebieten ansprechend ist zu Preisen, totale Ausgaben für Nahrungsmitteln, Einkommengruppen und die Haushaltgröße. 10. Die asymptotische Likelihood Ratio Test auf die Nachfrage Ristriktionen zeigt an, dass das Ergebnis der Prüfung im Einklang mit der früheren algemeinen Ergebnisse von anderen Autoren steht. Das ist, der Homogenität und der Symmetrie Restriktionen in den meisten Fällen von der Daten übertreten worden sind. Es bedeutet aber nicht unbedingt, dass die Theorie falsch ist. Es kann der Fall sein, dass die Daten und Modell nicht die Theorie unterstutzen kann entweder wegen der Dateneigenschaft, und/oder Modell Spezifikation. 11. Die Zeichen von den AIDS Parametern liefern Informationen über die Eigenschaften der Nachfrage nach Nahrungmitell. Man kann durch Besichtigung folgern, dass Waren mit negativen Verbrauchparameter ( a) Einkommen unelastisch sind, und diejenige, die mit positiven Parametern ( , Einkommen elastisch sind. Beobachtung auf den AIDS Schätzungen hat angezeigt, dass Reis in alle Fälle einkommen unelastisch ist. Andere Waren haben eine Mischungsleistung ausgestellt, die von den Gebieten und Verhebungsperioden abhängen. Fisch, Fleisch, Tabake und Betel, und vorbereitete Speise haben eine Allgemeinheit ausgestellt, einkommen elastisch zu sein. Andere Ergebnisse, die im Einklang mit der Intuition haben, sind die Ergibnisse die angezeigt haben, dass alle Nahrungsmittelgruppen eine negative Preiselastizitäten besitzen. Meisten von der untersuchten Waregruppe, mit Ausnahme von Eiern und Milch, sind Eigenpreis unelastisch. Die Tatsache, dass die entschädigten eigenen Preiselastizitäten (compensated ownprice elasticity) deutlich verschieden sind von denen der gewöhnlichen eigenen Preiseselastizitäten hat angezeigt, dass es Nachfragenwirkungen in jeder Preisesänderung der Warengruppe gibt. Andere Warengruppen sind ansprechend (responsive) auf der Änderung des Reisespreises. Das Gegenteil ist nicht der Fall. In Allgemein ist kreuze Preisbeziehung unter den Speisengruppen weniger einflussreich ist. Die Einbeziehung der Haushaltsgröße in den ganzen AIDS Model fuer Nahrungsmittel wird gerechtfertigt von der Tatsache, dass die meisten Parameterschätzungen, die Haushaltgröße vertreten, statistisch bedeutsam (significant) waren. Deswegen, ist es fest gestelt, das die Ausgaben fuer die Mehrheit der Nahrungsmittel von der Anzahl von Haushaltsmitglieder beeinflusst werden. Ein zusätzliches Haushaltmitglied kann verursachen, dass einige Haushaltausgaben steigen fuer das eine oder mindern für das anderen, um auszugleichen. Als die Anzahl von Haushaltmitglied zunimmt dan verringern der Verbrauch des Tabaks, Früchte und Gemüse, vorbereite te Speisen, und Fisch und Fleisch. Diese Reduktionen sind gemacht, um der Verbrauch von anderen Nahrungskategorien mit positiven elastizitäten, hauptsächlich Reis, Nicht-Reisstoffen, und essbares Öl. Die Zunahme der Haushaltsgröße ist mit der Abnahme derjenigen Speisenqualität verbunden. Der Verbrauch der billiger Kohlenhydrats-reicher Speise ist hauptsächlich eine Strategie, die von Haushalten mit große Mitgliedszahl genommen wird. 12. Die geschätzten Nachfragenparameter versorgen einen vollständigen und gleichmäßigen Rahmen für Bewertenschläge irgendeiner Regierungspolitik. Die Kombination des direkten Reises- und indirekte Tabak Preispolitikes ist in diesem Studie benutzt worden, die Nützlichkeit der Ergebnisse dieses Studie vorzuführen. Der Preis des Reises hat einen wichtigen Auswirkung auf das Ausgabenmuster von privatem Haushalt; weil Reis ein wichtigen Einflusses auf dem Haushaltausgaben hat. Die Preisberechnung, die in diesem Studie geleitet wird, schlägt vor, dass die Liberalisierung des Reismarktes eine Wohlfahrtsverbesserung an aller Einkommensgruppen macht. Wenn der Verbrauch von Tabak besteuert wird (indirekter Preisberechnung), wird dann Regierungseinkünfte steigen, ohne das Schaden von so viel armen Haushalten. ; This is a micro-data based study of demand for food in the framework of a static, utility maximizing, and partial model that enables the provision of knowledge on the interrelatedness among the competing commodity groups in a complete demand system. The dynamics which took place in the economy of contemporary Indonesia has created an urgent need for policy makers and scholars of food and agriculture sector of this country to have a knowledge on the spending behavior of the households in their response on changing consumption determinants like income, relative prices, the introduction of new brands in manufactured foods, an intensifying advertisement, changing mode of retailing, etc., as well as the changes in the demography of households themselves. The need is reinforced, as Indonesia after enjoying two decades of economic booming was hit by a devastating economic crisis that broke out in July 1997, the ramification of which prevails until the time of study. The consequences of this crisis are manifold. Economically speaking, the crisis has (i) forced Indonesia to approach a market system that among others, liberalizes the previously intervened food market, (ii) set the purchasing power of the average Indonesian back to the level of ten years before (iii) also changed the prices relatively. Politically, the Indonesian government is now facing an era of decentralization. These factors in combination might change the consumption structure of different household groups in Indonesia. Additionally, it places an urgent need to conduct a study also with local specific perspective of consumption behavior. Until today, the existing knowledge is deficient, because previous studies are limited to the estimation of single equation model based on an aggregated data. Due to the importance of the household as the decisive unit in consumption, and due to an increasing accessibility of micro data, this study used a dis- aggregate micro data set from the province of East Java, Indonesia. Given that background, the objective of this study is firstly to find demand parameters for food groups under investigation, based on which one can analyze the effects of expenditure and price changes on demand of eleven food groups for different income groups in the province of East Java, Indonesia. Secondly, to demonstrates the use of the study results for real policy questions about the food and agricultural sector. Thirdly, to evaluate the specific welfare effects of selected price policies for different income groups. The brief exposition of the republic of Indonesia in a historical perspective indicates that Indonesia is an economy with heavy state intervention in the past and departing from this basic model is a matter of political pragmatism. Changing the economic structure reduced the role of agricultural sector in terms of GDP contribution, but it is still important for food provision and employment. Increasing income per capita per year in the country reduced slightly percentage of expenditure on food. Rice expenditure has a high share of total food expenditure in all household groups. Therefore, food policy in Indonesia has dominantly centered on rice. This study employed the cross sectional household consumption/expenditure micro data set from the so called SUSENAS (the National Socio -Economic Survey), for the periods 1990, 1993, 1996 and 1999 representing the province of East Java, Indonesia. The consumption and income module of the SUSENAS survey covers all household expenditures during a week of enumeration with full specification of commodities. Listed in the questionnaires are 231 consumption items, for which data on quantities and values were gathered. The data set of each survey periods is collected from 5692 households (1990), 7638 households (1993), 8015 Households (1996), and 8552 households (1999) in urban and rural areas. The central Bureau of Statistics applied the three-stage stratified sampling for the SUSENAS. For food consumption the survey reference period was one week prior to the enumeration of data. The theoretical framework of this study is the neo-classical consumer economics. Theory and the related methods are presented in order to justify the model used in this study. Some theoretical, empirical and pragmatical considerations have brought us to the decision to use the linearized approximation of an almost ideal demand system (LA/AIDS) model. It satisfies the axioms of choice, aggregates perfectly over consumers, has a functional form, which is consistent with household budget data, and simple to estimate and test the true restrictions of demand theory. It also combines the best of theoretical features of both Rotterdam and translog models. When Stone s index is used in the model it is termed as a linear approximation of almost ideal demand system (LA/AIDS). The use of the concept of compensating variation suggests that results of demand estimation contribute well to the analysis of policy. Compensating variation is the compensating payment (amount of money) that leaves the consumer as well of as before the economic change. It may be positive or negative. It is positive, if the economic change makes consumer worse off, and negative, if the economic change brings betterment to the consumer. Because compensating variation is money metric, its expression is dependent on an absolute expression in term of country s currency unit. This is less comparable. To avoid this, one can transform it in a relative term by using for example, price index, which is metric independent. Based on that, Fischer Ideal Price Index was used to approximate the welfare change. Fischer Ideal Price Index is a geometric means of Laspeyres- (PL) price index , PL = ), and the Paasche (PP) price index, Pp = . It is expressed algebraically as = . It represents a changing purchasing power as an approximation of welfare change. The estimated equations for the LA/AIDS are summarized in table 6.2 to 6.9. For all the periods of surveys, covering urban and rural areas, there are 88 equations for the LA/AIDS. Eighty equations out of these 88 were estimated directly using SAS program the 6.12 edition, by applying the iterative seemingly unrelated regression (ITSUR) estimation procedure. The parameter estimates for the rest of 8 equations were recovered by using adding-up principle. In these models, the variation of budget shares of eleven food groups in the study areas are determined by (the own- and cross) prices, income level which is approximated by the weekly household s total expenditure on food, the income group of the households, and the household size accommodating the rest of demographical characteristics of the households. In total, 220 parameters in each of equation are resulted directly or indirectly from this estimation. Table 6.10 summarizes the estimation performance by presenting the number of statistically significant estimates out of 170 parameters in each equation that directly estimated in this study. As a matter of statistics, the worse performance of the estimation is represented by the one that give 55 per cent statistically significant estimates (table code 6.2: Urban90). The best estimation performance is exhibited by the one that brought 78 per cent statistically significant estimates (table code 6.3: Rural90). The facts, that more than the half of parameter estimates in each equation system is statistically significant may be the basis to claim, that the model specification is appropriate. Also, direct observation on the results of estimation indicates that majority of parameter estimates are large relative to their standard errors. These deliver some degree of confidence to say that the estimates are reliable. These in all suggest that our hypothesis, as explicitly expressed in the LA/AIDS model, is supported by the data. That is to say, that food demands in the study areas are responsive to prices, total food exp enditure level, income groups and the household size as measured from survey data. The asymptotic likelihood ratio test on demand restrictions indicates that the result of the test is consistent with the previous common findings by other authors. That is, the homogeneity and symmetry restrictions were in most cases violated by the data. However, it does not necessarily mean, that the theory is wrong; it may be rather the case, that the data and model combined do not support the theory either because of data property, and/or model specification. The signs of the AIDS parameters deliver information on the nature of the demand for food commodities. So, by inspection one can infer, those with negative expenditure parameters are income inelastic, and those with positive parameters, are income elastic. Observation on the AIDS estimates indicated that rice is in all cases income inelastic. Other commodities exhibited a mix performance depending on the areas and survey periods. Fish, meat, tobaccos and betel, and prepared food exhibited a generality of being income elastic. Other findings that support the intuition is that all food groups showed a negative own price elasticities. Most of commodity groups under investigation, with exception of Eggs and Milks, are own price inelastic. The fact, that the compensated own price elasticities are different clearly from those of the ordinary own price elasticities indicated that there is a demand effects in each of price change of the commodities groups being analyzed. Other food groups are responsive on the change of rice price. The reverse is not the case. In general, cross price relationship among the food groups are less influential. The inclusion of household size in the AIDS model for food is justified by the fact, that most of the parameter estimates representing household size were statistically significant. So for the majority of food items it holds that an additional of household s member will cause some household expenditure to increase and others to decline to balance the household size variable. As the number of household member increases, households reduce their consumption of tobacco, fruits and vegetables, prepared foods, and some time, fish and meat. These reductions are made in order to increase the consumption of other categories with positive household size elasticities mainly rice, non-rice staple, and edible oil. The increase of household size definitely associated with the decline in the food quality consumed by the households. The consumption of cheap carbohydrate-rich food is mainly the s trategy taken by households having a large membership. The estimated demand parameters provide a complete and consistent framework for evaluating impacts of any government policy. The combination of direct rice- and indirect tobacco pricing policies has been used in this study to demonstrate the usefulness of the results of this study. The price of rice has an important impact on private household s spending pattern, because of its important influence on the household s budget. The policy exercise conducted in this study suggest, that liberalizing the market of rice will make households of all income groups better-off, and a combination of it with a tobacco-taxing (indirect pricing) will increase government revenue without harming so much the poor households.

Many functions that at one time could only be performed by humans can nowadays be carried out by machines. Automation impacts many areas of life including work, home, communication and mobility. In the driving context, in-vehicle automation is considered to provide solutions for environmental, economic, safety and societal challenges. However, automation changes the driving task and the human-machine interaction. Thus, the expected benefit of in-vehicle automation can be undermined by changes in drivers' behaviour, i.e. behavioural adaptation. This PhD project focuses on motivational as well as higher cognitive processes underlying behavioural adaptation when interacting with in-vehicle automation. Motivational processes include the development of trust and acceptance, whereas higher cognitive processes comprise the learning process as well as the development of mental models and Situation Awareness (SA). As an example for in-vehicle automation, the advanced driver assistance system Adaptive Cruise Control (ACC) was investigated. ACC automates speed and distance control by maintaining a constant set cruising speed and automatically adjusting vehicle's velocity in order to provide a specified distance to the preceding vehicle. However, due to sensor limitations, not every situation can be handled by the system and therefore driver intervention is required. Trust, acceptance and an appropriate mental model of the system functionality are considered key variables for adequate use and appropriate SA. To systematically investigate changes in motivational and higher cognitive processes, a driving simulator as well as an on-road study were carried out. Both of the studies were conducted using a repeated-measures design, taking into account the process character, i.e. changes over time. The main focus was on the development of trust, acceptance and the mental model of novice users when interacting with ACC. By now, only few studies have attempted to assess changes in higher level cognitive processes, due to methodological difficulties posed by the dynamic task of driving. Therefore, this PhD project aimed at the elaboration and validation of innovative methods for assessing higher cognitive processes, with an emphasis on SA and mental models. In addition, a new approach for analyzing big and heterogeneous data in social science was developed, based on the use of relational databases. The driving simulator study investigated the effect of divergent initial mental models of ACC (i.e., varying according to correctness) on trust, acceptance and mental model evolvement. A longitudinal study design was applied, using a two-way (3×3) repeated measures mixed design with a matched sample of 51 subjects. Three experimental groups received (1) a correct ACC description, (2) an incomplete and idealised account omitting potential problems, and (3) an incorrect description including non-occurring problems. All subjects drove a 56-km track of highway with an identical ACC system, three times, and within a period of 6 weeks. Results showed that after using the system, participants' mental model of ACC converged towards the profile of the correct group. Non-experienced problems tended to disappear from the mental model network when they were not activated by experience. Trust and acceptance grew steadily for the correct condition. The same trend was observed for the group with non-occurring problems, starting from a lower initial level. Omitted problems in the incomplete group led to a constant decrease in trust and acceptance without recovery. This indicates that automation failures do not negatively affect trust and acceptance if they are known beforehand. During each drive, participants continuously completed a visual secondary task, the Surrogate Reference Task (SURT). The frequency of task completion was used as objective online-measure for SA, based on the principle that situationally aware driver would reduce the engagement in the secondary task if they expect potentially critical situations. Results showed that correctly informed drivers were aware of potential system limitations and reduced their engagement in the secondary task when such situations arose. Participants with no information about limitations became only aware after first encounter and reduced secondary task engagement in corresponding situations during subsequent trials. However, trust and acceptance in the system declined over time due to the unexpected failures. Non occurring limitations tended to drop from the mental model and resulted in reduced SA already in the second trial. The on-road study investigated the learning process, as well as the development of trust, acceptance and the mental model for interacting with ACC in real conditions. Research questions aimed to model the learning process in mathematical/statistical terms, examine moments and conditions when these processes stabilize, and assess how experience changes the mental model of the system. A sample of fifteen drivers without ACC experience drove a test vehicle with ACC ten consecutive times on the same route within a 2-month period. In contrast to the driving simulator study, all participants were fully trained in ACC functionality by reading the owner's manual in the beginning. Results showed that learning, as well as the development of acceptance and trust in ACC follows the power law of learning, in case of comprehensive prior information on system limitations. Thus, the major part of the learning process occurred during the first interaction with the system and support in explaining the systems abilities (e.g. by tutoring systems) should therefore primarily be given during this first stage. All processes stabilized at a relatively high level after the fifth session, which corresponds to 185 km or 3.5 hours of driving. No decline was observable with ongoing system experience. However, in line with the findings from the simulator study, limitations that are not experienced tended to disappear from the mental model if they were not activated by experience. With regard to the validation of the developed methods for assessing mental models and SA, results are encouraging. The studies show that the mental model questionnaire is able to provide insights into the construction of mental models and the development over time. Likewise, the implicit measurement approach to assess SA online in the driving simulator is sensitive to user's awareness of potentially critical situations. In terms of content, the results of the studies prove the enduring relevance of the initial mental model for the learning process, SA, as well as the development of trust, acceptance and a realistic mental model about automation capabilities and limitations. Given the importance of the initial mental model it is recommended that studies on system trust and acceptance should include, and attempt to control, users' initial mental model of system functionality. Although the results showed that also incorrect and incomplete initial mental models converged by experience towards a realistic appreciation of system functionality, the more cognitive effort needed to update the mental model, the lower trust and acceptance. Providing an idealised description, which omits potential problems, only leads to temporarily higher trust and acceptance in the beginning. The experience of unexpected limitations results in a steady decrease in trust and acceptance over time. A trial-and-error strategy for in-vehicle automation use, without accompanying information, is therefore considered insufficient for developing stable trust and acceptance. If the mental model matches experience, trust and acceptance grow steadily following the power law of learning – regardless of the experience of system limitations. Provided that such events are known in advance, they will not cause a decrease in trust and acceptance over time. Even over-information about potential problems lowers trust and acceptance only in the beginning, and not in the long run. Potential problems should therefore not be concealed in over-idealised system descriptions; the more information given, the better, in the long run. However, limitations that are not experienced tend to disappear from the mental model. Therefore, it is recommended that users be periodically reminded of system limitations to make sure that corresponding knowledge becomes re-activated. Intelligent tutoring systems incorporated in automated systems could provide a solution. In the driving context, periodic reminders about system limitations could be shown via the multifunction displays integrated in most modern cars. Tutoring systems could also be used to remind the driver of the presence of specific in-vehicle automation systems and reveal their benefits.:Table of contents LIST OF FIGURES I LIST OF TABLES II LIST OF ABBREVIATIONS III ACKNOWLEDGEMENTS IV SUMMARY V ZUSAMMENFASSUNG VIII 1 INTRODUCTION 12 2 THEORETICAL BACKGROUND 14 2.1 BEHAVIOURAL ADAPTATION AND HIGHER COGNITIVE PROCESSES 14 2.2 VEHICLE AUTOMATION AND ADAPTIVE CRUISE CONTROL 17 2.3 MENTAL MODELS 20 2.3.1 Definition 20 2.3.2 Mental model construction and update 20 2.3.3 Discussion of existing measures 21 2.3.4 Development of the mental model questionnaire 23 2.4 SITUATION AWARENESS 24 2.4.1 Definition 24 2.4.2 Relationship between mental models and Situation Awareness 26 2.4.3 Situation Awareness as comprehension process 27 2.4.4 Discussion of existing measures 27 2.4.5 Development of the Situation Awareness measurement technique 29 2.5 LEARNING, ACCEPTANCE AND TRUST IN AUTOMATION 30 2.5.1 Power law of learning 30 2.5.2 Acceptance 31 2.5.3 Trust in automation 31 2.5.4 Related research on learning, acceptance and trust in ACC 32 3 OVERALL RESEARCH QUESTIONS 34 4 OVERALL METHODOLOGICAL CONSIDERATIONS 35 4.1 DRIVING SIMULATOR STUDIES AND ON-ROAD TESTS 35 4.2 DATABASE-FRAMEWORK FOR DATA STORAGE AND ANALYSIS 37 5 DRIVING SIMULATOR STUDY 42 5.1 AIMS AND RESEARCH QUESTIONS 42 5.2 METHOD AND MATERIAL 43 5.2.1 Sampling and participants 43 5.2.2 Research design and procedure 44 5.2.3 Facilities and driving simulator track 45 5.2.4 Secondary task SURT 46 5.2.5 System description 46 5.2.6 Dependent variables trust, acceptance and mental model 47 5.2.7 Contrast analysis 48 5.3 RESULTS 49 5.3.1 Mental model 49 5.3.2 Trust and acceptance 51 5.3.3 Situation Awareness 52 5.4 DISCUSSION 56 6 ON-ROAD STUDY 59 6.1 AIMS AND RESEARCH QUESTIONS 59 6.2 METHOD AND MATERIAL 59 6.2.1 Research design and procedure 59 6.2.2 Sampling and participants 60 6.2.3 Facilities and apparatus 60 6.2.4 Dependent variables mental model, trust, acceptance, learning and ACC usage 62 6.3 RESULTS 63 6.3.1 ACC usage 63 6.3.2 Trust and acceptance 64 6.3.3 Learning 65 6.3.4 Mental model 67 6.4 DISCUSSION 68 7 GENERAL DISCUSSION AND CONCLUSIONS 70 7.1 THEORETICAL AND PRACTICAL CONSIDERATIONS 70 7.2 METHODOLOGICAL CONSIDERATIONS 71 7.3 LIMITATIONS AND DIRECTIONS FOR FUTURE RESEARCH 74 8 REFERENCES 76 9 APPENDIX 88 9.1 QUESTIONNAIRES USED IN THE DRIVING SIMULATOR STUDY 88 9.1.1 Original German version 88 9.1.2 English translation 91 9.2 ACC DESCRIPTIONS USED IN THE DRIVING SIMULATOR STUDY 94 9.2.1 Correct description 94 9.2.2 Incomplete description 95 9.2.3 Incorrect description 96 9.3 SCHEMATIC OVERVIEW OF THE DRIVING SIMULATOR TRACK 97 9.4 QUESTIONNAIRES USED IN THE ON-ROAD STUDY 99 9.4.1 Original German version 99 9.4.2 English translation 103 9.5 SEMINAR PROGRAMME: DATABASES AS ANALYSIS TOOL IN SOCIAL SCIENCE 107 9.6 CURRICULUM VITAE AND PUBLICATIONS 109 ; Viele Aufgaben, die ehemals von Menschen ausgeführt wurden, werden heute von Maschinen übernommen. Dieser Prozess der Automatisierung betrifft viele Lebensbereiche von Arbeit, Wohnen, Kommunikation bis hin zur Mobilität. Im Bereich des Individualverkehrs wird die Automatisierung von Fahrzeugen als Möglichkeit gesehen, zukünftigen Herausforderungen wirtschaftlicher, gesellschaftlicher und umweltpolitischer Art zu begegnen. Allerdings verändert Automatisierung die Fahraufgabe und die Mensch-Technik Interaktion im Fahrzeug. Daher können beispielsweise erwartete Sicherheitsgewinne automatisch agierender Assistenzsysteme durch Veränderungen im Verhalten des Fahrers geschmälert werden, was als Verhaltensanpassung (behavioural adaptation) bezeichnet wird. Dieses Dissertationsprojekt untersucht motivationale und höhere kognitive Prozesse, die Verhaltensanpassungen im Umgang mit automatisierten Fahrerassistenzsystemen zugrunde liegen. Motivationale Prozesse beinhalten die Entwicklung von Akzeptanz und Vertrauen in das System, unter höheren kognitiven Prozessen werden Lernprozesse sowie die Entwicklung von mentalen Modellen des Systems und Situationsbewusstsein (Situation Awareness) verstanden. Im Fokus der Untersuchungen steht das Fahrerassistenzsystem Adaptive Cruise Control (ACC) als ein Beispiel für Automatisierung im Fahrzeug. ACC regelt automatisch die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, indem bei freier Fahrbahn eine eingestellte Wunschgeschwindigkeit und bei einem Vorausfahrer automatisch ein eingestellter Abstand eingehalten wird. Allerdings kann ACC aufgrund von Einschränkungen der Sensorik nicht jede Situation bewältigen, weshalb der Fahrer übernehmen muss. Für diesen Interaktionsprozess spielen Vertrauen, Akzeptanz und das mentale Modell der Systemfunktionalität eine Schlüsselrolle, um einen sicheren Umgang mit dem System und ein adäquates Situationsbewusstsein zu entwickeln. Zur systematischen Erforschung dieser motivationalen und kognitiven Prozesse wurden eine Fahrsimulatorstudie und ein Versuch im Realverkehr durchgeführt. Beide Studien wurden im Messwiederholungsdesign angelegt, um dem Prozesscharakter gerecht werden und Veränderungen über die Zeit erfassen zu können. Die Entwicklung von Vertrauen, Akzeptanz und mentalem Modell in der Interaktion mit ACC war zentraler Forschungsgegenstand beider Studien. Bislang gibt es wenige Studien, die kognitive Prozesse im Kontext der Fahrzeugführung untersucht haben, unter anderem auch wegen methodischer Schwierigkeiten in diesem dynamischen Umfeld. Daher war es ebenfalls Teil dieses Dissertationsprojekts, neue Methoden zur Erfassung höherer kognitiver Prozesse in dieser Domäne zu entwickeln, mit Fokus auf mentalen Modellen und Situationsbewusstsein. Darüber hinaus wurde auch ein neuer Ansatz für die Analyse großer und heterogener Datenmengen im sozialwissenschaftlichen Bereich entwickelt, basierend auf dem Einsatz relationaler Datenbanken. Ziel der der Fahrsimulatorstudie war die systematische Erforschung des Effekts von unterschiedlich korrekten initialen mentalen Modellen von ACC auf die weitere Entwicklung des mentalen Modells, Vertrauen und Akzeptanz des Systems. Eine Stichprobe von insgesamt 51 Probanden nahm an der Studie teil; der Versuch wurde als zweifaktorielles (3x3) gemischtes Messwiederholungsdesign konzipiert. Die 3 parallelisierten Versuchsgruppen zu je 17 Personen erhielten (1) eine korrekte Beschreibung des ACC, (2) eine idealisierte Beschreibung unter Auslassung auftretender Systemprobleme und (3) eine überkritische Beschreibung mit zusätzlichen Hinweisen auf Systemprobleme, die nie auftraten. Alle Teilnehmer befuhren insgesamt dreimal im Zeitraum von sechs Wochen dieselbe 56 km lange Autobahnstrecke im Fahrsimulator mit identischem ACC-System. Mit zunehmendem Einsatz des ACC zeigte sich im anfänglich divergierenden mentalen Modell zwischen den Gruppen eine Entwicklung hin zum mentalen Modell der korrekt informierten Gruppe. Nicht erfahrene Systemprobleme tendierten dazu, im mentalen Modell zu verblassen, wenn sie nicht durch Erfahrung reaktiviert wurden. Vertrauen und Akzeptanz stiegen stetig in der korrekt informierten Gruppe. Dieselbe Entwicklung zeigte sich auch in der überkritisch informierten Gruppe, wobei Vertrauen und Akzeptanz anfänglich niedriger waren als in der Bedingung mit korrekter Information. Verschwiegene Systemprobleme führten zu einer konstanten Abnahme von Akzeptanz und Vertrauen ohne Erholung in der Gruppe mit idealisierter Beschreibung. Diese Resultate lassen darauf schließen, dass Probleme automatisierter Systeme sich nicht zwingend negativ auf Vertrauen und Akzeptanz auswirken, sofern sie vorab bekannt sind. Bei jeder Fahrt führten die Versuchsteilnehmer zudem kontinuierlich eine visuell beanspruchende Zweitaufgabe aus, die Surrogate Reference Task (SURT). Die Frequenz der Zweitaufgabenbearbeitung diente als objektives Echtzeitmaß für das Situationsbewusstsein, basierend auf dem Ansatz, dass situationsbewusste Fahrer die Zuwendung zur Zweitaufgabe reduzieren wenn sie potentiell kritische Situationen erwarten. Die Ergebnisse zeigten, dass die korrekt informierten Fahrer sich potentiell kritischer Situationen mit möglichen Systemproblemen bewusst waren und schon im Vorfeld der Entstehung die Zweitaufgabenbearbeitung reduzierten. Teilnehmer ohne Informationen zu auftretenden Systemproblemen wurden sich solcher Situationen erst nach dem ersten Auftreten bewusst und reduzierten in entsprechenden Szenarien der Folgefahrten die Zweitaufgabenbearbeitung. Allerdings sanken Vertrauen und Akzeptanz des Systems aufgrund der unerwarteten Probleme. Erwartete, aber nicht auftretende Systemprobleme tendierten dazu, im mentalen Modell des Systems zu verblassen und resultierten in vermindertem Situationsbewusstsein bereits in der zweiten Fahrt. Im Versuch unter Realbedingungen wurden der Lernprozesses sowie die Entwicklung des mentalen Modells, Vertrauen und Akzeptanz von ACC im Realverkehr erforscht. Ziele waren die statistisch/mathematische Modellierung des Lernprozesses, die Bestimmung von Zeitpunkten der Stabilisierung dieser Prozesse und wie sich reale Systemerfahrung auf das mentale Modell von ACC auswirkt. 15 Versuchsteilnehmer ohne ACC-Erfahrung fuhren ein Serienfahrzeug mit ACC insgesamt 10-mal auf der gleichen Strecke in einem Zeitraum von 2 Monaten. Im Unterschied zur Fahrsimulatorstudie waren alle Teilnehmer korrekt über die ACC-Funktionen und Funktionsgrenzen informiert durch Lesen der entsprechenden Abschnitte im Fahrzeughandbuch am Beginn der Studie. Die Ergebnisse zeigten, dass der Lernprozess sowie die Entwicklung von Akzeptanz und Vertrauen einer klassischen Lernkurve folgen – unter der Bedingung umfassender vorheriger Information zu Systemgrenzen. Der größte Lernfortschritt ist am Beginn der Interaktion mit dem System sichtbar und daher sollten Hilfen (z.B. durch intelligente Tutorsysteme) in erster Linie zu diesem Zeitpunkt gegeben werden. Eine Stabilisierung aller Prozesse zeigte sich nach der fünften Fahrt, was einer Fahrstrecke von rund 185 km oder 3,5 Stunden Fahrzeit entspricht. Es zeigten sich keine Einbrüche in Akzeptanz, Vertrauen bzw. dem Lernprozess durch die gemachten Erfahrungen im Straßenverkehr. Allerdings zeigte sich – analog zur Fahrsimulatorstudie – auch in der Realfahrstudie ein Verblassen von nicht erfahrenen Systemgrenzen im mentalen Modell, wenn diese nicht durch Erfahrungen aktiviert wurden. Im Hinblick auf die Validierung der neu entwickelten Methoden zur Erfassung von mentalen Modellen und Situationsbewusstsein sind die Resultate vielversprechend. Die Studien zeigen, dass mit dem entwickelten Fragebogenansatz zur Quantifizierung des mentalen Modells Einblicke in Aufbau und Entwicklung mentaler Modelle gegeben werden können. Der implizite Echtzeit-Messansatz für Situationsbewusstsein im Fahrsimulator zeigt sich ebenfalls sensitiv in der Erfassung des Bewusstseins von Fahrern für potentiell kritische Situationen. Inhaltlich zeigen die Studien die nachhaltige Relevanz des initialen mentalen Modells für den Lernprozess sowie die Entwicklung von Situationsbewusstsein, Akzeptanz, Vertrauen und die weitere Ausformung eines realistischen mentalen Modells der Möglichkeiten und Grenzen automatisierter Systeme. Aufgrund dieser Relevanz wird die Einbindung und Kontrolle des initialen mentalen Modells in Studien zu automatisierten Systemen unbedingt empfohlen. Die Ergebnisse zeigen zwar, dass sich auch unvollständige bzw. falsche mentale Modelle durch Erfahrungslernen hin zu einer realistischen Einschätzung der Systemmöglichkeiten und -grenzen verändern, allerdings um den Preis sinkenden Vertrauens und abnehmender Akzeptanz. Idealisierte Systembeschreibungen ohne Hinweise auf mögliche Systemprobleme bringen nur anfänglich etwas höheres Vertrauen und Akzeptanz. Das Erleben unerwarteter Probleme führt zu einem stetigen Abfall dieser motivationalen Faktoren über die Zeit. Ein alleiniges Versuchs-Irrtums-Lernen für den Umgang mit automatisierter Assistenz im Fahrzeug ohne zusätzliche Information wird daher als nicht ausreichend für die Entwicklung stabilen Vertrauens und stabiler Akzeptanz betrachtet. Wenn das initiale mentale Modell den Erfahrungen entspricht, entwickeln sich Akzeptanz und Vertrauen gemäß einer klassischen Lernkurve – trotz erlebter Systemgrenzen. Sind diese potentiellen Probleme vorher bekannt, führen sie nicht zwingend zu einer Reduktion von Vertrauen und Akzeptanz. Auch zusätzliche überkritische Information vermindert Vertrauen und Akzeptanz nur am Beginn, aber nicht langfristig. Daher sollen potentielle Probleme in automatisierten Systemen nicht in idealisierten Beschreibungen verschwiegen werden – je präzisere Information gegeben wird, desto besser im langfristigen Verlauf. Allerdings tendieren nicht erfahrene Systemgrenzen zum Verblassen im mentalen Modell. Daher wird empfohlen, Nutzer regelmäßig an diese Systemgrenzen zu erinnern um die entsprechenden Facetten des mentalen Modells zu reaktivieren. In automatisierten Systemen integrierte intelligente Tutorsysteme könnten dafür eine Lösung bieten. Im Fahrzeugbereich könnten solche periodischen Erinnerungen an Systemgrenzen in Multifunktionsdisplays angezeigt werden, die mittlerweile in vielen modernen Fahrzeugen integriert sind. Diese Tutorsysteme können darüber hinaus auch auf die Präsenz eingebauter automatisierter Systeme hinweisen und deren Vorteile aufzeigen.:Table of contents LIST OF FIGURES I LIST OF TABLES II LIST OF ABBREVIATIONS III ACKNOWLEDGEMENTS IV SUMMARY V ZUSAMMENFASSUNG VIII 1 INTRODUCTION 12 2 THEORETICAL BACKGROUND 14 2.1 BEHAVIOURAL ADAPTATION AND HIGHER COGNITIVE PROCESSES 14 2.2 VEHICLE AUTOMATION AND ADAPTIVE CRUISE CONTROL 17 2.3 MENTAL MODELS 20 2.3.1 Definition 20 2.3.2 Mental model construction and update 20 2.3.3 Discussion of existing measures 21 2.3.4 Development of the mental model questionnaire 23 2.4 SITUATION AWARENESS 24 2.4.1 Definition 24 2.4.2 Relationship between mental models and Situation Awareness 26 2.4.3 Situation Awareness as comprehension process 27 2.4.4 Discussion of existing measures 27 2.4.5 Development of the Situation Awareness measurement technique 29 2.5 LEARNING, ACCEPTANCE AND TRUST IN AUTOMATION 30 2.5.1 Power law of learning 30 2.5.2 Acceptance 31 2.5.3 Trust in automation 31 2.5.4 Related research on learning, acceptance and trust in ACC 32 3 OVERALL RESEARCH QUESTIONS 34 4 OVERALL METHODOLOGICAL CONSIDERATIONS 35 4.1 DRIVING SIMULATOR STUDIES AND ON-ROAD TESTS 35 4.2 DATABASE-FRAMEWORK FOR DATA STORAGE AND ANALYSIS 37 5 DRIVING SIMULATOR STUDY 42 5.1 AIMS AND RESEARCH QUESTIONS 42 5.2 METHOD AND MATERIAL 43 5.2.1 Sampling and participants 43 5.2.2 Research design and procedure 44 5.2.3 Facilities and driving simulator track 45 5.2.4 Secondary task SURT 46 5.2.5 System description 46 5.2.6 Dependent variables trust, acceptance and mental model 47 5.2.7 Contrast analysis 48 5.3 RESULTS 49 5.3.1 Mental model 49 5.3.2 Trust and acceptance 51 5.3.3 Situation Awareness 52 5.4 DISCUSSION 56 6 ON-ROAD STUDY 59 6.1 AIMS AND RESEARCH QUESTIONS 59 6.2 METHOD AND MATERIAL 59 6.2.1 Research design and procedure 59 6.2.2 Sampling and participants 60 6.2.3 Facilities and apparatus 60 6.2.4 Dependent variables mental model, trust, acceptance, learning and ACC usage 62 6.3 RESULTS 63 6.3.1 ACC usage 63 6.3.2 Trust and acceptance 64 6.3.3 Learning 65 6.3.4 Mental model 67 6.4 DISCUSSION 68 7 GENERAL DISCUSSION AND CONCLUSIONS 70 7.1 THEORETICAL AND PRACTICAL CONSIDERATIONS 70 7.2 METHODOLOGICAL CONSIDERATIONS 71 7.3 LIMITATIONS AND DIRECTIONS FOR FUTURE RESEARCH 74 8 REFERENCES 76 9 APPENDIX 88 9.1 QUESTIONNAIRES USED IN THE DRIVING SIMULATOR STUDY 88 9.1.1 Original German version 88 9.1.2 English translation 91 9.2 ACC DESCRIPTIONS USED IN THE DRIVING SIMULATOR STUDY 94 9.2.1 Correct description 94 9.2.2 Incomplete description 95 9.2.3 Incorrect description 96 9.3 SCHEMATIC OVERVIEW OF THE DRIVING SIMULATOR TRACK 97 9.4 QUESTIONNAIRES USED IN THE ON-ROAD STUDY 99 9.4.1 Original German version 99 9.4.2 English translation 103 9.5 SEMINAR PROGRAMME: DATABASES AS ANALYSIS TOOL IN SOCIAL SCIENCE 107 9.6 CURRICULUM VITAE AND PUBLICATIONS 109

Das Modul wurde als Nachwahl-Befragung durchgeführt. Die daraus resultierenden
Daten werden mit Daten über das Abstimmungsverhalten, demographischen Daten, und Variablen auf Wahlkreis- und Länderebene in einem einzelnen Datensatz bereitgestellt.

CSES Variable List
Eine Liste aller Variablen wird auf der Webseite des CSES bereitgestellt. Sie verdeutlicht, welche Inhalte über das CSES verfügbar sind und erlaubt es die Inhalte über verschiedene Module des CSES zu vergleichen.

Themen:

INDIVIDUALDATEN:

Technische Variablen:
Gewichtungsvariablen; Art der Wahl; Erhebungsmodus; Geschlecht des Interviewers; Datum der Datenerhebung; Wahlkreis des Befragten; Anzahl der Tage zwischen Wahltag und Interview.

Demographie:
Alter; Geschlecht; Bildung; Familienstand; Gewerkschaftsmitgliedschaft; Gewerkschaftsmitgliedschaft anderer Haushaltsmitglieder; Mitgliedschaft in einem Berufsverband; Erwerbsstatus; Beruf; sozioökonomischer Status; Beschäftigungsform (öffentlicher oder privater Sektor, industrieller Sektor); Erwerbsstatus des Partners; Beruf des Partners; sozioökonomischer Status des Partners; Beschäftigungsform (öffentlicher oder privater Sektor, industrieller Sektor) des Partners; Haushaltseinkommen; Anzahl Personen im Haushalt; Anzahl Kinder unter 18 im Haushalt; Kirchgangshäufigkeit; Religiosität; Konfessionsmitgliedschaft; Haushaltssprache; Rasse; ethnische Zugehörigkeit; Wohnort; ländliches oder städtisches Wohnumfeld.

Befragungsvariablen:
Politische Partizipation während des letzten Wahlkampfes (Überzeugungsarbeit, Wahlkampfaktivitäten) und Häufigkeit politischer Partizipation; Kontakt zu einem Kandidaten oder einer Partei während des Wahlkampfes; Wahlbeteiligung bei der aktuellen und der letzten Wahl; Wahlentscheidung (Präsidentschafts-, Unterhaus und Oberhauswahlen ) in der aktuellen und der letzten Wahl; Befragter hat bei der aktuellen und der letzten Wahl Stimme für bevorzugten Kandidaten abgegeben; wichtigste Themen der Wahl; Beurteilung der Problemlösungskompetenz der Regierung; Demokratiezufriedenheit; Einstellung zu ausgewählten Aussagen: Es macht einen Unterschied, wer an der Macht ist und für wen die Menschen stimmen, Demokratie ist besser als andere Regierungsformen; Beurteilung der Leistung der vom Befragten bei der letzten Wahl gewählten Partei; Beurteilung der Vertretung von Wähleransichten bei den Wahlen; Partei und Spitzenpolitiker, die am besten für die Meinung des Befragten stehen; Parteiidentifikation; Intensität der Parteiidentifikation; Sympathie–Skalometer für ausgewählte Parteien; Einstufung von Parteien und Spitzenpolitikern auf einem Links-Rechts-Kontinuum; politische Partizipation während der letzten fünf Jahre (Politikerkontakte, Teilnahme an einer Demonstration, Zusammenarbeit mit Gleichgesinnten); Respektieren von individueller Freiheit und Menschenrechten; Einschätzung der Verbreitung von Korruption im Land; Selbsteinstufung auf einem Links-Rechts-Kontinuum; politische Informiertheit.

WAHLKREISDATEN:
Anzahl der zu vergebenden Sitze im Wahlkreis; Anzahl der Kandidaten im Wahlkreis; Anzahl der Parteilisten; Prozentanteil der Parteien (Wahlergebnis); Wahlbeteiligung im Wahlkreis.

LÄNDERDATEN:

Wahlergebnisse der Parteien bei der aktuellen Parlamentswahl (Unterhaus / Oberhaus); Anteil der von den Parteien erhaltenen Sitze im Unterhaus; Anteil der von den Parteien erhaltenen Sitze im Oberhaus; Wahlbeteiligung; Anzahl der von jeder Partei gehalten Kabinettsposten vor und nach der letzten Wahl; Gründungsjahr der Parteien; ideologische Parteifamilien; Fraktionszugehörigkeit der Parteien im Europäischen Parlament und Zugehörigkeit zu einer internationalen Organisation; vor und nach der Wahl nicht repräsentierte bedeutende Parteien; Links-Rechts- Position der Parteien; durch Experten zugeordnete Links-Rechts-Position der Parteien und alternative Dimensionen des Parteienwettbewerbs; Konsens über Platzierung auf weiteren Dimensionen des Parteienwettbewerbs; bedeutendste Faktoren bei der Wahl; Konsens über das Ranking der Einflussfaktoren; Möglichkeit zu Wahlbündnissen im Wahlkampf; existierende Wahlbündnisse; Zahl der gewählten gesetzgebenden Kammern, für Unter- und Oberhäuser wurde codiert: Anzahl der Wahlsegmente, Anzahl der Hautwahlbezirke, Anzahl der Sitze, Größenordnung des Bezirks (Anzahl der aus jedem Bezirk gewählten Mitglieder), Anzahl der sekundären und tertiären Wahlkreise, Wahlpflicht; Anzahl abgegebener Stimmen; Abstimmungsverfahren; Stimmen übertragbar; Stimmen kumulierbar; Parteischwelle; Wahlformel; Parteilisten geschlossen, offen oder flexibel; Möglichkeit von Koalitionen; Mehrparteien-Vermerke auf Stimmzetteln; Unterstützung der verbündeten Partei; gemeinsame Parteilisten; Anforderungen für gemeinsame Parteilisten; Art der Koalitionsvereinbarungen; Staatsoberhaupt (Regimetyp); im Falle mehrerer Runden: Auswahl des Staatsoberhauptes; Direktwahl des Staatsoberhauptes und Verfahren der direkten Wahl; Schwelle für Erstrundensieg; Verfahren der Kandidatenauswahl in der Finalrunde; einfache Mehrheit oder absolute Mehrheit für den Wahlsieg in der 2. Runde; Jahr der Präsidentschaftswahl (vor oder nach den Parlamentswahlen); Prozess bei indirekter Wahl des Staatsoberhauptes; im Falle eines Wahlmänner-Gremiums: Auswahl der Wahlmänner, Beratungs- und Abstimmungsverfahren; wenn durch Gesetzgeber: gesetzgebende Kammern; Abstimmungsverfahren; verfassungsrechtliche Befugnisse des Staatoberhauptes; Stellung des Regierungsoberhauptes;
Befugnisse des Ministerpräsidenten; Methoden der Auflösung des Kabinetts; Auflösung der Legislative vor den planmäßigen Wahlen; Auflösung der Legislative durch: Staatsoberhaupt, Regierungschef, Mehrheit der Legislative, Kombination; Einschränkungen bei der Auflösung der Legislative; die zweite Kammer der Legislative (Wahlverfahren, Zusammensetzung, ausschließliche Gesetzgebungsbefugnisse, Machtbefugnisse über das Kabinett); föderale Verfassungsstruktur, zentralstaatliche Macht über Peripherie.

Das Modul wurde als Nachwahl-Befragung durchgeführt. Die daraus resultierenden Daten werden mit Daten über das Abstimmungsverhalten, demographischen Daten, und Variablen auf Wahlkreis- und Länderebene in einem einzelnen Datensatz bereitgestellt. CSES Variable List Eine Liste aller Variablen wird auf der Webseite des CSES bereitgestellt. Sie verdeutlicht, welche Inhalte über das CSES verfügbar sind und erlaubt es die Inhalte über verschiedene Module des CSES zu vergleichen. Themen: INDIVIDUALDATEN: Technische Variablen: Gewichtungsvariablen; Art der Wahl; Erhebungsmodus; Geschlecht des Interviewers; Datum der Datenerhebung; Wahlkreis des Befragten; Anzahl der Tage zwischen Wahltag und Interview. Demographie: Alter; Geschlecht; Bildung; Familienstand; Gewerkschaftsmitgliedschaft; Gewerkschaftsmitgliedschaft anderer Haushaltsmitglieder; Mitgliedschaft in einem Berufsverband; Erwerbsstatus; Beruf; sozioökonomischer Status; Beschäftigungsform (öffentlicher oder privater Sektor, industrieller Sektor); Erwerbsstatus des Partners; Beruf des Partners; sozioökonomischer Status des Partners; Beschäftigungsform (öffentlicher oder privater Sektor, industrieller Sektor) des Partners; Haushaltseinkommen; Anzahl Personen im Haushalt; Anzahl Kinder unter 18 im Haushalt; Kirchgangshäufigkeit; Religiosität; Konfessionsmitgliedschaft; Haushaltssprache; Rasse; ethnische Zugehörigkeit; Wohnort; ländliches oder städtisches Wohnumfeld. Befragungsvariablen: Politische Partizipation während des letzten Wahlkampfes (Überzeugungsarbeit, Wahlkampfaktivitäten) und Häufigkeit politischer Partizipation; Kontakt zu einem Kandidaten oder einer Partei während des Wahlkampfes; Wahlbeteiligung bei der aktuellen und der letzten Wahl; Wahlentscheidung (Präsidentschafts-, Unterhaus und Oberhauswahlen ) in der aktuellen und der letzten Wahl; Befragter hat bei der aktuellen und der letzten Wahl Stimme für bevorzugten Kandidaten abgegeben; wichtigste Themen der Wahl; Beurteilung der Problemlösungskompetenz der Regierung; Demokratiezufriedenheit; Einstellung zu ausgewählten Aussagen: Es macht einen Unterschied, wer an der Macht ist und für wen die Menschen stimmen, Demokratie ist besser als andere Regierungsformen; Beurteilung der Leistung der vom Befragten bei der letzten Wahl gewählten Partei; Beurteilung der Vertretung von Wähleransichten bei den Wahlen; Partei und Spitzenpolitiker, die am besten für die Meinung des Befragten stehen; Parteiidentifikation; Intensität der Parteiidentifikation; Sympathie–Skalometer für ausgewählte Parteien; Einstufung von Parteien und Spitzenpolitikern auf einem Links-Rechts-Kontinuum; politische Partizipation während der letzten fünf Jahre (Politikerkontakte, Teilnahme an einer Demonstration, Zusammenarbeit mit Gleichgesinnten); Respektieren von individueller Freiheit und Menschenrechten; Einschätzung der Verbreitung von Korruption im Land; Selbsteinstufung auf einem Links-Rechts-Kontinuum; politische Informiertheit. WAHLKREISDATEN: Anzahl der zu vergebenden Sitze im Wahlkreis; Anzahl der Kandidaten im Wahlkreis; Anzahl der Parteilisten; Prozentanteil der Parteien (Wahlergebnis); Wahlbeteiligung im Wahlkreis. LÄNDERDATEN: Wahlergebnisse der Parteien bei der aktuellen Parlamentswahl (Unterhaus / Oberhaus); Anteil der von den Parteien erhaltenen Sitze im Unterhaus; Anteil der von den Parteien erhaltenen Sitze im Oberhaus; Wahlbeteiligung; Anzahl der von jeder Partei gehalten Kabinettsposten vor und nach der letzten Wahl; Gründungsjahr der Parteien; ideologische Parteifamilien; Fraktionszugehörigkeit der Parteien im Europäischen Parlament und Zugehörigkeit zu einer internationalen Organisation; vor und nach der Wahl nicht repräsentierte bedeutende Parteien; Links-Rechts- Position der Parteien; durch Experten zugeordnete Links-Rechts-Position der Parteien und alternative Dimensionen des Parteienwettbewerbs; Konsens über Platzierung auf weiteren Dimensionen des Parteienwettbewerbs; bedeutendste Faktoren bei der Wahl; Konsens über das Ranking der Einflussfaktoren; Möglichkeit zu Wahlbündnissen im Wahlkampf; existierende Wahlbündnisse; Zahl der gewählten gesetzgebenden Kammern, für Unter- und Oberhäuser wurde codiert: Anzahl der Wahlsegmente, Anzahl der Hautwahlbezirke, Anzahl der Sitze, Größenordnung des Bezirks (Anzahl der aus jedem Bezirk gewählten Mitglieder), Anzahl der sekundären und tertiären Wahlkreise, Wahlpflicht; Anzahl abgegebener Stimmen; Abstimmungsverfahren; Stimmen übertragbar; Stimmen kumulierbar; Parteischwelle; Wahlformel; Parteilisten geschlossen, offen oder flexibel; Möglichkeit von Koalitionen; Mehrparteien-Vermerke auf Stimmzetteln; Unterstützung der verbündeten Partei; gemeinsame Parteilisten; Anforderungen für gemeinsame Parteilisten; Art der Koalitionsvereinbarungen; Staatsoberhaupt (Regimetyp); im Falle mehrerer Runden: Auswahl des Staatsoberhauptes; Direktwahl des Staatsoberhauptes und Verfahren der direkten Wahl; Schwelle für Erstrundensieg; Verfahren der Kandidatenauswahl in der Finalrunde; einfache Mehrheit oder absolute Mehrheit für den Wahlsieg in der 2. Runde; Jahr der Präsidentschaftswahl (vor oder nach den Parlamentswahlen); Prozess bei indirekter Wahl des Staatsoberhauptes; im Falle eines Wahlmänner-Gremiums: Auswahl der Wahlmänner, Beratungs- und Abstimmungsverfahren; wenn durch Gesetzgeber: gesetzgebende Kammern; Abstimmungsverfahren; verfassungsrechtliche Befugnisse des Staatoberhauptes; Stellung des Regierungsoberhauptes; Befugnisse des Ministerpräsidenten; Methoden der Auflösung des Kabinetts; Auflösung der Legislative vor den planmäßigen Wahlen; Auflösung der Legislative durch: Staatsoberhaupt, Regierungschef, Mehrheit der Legislative, Kombination; Einschränkungen bei der Auflösung der Legislative; die zweite Kammer der Legislative (Wahlverfahren, Zusammensetzung, ausschließliche Gesetzgebungsbefugnisse, Machtbefugnisse über das Kabinett); föderale Verfassungsstruktur, zentralstaatliche Macht über Peripherie.

This book offers a contrastive, corpus-illustrated study of modal adverbs in English and Polish. It adopts a functional perspective on modal adverbs, and focuses on their interpersonal, textual and rhetorical functions in the two languages. The items under analysis (e.g. certainly, probably, evidently, clearly) are categorised differently in Anglophone and Polish linguistics, which is why this book also provides some insights into the treatment of modality and modal adverbs in English and Polish studies, thus contributing to the discussion of the ways in which such concepts as modal adverb, modal particle and discourse marker are understood across different languages and different linguistic traditions. It draws its examples from two monolingual corpora (the British National Corpus and the National Corpus of Polish), and the English-Polish parallel corpus Paralela. ; This project is financed from the grant received from the Polish Ministry of Science and Higher Education under the Regional Initiative of Excellence programme for the years 2019-2022; project number 009/RID/2018/19, the amount of funding: PLN 10 947.15. It has also received financial support from the Polish Ministry of Science and Higher Education under subsidy for maintaining the research potential of the Faculty of Philology, University of Białystok. ; a.rozumko@uwb.edu.pl ; Agata Rozumko is an Assistant Professor of English and English-Polish Contrastive Linguistics in the Institute of Modern Languages at the University of Bialystok. Her research interests are in the areas of epistemic modality (modality in academic discourse, native and non-native uses of epistemic markers in English), evidentiality, and intercultural pragmatics. ; Uniwersytet w Białymstoku ; Adamska, Irmina. 2004. "Oczywiście 'of course' and rzeczywiście 'indeed' – two different types of evidential markers in Polish: a relevance-theoretical account". In: Henryk Kardela, William J. Sullivan and Adam Głaz (eds.). Perspectives on Language. Lublin: Wydawnictwo M. Curie-Skłodowskiej, 9–21. ; Ädel, Annelie. 2010. Just to give you kind of a map of where we are going: A taxonomy of meta discourse in spoken and written academic English. Nordic Journal of English Studies 9(2): 69–97. ; Ädel, Annelie. 2014. "What I want you to remember is." Audience orientation in monologic academic discourse. In: Lieselotte Brems, Lobke Ghesquière and Freek Van de Velde (eds.). Intersubjectivity and Intersubjectification in Grammar and Discourse. Theoretical and Descriptive Advances. Amsterdam/Philadelphia: John Benjamins, 101–127. ; Aijmer, Karin. 1997. "I think – an English modal particle". In: Toril Swan and Olaf Jansen Westvik (eds.). Modality in Germanic Languages. Berlin: Mouton de Gruyter, 1–47. ; Aijmer, Karin. 2002. English Discourse Particles. Evidence from a Corpus. Amsterdam/Philadelphia: John Benjamins. ; Aijmer, Karin. 2007a. "The interface between discourse and grammar: The fact is that". In: Agnès Celle and Ruth Huart (eds.). Connectives as Discourse Landmarks. Amsterdam/Philadelphia: John Benjamins, 31–46. ; Aijmer, Karin. 2007b. "Modal adverbs as discourse markers. A bilingual approach to the study of indeed." In: Jochen Rehbein, Christiane Hohenstein and Lukas Pietsch (eds.). Connectivity in Grammar and Discourse. Amsterdam/Philadelphia: John Benjamins. ; Aijmer, Karin. 2009. "Does English have modal particles?" In: Andrew Kehoe and Antoinette Renouf (eds.). Corpus Linguistics: Refinements and Reassessments. New York/Amsterdam: Rodopi, 111–130. ; Aijmer, Karin. 2013. "Analyzing modal adverbs as modal particles and discourse markers". In: Liesbeth Degand, Bert Cornillie and Paola Pietrandrea (eds.). Discourse Markers and Modal Particles. Categorization and Description. Amsterdam/Philadelphia: John Benjamins, 89–106. ; Aijmer, Karin. 2016. "Modality and mood in functional linguistic approaches". In: Jan Nuyts and Johan van der Auwera (eds.). The Oxford Handbook of Modality and Mood. Oxford: Oxford University Press, 495–513. ; Aijmer, Karin, Bengt Altenberg and Mats Johansson. 1996. "Text-based contrastive studies in English. Presentation of a Project". In: Karin Aijmer, Benght Altenberg and Mats Johansson (eds.). Languages in Contrast. Papers from a Symposium on Text based Cross-linguistic Studies in Lund, 4-5 March 1994. Lund: Lund University Press, 73–85. ; Aijmer, Karin and Anne-Marie Simon-Vandenbergen. 2004. 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(First Prize Gies Contest.) . 1 ^kjEVER in the history of the' world were good books so ■* ^ plentiful and so cheap as they are at the present time. If in the time of Solomon, when the printing press was not yet in - • existence, there was reason for saying that of the making of books there is no end, what would he say concerning the vast amount of reading matter produced to-day ? Every year there are about twenty-five thousand books published Every town of any considerable size issues one or more newspapers. Maga-zines can be counted by the hundreds. It is utterly impossible to read all that is offered to us. Even the wise saying, "Read everything of something and something of everything," must be followed within the limitations of reason. Every course of reading which our friends may prescribe for us is somewhat like an encyclopedia; it usually takes in every-thing. Now, any person who thinks that he can take in every-thing in the scope of his general reading will be likely to be "taken in" himself. The mass of accumulated knowledge as it now exists is so great that it is scarcely possible for the well educated to get even a cursory view of it. To know something of everything is, day by day, becoming a more difficult task; but to know almost everything about something is more nearly within everybody's reach. There are individuals who are so imprudent, not to say reck-less, in their reading as to peruse all the new books that time allows them to examine. Let us for a moment follow the career of one of these persons. He buys a morning paper. He is not looking for the price of stocks, nor at the religious column, nor at the proceedings of his country's Congress, nor on the editorial page. No, he sees none of these till he has read the publisher's notices. He knows, by reputation, all the publishers in the land. With some of them he is personally acquainted, as well as with a few authors. He knows the history of the THE GETTYSBURG MERCURY. I I 1 most important journals as well as of the magazines that have arisen in his day To say that he is insane enough to buy all the new publications, would be injustice; but not, therefore, does he fail to read them. Fortunately for his taste, he has the friendship of a neighboring editor, whose desk is always bur-dened with the latest productions. In this sanctum our busy reader spends his happiest hours. Ask his judgment upon a late romance, and he can tell you to which one of the author's previous works it bears the closest resemblance, its marks of improvement or retrogression in our literature, and in what respect it is most worthy of attention. But notice that he never says of any new book that it is perfectly useless, for that would be a confession of lost time and labor. In conversation, he makes frequent use of foreign phrases and is always rambling and superficial. He values his author friends highest, but they are not the most attentive to his caprice and convenience. Only once has he played the author, having collected some of his critical notices into a volume which received from the public the contempt of silence. He is now growing infirm, less by age than excitement. His life draws to a close; and with the last new romance in his attenuated hands, he grows bewildered, then sinks into the sleep of death. There he lies, the victim of a strange intoxication. Faithful friends convey him to his last resting place. Deep on the slab that covers him let these words ' be traced—"Gifted with a noble mind, it was ill-directed by des-ultory and shallow reading. His death was induced by the vain attempt to keep pace with the current literature. Traveler, let this life be a warning to you." This man was a professional reader of new books. I do not mean to say, however, that there are so many liter-ary cormorants to the extent that this man was; but the name is legion of those persons of every class, age, profession and trade, who make the same effort to know something of every product of the press. They sew and knit; they work in the factory; they plow the fields; they measure the muslin; they plead in the Courts; they sit in the legislative chamber; they are too often found in the pulpit. Single out these persons of I 12 THE GETTYSBURG MERCURY. your acquaintance and look at them. By no means are they the most profitable company. You will learn less during a day in their society than in the half hour of twilight spent with the next door shoemaker who sits upon his step and moralizes upon man and his duty to God. Reading should never be aimless or superficial; but always with some good purpose in view. Much of a professional man's reading is, of necessity, along the lines prescribed by his pro-fession; but even he, to be eminently successful in life, must give some time to what we call desultory reading. He should engage in this kind of reading, however, with no other purpose in view than to amuse himself. The mind can not be "keyed up" to the highest pitch all the time. It needs rest and relax-ation. An amusing anecdote or story is as necessary as sleep, and may be far more salutary than a dose of medicine. Still the chief motive in reading should not be amusement or recrea-tion. Nor should it, indeed, be merely the acquirement of knowledge. It is very desirable that a man should be well informed and able to give an intelligent opinion on matters of vital importance to himself and others. Yet he should be something more than a walking encyclopedia. The chief purpose of reading should be the development of a pure and noble character. It should touch all the springs of life and take hold of every fibre of our being. Character is one of the greatest things in the world, and good reading is as essential to its growth as sunlight is to the development of plants. Culture is not to be despised, and refinement of taste is not to be depreciated, but both must be attended by the awakening of man's nobler aspirations and broader sympathies, in order to justify the time given to reading. Our reading should make us dissatisfied with our present knowledge and attainments, and beget within us a worthy ambition to be and do our very best. As soon as the taste for reading is formed, that taste begins to improve, and its improvement should be sedulously culti-vated. Every man who has read a great deal will tell you that he has left far behind him the books which he admired when THE GETTYSBURG MERCURY. .• I I 3 he began. What he admired at twenty is far inferior to what he admired at thirty or forty. He is constantly going up a literature ladder. It is the act of climbing which is beneficial, not the elevation attained. • A book should never be read be-cause it is bold, curious, or new; for then it may leave no ini provement in the mind. In all our reading we need such works as will educate our entire being—not merely let in the light, but draw out native gold. We want to learn lessons in our reading, trace God's hand in history, read his glory on the scroll of science. By so doing we shall become richer by our books, have a healthier religious life, and secure an increase of intellectual strength. "THE WORLD'S NEED." THE world don't need your theory, However grand or great; It needs no long diversions On "irony of fate." The world needs men who do things With zest and power and might, Who place no price on virtue, "In the contest for the right. The world needs cheerful-hearted men— That optimistic class Who meet the world's repining By bringing things to pass. The world needs men of talent, And preparation, too, Who in the fiercest conflict Can plan, and then can do. The world has many thousand needs; But foremost of the van, And chiefest of the. thousands Is, a good, industrious man. —A. E. BURCH, in Wm. Jewell Student, 114 THE GETTYSBURG MERCURY. THE INFLUENCE OF CHRISTIANITY ON THE ROMAN LAW. WlUIAM M. KOBBNOLT, '02. (Second Prize Cies Contest.) ^T^7"HATEVER be the religion of any nation it has a ^ " greater or less influence upon the habits, customs and rules by which its citizens are governed. The laws and re-ligion of a country are inseparably connected. That connec-tion may be indirect and have a slow, practically unnoticeable tendency towards identifying their principles and precepts, or it may at once be extremely binding, the one upon the other —either the law subordinate to the church or the church to the state, as is found in some tribes and nations of antiquity. The progress of Christianity encountered a great many ob-stacles, but, by slow persistent endeavor, wielded ah influence which has had an ameliorating tendency wherever it has been proclaimed. At its inception the Romans were rulers of the then known world, and, of course, it could not spread without pervading their territory. Its progress in Rome was slow, gaining a few converts here and there, but from the time of Paul's imprisonment in their city and his epistle to their people, it was gradually gaining more of a foothold. Amid the varied interests of the universal 'empire, with its ever changing masters and the pomp and state of the imperial palace, the business conducted with all parts of the world, and the public games with their demoralizing tendencies, Christian-ity was ever drawing some from the different ranks, even from among the slaves, and lifting them from an abyss of ignorance and superstition to a dignified plane of humane sympathies, pointing the soul to a sense of immortality. Not until the conversion of Constantine to the Christian faith, however, did it have any effect on the Roman juris-prudence. By his liberality to and sympathy with its teachings it gained converts from among the magistrates who brought their new views to bear upon the legislative enactments of the time. By creating a community of interests and sympathies THE GETTYSBURG MERCURY. 115 among all classes, there resulted a tendency to make uniform all the rights and privileges of these classes. It at last brought about a complete moral, social, and, in a certain sense, political revolution. Its new converts gradually working into the legis-lative bodies instituted a new order of things. Perhaps the great gateway or channel through which Chris-tianity has conducted its precepts, to be exerted on the sea of humanity at large, was the Roman law. To use this law as a factor in spreading its teachings, the influence upon it, to say the least, must have been far reaching. Its connection with the Roman law can be described best by considering its effects in three directions, viz.: upon persons, property, and crime. In order to understand its effects upon these different subjects we must have a knowledge of their status before the introduction of Christianity. In the ordinary meaning, the word "person" signified any human being irrespective of his condition. There was such a distinction made in the legal capacity of different persons, how-ever, that a legal person was one vested with a civil capacity, and in Rome many persons were deprived of this capacity to a certain degree, so that all persons were not equal in this respect. They were divided into three classes as regards civil position: libettas, whether a freeman or a slave; civitas, whether a citizen or a foreigner; and familia, whether independent of parental authority or dependent upon it. Although the later Romans did not agree with the early Greek philosophers in saying that slavery was consistent with nature, yet they accepted it as a custom handed down from their ancestors. They divided persons into three classes as re-gards freedom servi, or slaves; libertini, or freedmen; and in-genui, or freeborn persons. The servus, or slave, was not con-sidered as a person in the law. He could not contract civil marriage; he could not hold property; he could not form a legal contract; nor did he possess any legal rights as against his master. The libertini were divided into three classes ac-cording to the extent of their freedom. There was no uniform-ity in the rights and privileges secured to them. u6 THE GETTYSBUR6 MERCURY. Now with the advent of Christianity and its gradual but marked progress until the time of Justinian we see practically a new order of affairs. The word libcttas was becoming ob-solete, at least in its practical application. The common re-lations between master and slave, which had been inaugurated by the humane spirit of Christianity, tended to equalize and identify the rights of these two classes. The old idea that they were by nature slaves was fading away, and their inborn rights were now respected. Manumission was encouraged and the slave was protected from those cruelties to which, in former times, he was as much subject as an irrational creature. To unjustly treat a slave would incriminate the master as much as though he were dealing with a person of his own rank. To indulge in practices characteristics of former times would make the master culpable, and he could not escape with impunity. Manumission was not only encouraged but more simple methods were introduced, and when once free, the barriers which had made a distinction as to the extent of their freedom were removed. The libertini now shared equal rights, so that when once free all legal restraints were removed. As Justinian declared, "full citizenship was involved in the gift of liberty." The civil condition of the libertini was now made uniform. As regards the ingenui little effect was brought to bear upon them except that their attitude towards all classes and conditions of mankind was mollified and their views were liberalized. The civitas was more easily extended to foreigners. There was a tendency to bring all classes to a greater degree of uni-formity in all respects. Having seen the effects upon the legal status of the different classes, our attention is naturally turned to the domestic rela-tions. How far the paternal authority extended over the son first commands attention. This authority was designated by the term patria potestas and "involved the power of life and death on the part of the father." It seems hardly credible to us that the father could be so cruel as to kill his child, expose it or sell it into slavery, and it seems the more incredible that the law ot the land should allow it and even sanction it. Not until THE GETTYSBURG MERCURY. u; Christianity introduced its elevating principles into the rules of jurisprudence was there any final action taken by magistrates to mitigate the severity on the part of the father. By inculcating a more humane idea as to the relation between parent and child such laws were enacted as protected and gave privileges to the child very similar to those of to-day. The parent was finally brought to substitute affection for atrocity. Together with this reforming tendency in the patria potestas came better legislation concerning the status of women. Her rights with respect to her children, her property and her varied interests were made nearly equal to those of men, and were equally worthy of recognition and protection by the law. Christianity had a great effect on the law regulating all the family relations, for it worked on the family as a unit of society in extending its influence. When its precepts were once in-culcated in the family they would as a result be adopted by the legislative bodies. The idea of marriage was greatly exalted and was transformed from a civil contract into a religious sacra-ment. Marriage was also to a certain extent restricted to non-relationship of the parties. With this greater sanctity added to the marriage relation came enactments by which restraints were placed upon divorce. Matrimony was considered as "the union of man and woman, constraining them to an inseparable co-habitation." Divorce was granted for a few reasons only, very similar to those of the present day. In its effect upon the laws of property Christianity came in only in an indirect manner. With the evolution which it brought about concerning persons and civil society, it also ex-erted a gradual effect upon the enactments concerning propri-etary rights, so that they came to be exercised to the best in-terests of those concerned. A new order of succession to the estate of the deceased was introduced. Legislation concerning crime was not so much affected by the introduction of Christianity. The laws with regard to crime and punishment, except those which distinguished the freedman from the slave, were moderately humane. This distinction be-tween, and the cruel nature of, the laws of the condition of the u8 THE GETTYSBURG MERCURY. slave as over against that of the master have been discussed above. The abhorrence which Christianity had for unlawful indul-gences caused the passage of laws for the prohibition of these indulgences and imposed penalties upon persons addicted to them. The modes of punishment were, however, made more humane. Crucifixion, for instance, was abolished. A greater amount of testimony was required to convict a person con-demned with crime. Better enactments were instituted concern-ing prisons and the treatment of their inmates. Legislation, in general, as affected by Christianity, was char-acterized by a more humane spirit and more liberal views to-wards the amelioration of man's condition. We may say that the ultimate result of Christianity upon the Roman law was to bring about; such adaptations of jurisprudence, in its varied ap-plications, as should best serve and attain moral ends. -^^-"^ SAMAR. A TRENCH dug in the sand, a sun-charred place, Outside the village whence the foe have fled; A shape in brown, blood-stained and some hours dead With unshut eyes and blue unshaven face. A type, a hero ! say you? he who lays His life down freely as the rain is shed, Whom high devotion from his home has led The stars and stripes in triumph to upraise. Such are the deaths of heroes—but do they In such unrighteous warfare loot and slay? Is not their blood more honorably spilt? Crown not his fame with undeserved praise: He hath partaken of his country's guilt And bears the crimson stain of her disgrace. —J. B. EDWARDS, in Western Md. College Monthly. THE GETTYSBURG MERCURY. 119 THE SUB-CONSCIOUS SELF. FRED. A. HIGHTMAN, '02. *T*HERE lies beneath the threshold of the consciousness a. self "*" not the less real because so little known and recognized: indeed it is, for that very reason, all the more potent in its action and aggressive in directing the thoughts and deeds of men. When the sphere of its influence and the potency of its action come to be more fully recognized, and its existence as one of the chief constituents of the soul's energy is admitted as a fact in the philosophy of life and the psychology of mind, another jewel will be added to the rich store of knowledge now in possession of man. The little knowledge already gained of this, the real background and foundation of the soul's energy and character, offers to man the means of escaping the evils of hereditary taint and brings him to a better understanding of his true relations with God and the world. A correct understanding of this deep background of the con-scious life will do more for humanity than any possible cure for nervousness, insanity, and other failings of the brain; it will suggest the means of elevating man to a higher plane than ever before in the field of culture and morality. That the soul is continually undergoing a change not only in the moral realm but in all its intellectual activities as well, needs no proof; but when we find that, in her composite make-up, there is a constituent over which the intellect and will cannot always exercise their power, and that the sphere of its influence extends not only through the hours of slumber but through all the activities of life, we come to recognize in it a force far too significant to be ignored. We know that consciousness is a steady stream of thoughts, feelings and volitions, ever flowing through the mind in all its varied activities, and that the content is mainly received from without. The stream flows on over the horizon and seems to disappear. But it is never wholly lost; ever and anon is it re-called by memory, or is made to serve the power of imagina-tion. 120 THE GETTYSBURG MERCURY. It is to this realm of consciousness, this deep into which the stream pours, that we give the name of the sub conscious or the sub-limenal. It embraces the things that are recalled by voluntary or involuntary memory and all that cannot be so re-called. Out of its deep recesses come forth the issues of life. The past life thus emerges into the present and goes far in de-ciding for character and disposition. The conscious self and the sub conscious together form a dual relationship as complete and abiding as do the emotional and intellectual. There can be no thought without feeling; neither can there be any conscious effort without being in-fluenced more or less by the impressions absorbed and recorded in the sub conscious self during the past life. It is hard for a man, who is brought up in the midst of evil and cruelty, to free himself entirely from such influence, in his daily thought and action. These impressions are lasting and telling in the form-ation of character. He can never wholly escape from the influence of his early environment. And, what is more, they enter unawares and form a body of impressions and tendencies capable at any time of being transferred over to the realm of knowledge and thought. Such impulses to action often sur-prise us, and we wonder why the son is so like his father, especially in his faults. Too often do we attribute it to heredity, when it is merely a result of close companionship; the boy may have learned it by conscious observation and imitation, but he may just as likely have "followed suit," while unconscious of ever having received such an impression from his father, prob-ably at a very early age. Then, too, hereditary tendencies must be attended with similarity in the modification of brain and nerve cells in father and son, and when no such similarity exists at birth, there must be some conditions of environment to en-sure tendencies so often ascribed to heredity. Make a change of home for the boy before the age of puberty, while his char-acter is not yet fully formed, and he will be quick to change in temperament and adapt himself to the new environment. Even a perceptible bias may be overcome, and, under the stimulus of proper conditions, aided by a true appreciation of the enor- THE GETTYSBURG MERCURY. 121 mity and heinousness of an evil to which he is particularly liable, he may be able to free himself entirely from its power. So unobtrusive are these forces of the sub conscious, and yet so potent in their influence over man, that his character and disposition are apt to change without his being aware of it. A student will have a close friend and may associate with him freely, but will invariably fail to see that his companion is all the time exerting a powerful influence over his soul, either re-tarding or developing the growth of his good habits. He enters his friend's room and finds him busily engaged as usual, caus ing the very atmosphere about him to seem charged with activ-ity and purpose. The visitor glances around the room only to see the same harmony of decency and order in the arrange-ment of papers and books. He may not take special note of it, for he has come on an errand and is directing his conscious energy upon the matter of conversation in hand, but at the same time there enters into his sub conscious self a correct im-pression of all about him, and with it comes an appeal to his aesthetic nature. He has been greatly benefitted thereby. If he is inclined to slothful habits, there will rise up in his breast a feeling of disgust for himself, followed perhaps by new resolu-tions. These new motives will cause him to improve his sur-roundings and arouse in him a desire to do better work. Thus will he be elevated in character and self-respect, and at the same time, the ties of friendship between him and his friend may be greatly strengthened, though he may be wholly oblivious as to whom he owes the credit of the transformation. These sub conscious influences are as potent in their power over the other faculties of mind. The condition and the power of adaptation to the work at hand will decide the competency of.the workman. In the deepest mental work—that of thought or reason—the effective work is accomplished by the will only under favorable circumstances, when there are no outside or in-trusive impressions to hinder or retard the working of the thought powers. A man put to work amid new and strange surroundings soon finds himself unable to work with his former celerity and accuracy; his mind is being disturbed, the while 122 THE GETTYSBURG MERCURY. endeavoring to readjust itself to the new surroundings, and the energy of the sub-conscious self, instead of assisting the intellect, now requires a portion of the soul's energy which the intellect is wont to make use of; so that if he attempt by mere force of will to recall or produce a thought, he may be wholly unable to do so. But when the mind is at home the thought will come to him with comparative ease. There are, however, conditions with which it is hardly pos-sible to become accustomed in the pursuance of intellectual activity—at least to the degree of non impressibility. A student, for instance, may be of a nervous temperament—a condition probably brought about by his early environment in the home or elsewhere, who, in the preparation of the lesson, may be annoyed continually by some low but constant sound, or by the continual intrusion of a thought caused by an un-worthy desire to make "good marks." He is endeavoring to concentrate his attention upon the study, but the sub-conscious impressions time and again thrust themselves up into the con-scious thought and claim his undivided attention, so often it may be, that they sometimes cause him to despair of success in his work. The recitation follows and even though he has had comparative success in his study he may not be able to re-cite, because of the absence of the conditions and impressions he had during the study hour, whether they were of conscious effort—as the constant thought of possible failure, or impres-sions received ^ub-consciously from the varied surroundings. An instance may be cited analogous to this in which a student had determined to make a good recitation, but was unfortunate in trying to prepare the lesson while taking a walk along a quiet path. The unusual mental effort, at a time when a part of that portion of the soul's energy generally required by the intellect was being appropriated by the senses to record within the sub-conscious self the impressions received from the new surround-ings of nature, caused him to make a complete failure in recita-tion. Such manner of study may indeed be of no benefit what-ever to the future life. The power of complete concentration of thought—the power THE GETTYSBURG MERCURY. 123 to use at will all or nearly all of the soul's energy at command should be one of the first lessons in the life of the student. If the youth has been fortunate in spending his early life in the country, where there is every chance of developing his power of concentration by the soothing effect of the contemplation of nature and the quiet hour of rest after a day of hard toil, he will be a fine subject for the higher education, or a promising youth to fill a position requiring the service of a skillful and trusty financier. It is a noteworthy fact that the boys of the country are the successful men in the city. Were it not for the addition of the wholesome lives which the country boys make to the city life, it would soon become lifeless and collapse. The city life, with its excitement and bustle, is not a fit school for the early development of the boy; there is too much hurry and diversity of purpose to permit a normal development of the conscious self, and too many uncertain and harmful impressions upon the sub-conscious self. It generally produces an abnormal development of the susceptibility and is apt to cause a nervous condition of the organism. When this occurs the power of con-centration is weak and the boy can no longer control his thoughts or, it may be, even his temper; neither can he tell when he will have feelings of satisfaction or discontent, for the sub-conscious self, which has grown out of proportion, is continu-ally asserting its authority and influence over the conscious self. The growing youth or young man can, by selecting and choosing his environment, modify the force of these sub-con-scious impressions, and thus change his whole life. If he is conscious of any change of feeling that he cannot account for, he would do well to look about him for the cause. There is probably near him some sound or motion which has awakened within his sub-conscious self a like impression, which in turn has revived the mood or feeling he had at the time of such impres-. sion and may even cause the suggestion of some former thought. Impressions thus received sub-consciously may have been stored away since early childhood. The reading of the funeral service at the burial of some friend, or even some peculiarity in the 124 THE GETTYSBURG MERCURY. attitude or personality of the pastor may be awakened for the first time after many years, bringing with it the feeling of sad-ness experienced at that time. The environment of the youth, then, and the manner of his education is of the utmost importance. If the teacher of the child is cross and inactive, even though there are opposite in-fluences at work, the impressions received of the manner and the tone of voice will be far more effective upon the life of the child than the conscious effort of the child to master the lesson. The kind word of the mother in the time of need and trouble, or the assistance of a little friend, will tell greatly in the forma-tion of its character. Why, then, should we not expect the child to be like the parent? Is it not learning only by experi-ence and observation ? And is not the very foundation of all its future intellectual activities and moral attainments being grounded and formulated by these early impressions and thoughts? In the very choice of the furniture and adornments about the house—the carpet, the color of the wall—the parent shows his or her taste and likes or dislikes, and these become as much a part of the child as are the peculiarities in its mode of expression or even in its physical structure. The little prayer at mother's knee, though at the time it may not have had much meaning to the little one, other than that of obedience to mother, will in after Irfe be to him as a guiding star through the dark clouds of fear and doubt. The humble trustful attitude of the mother and the earnestness of those tender loving words ad-dressed to the infinite Father somewhere above, will not only awaken in the little breast implicit trust and faith but will go far in molding a character and disposition of like temperament that will not easily be lost in the face of adverse conditions. The religious life almost invariably has its root in and is dependent for constancy upon these early impressions received often un-consciously and at a period of life when all must be taken as a matter of course, and be considered as conformable to the nat-ural order. Nor is it of small concern to the growing youth what kind of literature he shall read or with what class of companions he may THE GETTYSBURG MERCURY. 125 associate. The noble character in the good book, which is read thoughtfully and earnestly, will affect his soul and character as much as his living associates. All the time he will be pictur-ing to his mind's eye their various traits and dispositions, and these conscious efforts, whether of the imagination or not, will pre-pare his mind more surely to receive like impressions from all other sources. The mind always tends to act in the same way it has done in the past. And so, when the youth comes into contact with a friend, he will unconsciously seek out and find in him, if it be there, that same good quality or virtue the desire for which has already been implanted in his own breast. And the result will be that a living embodiment of the ideal in the book is being presented to him, which will become more and more precious as he grows older. Can we wonder then why the child is so like the parent, or why the intimate friend has influenced so profoundly the character of his fellow? K^y ON READING THE CEDIPUS OF SOPHOCLES. WE read the tale of CEdipus, the king, That lofty, frenzied soul, who shuddering fled From crime to crime, till all the sky flamed red, And glorious earth became a loathsome thing ; Then plucked he tortured eyeballs from his head, And staggered on through doom and God's deep hate, 'Mid whirling darkness of the winds of fate, Led by his daughters' love to join the dead. The tale was done, and homeward trod we late, The village street, antithesis of strife, But low the eyeless clouds with ambush rife, Their silence dumb and dread maintained, And in our hushed and sobered spirits reigned The old night-shrouded mysteries of life. —Williams Lit. 126 THE GETTYSBURG MERCURY. A ROMANCE OF THE REBELLION. STANLEY G. FOWLER, '04. ^\NE Spring morning, in my Sophomore year at Pennsyl- ^-, vania College, Gettysburg, my fancy drifted to scenes of war, and, being at leisure, I began an aimless stroll over the field, whose victory saved our Union. Unconsciously, though probably led by the grandeur of the scene, I slowly made my way to a wooded elevation—Culp's Hill—whereon our boys were stationed in '63, and where un-ceasingly, for one whole day, the Rebels sought to dislodge them. I had reached the summit and while debating mentally whether or no I would mount the government observatory built there, my eye caught the form of an elderly gentleman, seated upon a huge boulder half-way down the rear of the hill. Immediately my plan was laid, for, driven by natural im-pulses that ever make man crave for society, I determined to join him. I knew a number of New York veterans to be out on the field this morning, and surmising this man to be of that band I slowly approached him, for rudeness seldom gains its point; still, were my surmise correct, I had fully intended drawing from him some tales of the deeds, brought vividly to mind on one's view-ing again the scenes of their enactment. The old man had heard me approaching and now looked up calmly and with a good-natured smile addressed me. "Good morning, my boy, out strolling too?" "Yes, sir," I replied, and remembering my purpose added, "'tis ever a pleasure to me to wander over a field so dear to us all." "Ah!" said he quickly, "it almost repays one to hear young America talk that way," (He was a veteran and here was my opportunity) Quickly following up my advantage, I ventured, "Were you stationed here during that "second day?" The old man smiled—-as though discovered—and answered, "Yes, my boy; at one time during that day I wasn't far from this very spot." THE GETTYSBURG MERCURY. 127 I looked about me. To be here during "that day !" Imme-diately I recalled how we had studied of the noble charges the Rebels made all through "that day," and as I thought, it flashed upon me that here, this very line, was where our boys lay and so gallantly held the hill. Yes I was correct, for to both right and left stretched a line of regimentel monuments, plainly mark-ing the position ; but even better proof met my earnest gaze, for I awoke to the fact as I looked, that the very boulder we sat upon was the center of a trench, a low, now thickly grown wall of earth that stretched to the right and left, clear 'round the base of the hill. But for one to sit there and look down, down fifty feet or more, over the wildest, rockiest, roughest hillside that even a fertile imagination could conceive of; down over an area, well nigh impassable with trees, rocks and undergrowth, and to think then of the charges and repulses made, why Culp's Hill at once assumed a new beauty to me. I looked at the man, half doubting that ever human being could come out from such a hell as this; to calmly view it now with not so much as a look of wonder. The rock upon which we were seated had split from a main and larger body and lay directly in line with the low earthern wall; for say five feet on the sides of it were spaces. Low stone walls joined the rock to the earthern works on either side, and thus the protection stretched unbroken, save in height. Directly in front of our boulder, on an angle not quite as steep as the hillside, stretched the moss-covered face of the enormous main body (from which our resting place had split), forming a perfect plaza fully fifty feet square, clear up to the breastworks; and, over this vast boulder's lower ledge, up upon its smooth face, charged the Rebels, for history records their once reaching the trench. The spot we occupied was—could a decision be given—the wildest spot on the line. Turning, I saw the monument, some distance in our rear, to be the I22d N. Y. I now knew the old man's regiment, but was not carrying out my purpose. 128 THE GETTYSBURG MERCURY. "It must have taken true courage for a man ever to reach this line, and none but Americans could ever have held the po-sition," I remarked. "Yes," he said, "they were brave boys to reach us. It was hard to shoot them down when they did get here. Hard for more reasons than one." "But how did you ever get out of this place uninjured?" I persisted. "Well, my boy, I didn't exactly. Down in that opening there"—and he pointed to the crack between the main boulder and the one upon which we sat—"down in there I lost pretty nearly all the life I had with me at the time." I looked at the fissure he designated, an aperture about four feet across, extending the one dimension of the rock and filled out with earth and underbrush 'till it was no deeper than about three feet. I now had visions of hearing a miracle. How could a man fall wounded there and ever be found ? I became desperate in my anxiety to hear, and arising, I bluntly exclaimed, "Sir, will you kindly tell me of that day?" Patiently, but eagerly, I awaited the result of this advance. The old man's face gradually lost its look of surprise, and over blankness there crept a genial expression of new-born friend-ship. "Well," said he, "sit down, my boy, and I'll tell you of scenes now dulled by forty years." "To begin with, memory takes me back to Savannah, Ga., where lay, nestled in her spacious campus, my old Alma Mater." "It may seem strange that one from America's metropolis could wander so far to a college, but I was ever eager to forsake, for growing years at any rate, that thought destroying din of city life." "My class of '61 had reached its Senior year. For three whole years had I reveled in Southern romance and nature. Far from my native State my erstwhile fancy had all but turned to love for a clime that, three years before, was strange to me." THE GETTYSBURG MERCURY. 129 "During my course, I had indeed made friends, as only col-lege associations can create, and, above all, by far the brightest spot in the memory of those days was the friendship, yes love, that had unconsciously possessed me, for one of Georgia's maids, a girl whose acquaintance I'd made at my first Fraternity dance. "From the day of my coming it was looked upon as strange, for even then was brewing that strife so soon upon us. "There were four in the class from my State, and dimly I could notice national pride struggling against the brotherly friendship my classmates held for us. At every visit made at the home of this maid, I could clearly see the feeling, while not strong enough in her to conquer her love, still full strong enough in her parents to curtail my stay. But I was not alone in the struggle for this maid's affections. A native Georgian, a dark-haired, handsome youth, a classmate of mine had, long 'ere my arrival, in vain sought her hand, and now, as I slowly but clearly gained the preference, his rivalry grew intense. "But to hasten on, one evening, as a score of us sat about the grate fire in my study, rather heatedly discussing secession, news reached us of Lincoln's election. Our discussion came to an abrupt end. Mightily were the passions of patriotism and friendship at strife within us, and slowly and in silence we separated. "When all had gone, realizing that were I a man, my stay in G. must cease, as my place was in the ranks of the Union, I hastily gathered some few valuables and stealthily leaving the dormitory, made my way to the home of my sweetheart. There, at the gate, I met her weeping She too had heard the news that must forever shatter fond dreams. "I can't tell of that parting".—here the old man's frame trembled, tears came to his eyes, but with an effort he sup-pressed all, and, looking up, continued: "Enough to say that our lives were pledged to promises of future bliss. "We parted as secretly as we had met, and continuing away, I so fixed my clothing, etc., as to present the appearance of a 130 THE GETTYSBURG MERCURY. rustic. Thus disguised I made my way to the wharf and as a stowaway reached New York. "At the first call I enlisted, together with my brother, in the regiment commanded by my father, the 122nd New York. Home ties were not a straw for we were blessed with a mother whose patriotism excelled our own, and whose farewell instilled that courage such as only can win a struggle. "Well, our regiment saw considerable active service from the war's very outbreak, and on the second day of this grand fight, had this stone wall to hold. "Opposed to us was the flower of the Southern army, and the regiment sent to take this position of our stronghold was the Seventh Georgia, raised and recruited from the ranks of my old college. "You have often heard this war typified as the 'strife of brothers,' and so it was. Here I was to shoot down the boys I had learned almost to love, but duty was plain before me and mine was the righteous cause. "Well, they charged us twice, and twice were they sent back. During the second charge they had almost reached us; some had scaled the ledge of that great rock right in front here and were face to face with us. In desperation, leaping upon this low stone wall, I stood almost touching my old Georgia rival, who led his men. I didn't have the heart to fire, but he did, and I dropped here in this opening between the rocks. "There I lay unnoticed, while my life slowly ebbed. Dark-ness was now upon us, and as I lay there fast reviewing scenes of old, I felt a hand upon my throat. " 'Well, here you are, eh, haven't moved a bit,' sneered a voice close to my face. 'I reckoned to have finished you an hour ago. Roy, it comes hard for one to fall by the hand of a friend, but you know that Mary waits for one of us to return. I intend to be that one!' And as he spoke the hand tightened upon my throat. I merely groaned; that's all I could do, when, as though from heaven, a figure fell across my body. Then the hand left my throat. That is all I remembered that THE GETTYSBURG MERCURY. 131 night. When I awoke I lay in the hospital tent swathed in bandages. "Slowly I recovered and soon was out. It was my own brother in search of me, who had saved me, but my Georgia 'friend' had escaped back to his ranks. "This was my last fight. After the war, seeking betterment to my broken health, I journeyed South. There, once more fond memory prompting, the old flame burned, and journeying on to my old college town, quietly I sought fulfilment of that hastily made promise. "I found Mary, but alas, no longer free. My rival, thinking full well my end had come, returning brought such as fact, and I, poor, foolish man, was beaten. "That's all, my boy, I can't mention this rivals's name, for he's now prominent in the politics of the Union he once op-posed. Often we meet in open debate, for I represented my State in the same assemblage. 'Tis there only that my re-venge, if any, is granted, but God knows he won a prize far beyond my power to gain. "Alone I have lived since, and you are the first and probably the last to hear this, one incident of an awful strife, a remembrance of this low stone wall." The old man drew out his watch and observing that it was high time to be moving, he arose to go. Not wanting to pre-sume, for I saw him to be deeply affected by a story, the romance of his life, I, insisting, thanked him sincerely, and he left me alone, absorbed in a new-born thought. HABAKKUK. Silence and night—black night: A striving all in vain to reach the light, A rugged watch tower lifts its massive height. Darkness and clouds—despair: And on the lonely watch tower wrestling there, A strong man waits an answer to his prayer. Starlight and peace—deep peace : Upon the tower the awful conflicts cease; The kneeling man through faith has found release. —E. A. P., in The Lesbian Herald. I 32 THE GETTYSBURG MERCURY. NATURE IN EMERSON'S POETRY.* (Honorable Mention Graeff Prize Essay). J. F. NEWMAN, '02. KALPH W. EMERSON, born in Boston, May 25, 1803, was the son of a minister. His mother, Ruth Haskins, a lady of great dignity, sweetness and piety, although left a widow with five small children, managed to give four of them academic education. After the completion of his course at Harvard Ralph aided in the support of the family by teach-ing for some years, and finally decided to enter the ministry, graduating from Harvard Divinity School in 1826. His ministerial career, however, has little bearing on our sub-ject. Glancing briefly at his early boyhood, when his mind was in its formative state, we find that he frequently visited at the home of the Rev. Dr. Ripley, the "Old Manse," at Concord. In the fields and woods along the Concord River he came into close touch with Nature, and formed the foundation and back-ground of many of his literary productions. Doubtless we may attribute to these visits much of that intense love of Na-ture, which, when disappointment and distress entered his life, caused him instinctively to turn to her, "Who will be all things to all men," for consolation; and probably to the same cause may be attributed his right to be styled a true nature poet. The greatest requisite of any poet is ability to appreciate correctly the two great sources from which his materials must come—man and the external universe. Only a person who is deeply in love with Nature can with propriety sing as Emerson does in "The Park." "Enchanters! Enchantresses! Your gold makes you seem wise ; The morning mist within your grounds More proudly rolls, more softly lies." * Facts relative to Emerson's life are from Edw. W. Emerson's sketch of his life. THE GETTYSBURG MERCURY. 133 "Yet spake you purple mountain, Yet said you ancient wood, That Night or Day, that Love or Crime, Leads all souls to the Good." Or, from his delightful description, how beautiful must a snow storm have seemed to him. "Announced by all the trumpets of the sky Arrives the snow, and, driving o'er the fields Seems nowhere to alight; the whited air Hides hills and woods, the river, and the heaven, And veils the farmhouse at the garden's end—" ****** "Out from an unseen quarry evermore Furnished with tile, the fierce artificer Curves his white bastions with projected roof Round every windward stake, or tree, or door." Surely it may truthfully be said that Emerson lived close to Nature's heart and was an appreciative observer of all her manifold phenomena. With equal truth it might also be said that he had genuine pity for those who cannot receive pleasure from Nature for he must have held such in mind when he wrote: "The brook sings on, but sings in vain Wanting an echo in my brain." That his productions may be true nature poetry, the poet must not only be appreciative of Nature, but must also possess the happy facility of describing her vividly and tenderly. As we read these lines from "My Garden"— "In my plot no tulips blow— Snow-loving pines and oaks instead And rank the savage maples grow From Spring's faint flush to Autumn's red." "My garden is a forest ledge Which older forests bound; The banks slope down to the blue lake-edge Then plunge to depths profound''— ! a delightful picture, which shows the delicate and loving touch I 36 THE GETTYSBURG MERCURY. of a master-spirit, rises in fancy and we see our poet sit in his forest-garden, enjoying its sweet odors and gazing meditatingly to the blue lake beyond. It is almost impossible to select representative descriptions from such poems as "The Adirondacks," "Musketaquid," "Sea-shore" and "May Day," each of which seems to be a portrayal of a different portion of Nature's marvels. "The Adirondacks," is a description of a journey in the mountains, of such vividness that the reader and not the author appears to be the actual participant. How beautiful and realistic is the following homely quotation: "Ten scholars, wonted to lie warm and soft In well-hung chambers daintily bestowed, Lie here in hemlock boughs, like Sacs and Sioux, And greet unanimous the joyful change." ******** "Our foaming ale we drank from hunters' pans, Ale, and a sup of wine. Our steward gave Venison and trout, potatoes, beans, wheat-bread ; All ate like abbots, and, if any missed Their wonted convenance, cheerily hid the loss With hunters' appetite and peals of mirth." Musketaquid deals primarily with the farm in the New England valley. The rural description, however, is illustrated with happy word pictures which make this poem one of Emer-son's sweetest, as: "Sparrows far off, and nearer April's bird, Blue-coated—flying from tree to tree, Courageous sing a delicate overture To lead the tardy concert of the year. Onward and nearer rides the sun of May; And wide around, the marriage of the plants Is sweetly solemnized. There flows amain The surge of Summer's beauty; dell and crag, Hollow and lake, hillside and pine arcade, Are touched with genius." Frequently persons intensely fond of woodland beauty receive little pleasure from the ocean; but Emerson appears to have THE GETTYSBURG MERCURY. 135 had equal adoration for each portion of Nature's handiwork and could sing of the ocean's beauty as sweetly as of his own dear walks and retreats. The following extract is from Seashore: "Behold the sea, The opaline, the plentiful and strong, Yet beautiful as is a rose in June, Fresh as a trickling rainbow of July." May-day is a brightly colored picture of the awakening of slumbering Nature. The dormant faces are represented as springing into life when "Coy Spring, With sudden passion languishing, Teaching barren moors to smile, Painting pictures mile on mile, Holds a cup with cowslips wreaths, Whence a smokeless incense breathes." Does he describe Nature? He does more. He transfers living Nature from the external world to his pages without losing the scent of the flowers, the flutter of birds' wings or the tone of the waterfalls. She was real to him and he has given her to us in her reality. But the living universe was more to Emerson than an enter-tainer of the imagination. She was a teacher of noble truths. A boy he discovered her mysteries; later in life he carried his problems to her for solution. It was with a certainty of his correctness, determined by experience, that he wrote "Chide me not, laborious band, For the idle flowers I bought; Every aster in my hand Goes home loaded with a thought." "There was never mystery But 'tis figured in the flowers; Was never secret history But birds tell it in the bowers." —(The Apology). In his philosophical quest Emerson represents "The Sphinx" as advising him as follows: 136 THE GETTYSBURG MERCURY. ' 'So take thy quest through nature, It through thousand natures ply : Ask on, thou clothed eternity ; Time is the false reply." "Through a thousand voices Spoke the universal dame; Who telleth one of my meanings, Is master of all I am." However obscure and unsatisfactory his conclusions may have been, we know positively that he believed in some power back of Nature, controlling both her and him. When asked "whence is the Rhodora," he wrote Rhodora ! if the sages ask thee why This charm is wasted on the earth and sky, Tell them, dear, that if eyes were made for seeing, Then beauty is its own excuse for being ; Why wert thou there, O rival of the rose ! I never thought to ask, I never knew ; But, in my simple ignorance, suppose The self-same Power that brought me there brought you. Emerson's life, we must think, sorrow and his disagreement on ably a not very happy one. Yet ings in fact—there is no trace of piest spirit everywhere exhibited that his loved mistress (Nature) His poem. "Good-bye," seems to thought with its varying shadows of religious questions, was prob-in his poetry—in all his writ-bitterness, but only the hap- May we not, therefore, say lent contentment to his life? be impregnated with this one "And when I am stretched beneath the pines, Where the evening stars so holy shine, I laugh at the love and the pride of man, At the sophist schools and the learned clan ; For what are they all, in their high conceit, When man in the bush with God may meet?" Perhaps the most beautiful feature of our poet's work is the fact that he deals lovingly with every item of Nature's creation, overlooking nothing; and yet it is not in single detail that he THE GETTYSBURG MERCURY. 137 admires her, but as a connected whole. "Each and all," from which we have chosen some leaves, shows this best. "I thought the sparrow's note from heaven, Singing at dawn on the cedar bough ; I brought him home, in his nest, at even ; He sings the song, but it cheers not now, For I did not bring home the river and sky— He sang to my ear—they sang'to my eye." Milton says that poetry must possess three qualities' if its author would deserve to b$ designated poet—must be simple, sensuous, passionate. Measured by this standard, we believe Emerson deserves the title. His poetry, as a rule, is simple; in some the theme is difficult; but by careful application any person can understand him, and having found the real flavor, will follow it passionately. Enough has already been said to show that it is sensuous. His own passion for Nature is transferred to his pages that we may enjoy her as he did. It was the consciousness of having given something to the world that caused Emerson to enjoy his poetry and send it to us with this mission: "Go speed the stars of thought On to their shining goals— The sower scatters broad his seeds, The wheat thou strew'st be souls." VOICES IN THE QUAD. Happy days have slowly dwindled And we're parting lads, at last; College scenes and college mem'ries Are but dreamings of the past Still our hearts are closely clinging And our thoughts are ever winging To the voices that are singing. Ah ! the voices in the quad. Songs we love and songs we cherish Of the days that never perish, Sing the voices in the quad. -DAN DEVLIN, '02, in the Georgetown College Journal THE GETTYSBURG MERCURY Entered at the Postofflce at Gettysburg' as second-class matter Vol. XI GETTYSBURG, PA., JUNE, 1902 No. 4 Editor-in-chief Assistant Editors Exchange Editor H. S. LEWARS, '03 Miss MARY WILSON, '04 SAM. P. WEAVER, '04 LYMAN A. GUSS, '04 Business Manager E. CARL MUMFORD, '03 Advisory Board PROF. J. A. HIMES, LITT.D. Asst. Business Manager PROF. G. D. STAHLEY, M.D. FRED. MASTERS, '04 PROF. J. W. RICHARD, D.D. Published each month, from October to June inclusive, by the joint literary societies of Pennsylvania (Gettysburg) College. Subscription price, one dollar a year in advance; single copies 15 cents. Notice to discontinue sending the MERCURY to any address must be accompanied by all arrearages. Students, Professors and Alumni are cordially invited to contribute. All subscriptions and business matter should be addressed to the Busi-ness Manager. Articles for publication should be addressed to the Editor. Address THE GETTYSBURG MERCURY, GETTYSBURG, PA. EDITORIALS. The Commencement season is at hand. ADIEU, 1902. ~, " . . , . , r . 1 he benior in his cap and gown is a familiar sight. Examinations are over, a few more finishing touches on the oration and all will be done. This is a season both of joy and sadness. Joy because of the happy years gone by. Sad because they will never be reciprocated; sad at the thought to leave one's alma mater and beloved classmates. Friendships ships and acquaintances have been formed, which shall be lasting. There is a peculiar relation existing between classmates. All have one end in view, and that makes work enjoyable; we should be thankful that it is so. All the unpleasant things, all the hard asks will be forgotten, the memory will not take note of them, THE GETTYSBURG MERCURY. 139 they are so small and it will have so many happy experiences to recall. "When the act of reflection takes place in the mind, when we look at ourselves in the light of thought, we discover that our life is embosomed in beauty." You look back over from now and they seem pleasant. Years after you will think of them as the happiest period in life. It's a good thing* for men to work shoulder to shoulder, and one of the happy recol-lections shall be of united labors in some college department. Much of the four years' work has been enjoyable; some tasks, too. have been distasteful, but they will be forgotten. Emerson has rightly said, "Behind us, as we go, all things as-sume pleasing forms as clouds do far off." He said that when he was well on in years and knew life, "The soul will know neither deformity or pain," and we should rejoice. The older you grow the more precious will these years seem. Such must be your thoughts, O, Seniors, as you bid us adieu. The alumni and friends of the college will no doubt be glad to know that the Spectrum for this year is in circulation. It is a different publication from any other in the college, and is expository in character. Rob-ert Burns once expressed a heartfelt wish, "O, wad some power the giftie gie us To see oursel's as others see us." When he said that he had no idea that it would ever be ful-filled. He did not know of the Spectrum. If a man wants to see himself from the standpoint of his fellow let him seek that knowl-edge in this publication. The Editor is by no means respon-sible for your bad feelings; he is merely a student of public opinion, and publishes what he sees and hears. It has truth for its foundation, and the members of the staff have a scien-tific mania for fact. Self-knowledge and progress is its aim. Its very existence was caused by a wish such as Burns'. But the managers determined to do what Scotland's Shakes-peare could not or did not, and the Spectrum came forth a new 140 THE GETTYSBURG MERCURY. creation. Every succeeding class has followed this example and has believed that "It {Spectrum) wad frae monie a blunder free us and foolish notions." It has reached its aim. But, too, it chronicles deeds of bravery and does not waste all its time trying to pull the mote out of its brother's eye. Nineteen three believes in self-knowl-edge, and has carefully arranged all matters pertaining to the institution in their true light. There is no knowledge without light, so get a Spectrum and see. THE END OF WORK. There is a faithful saying—"The end crowns the work," which has been held precious by the laborer since time immemorial. True—but when there is a limit to it, the coronation comes whether you have worked or not. But, oh, what a coronation! The end of our year's work is here, but the kind of end depends on the work during the year. Why this end should be the special delight of so many is hard to understand. Work is surely not such a drudge that we are glad to leave it. Work is a pleasure—it is healthy. The end of one task should only incite to greater conquest. There is no end of work. The man who is looking towards He who looks towards the end The ability to work to-morrow is according to your ability to work to-day. No man has ever become strong or great who has not worked patiently and in-defatigably. The great are the hardest workers and the hum-blest servants. Men are strong because they have worked. Idleness is weakness. Do you wish to know the true man ? See him at work. Then you can measure his power, then you have an insight into his real nature. The fisherman at the shore is made a teacher of men, Elisha at the plow is made the prophet, Saul, the persecutor, is made Paul the Apostle. There is no room for the idle man, only the laborer is promoted. Work is power. There is German saying, ''Arbeit iiber-wiindet alles" Labor only is the key to success. If happiness the end is himself an idler, will never do much work THE GETTYSBURG MERCURY. 141 is the great good to man he will find it only in work. And, having found his work, let him concentrate his energy and do it and not seek the end. EXCHANGES. A number of our exchanges are somewhat late in making their appearance this month. Most of those that have arrived, however, show an improvement over last month's issue, es-pecially in their exchange columns. Some, nevertheless, fail to recognize the real purpose of this department, and fill the space with general notes of the college world. This evidently is not the purpose of the exchange column, and several editors could greatly improve their journals by giving this department a thorough remodeling. We are very sorry that no exchange column appeared in last month's issue. For it the exchange editor has no apology to offer. The exchanges were reviewed and written up as usual, but, owing to a seemingly unavoidable circumstance, were cast into the printer's waste-basket. We hope, however, that this will not occur again. We are glad to add the Theilensian to our exchange list. The article "The Decline in Candidates for the Ministry" is very good. The exchange column, however, could be greatly improved by using it for the review and criticism of their ex-changes. THE HEART'S LONGING. There's a warm, warm wind comes from the South, With a promise and a song, A song that wells from a rose-lipped mouth In cadence full and strong. It whispers, whispers through the day To the hearts of longing men, That the time is coming down the way When the woods turn green again. —R. B., Free Lance. 142 THE GETTYSBURG MERCURY. Tlie Juniata Echo for May contains an excellent article on "Juniata—Tradition and Spirit." Among other things the writer says: "College spirit is that undefinable, but none the less real fact of enthusiastic devotion, which unconsciously takes hold of the ideal student in course of his growth into and with an institution, and causes him to rejoice over every mark of its superiority." For the High School exchanges of last month we have nothing but praise. Each editor seems to have made a special effort to send out a good paper. Among these the K. H. 5 Myth is the best. The essay "Character is Power" is very fine. It also contains some splendid cuts. The others most worthy of mention are The Argus, The X Ray and The Delphic News. The first issue of the Phoenix for May is not very well bal-anced. Most of the space is taken up with athletic and local news, much to the detriment of the literary department, which does not contain an article worthy of perusal. The May number of the Forum was one of the best ex-changes received during month. It contains an excellent ar-ticle on "The Study of Philosophy-" The editorial on the "Grind" and college sport is very well written. We agree that they are not true college men. Among the other exchanges the best are the Lesbian Herald, The Buff and Blue, The Amulet, The Midland and The Ursinus College Journal. The lamps I light along life's way May throw their rays on meagre space ; The flowers I scatter day by day May brighten but a little space. Yet, if I light to a higher goal One who the upward path would gain, Or cheer some sorrowing, starving soul, I cannot count my labor vain. —E. C. D., The Midland. THE GETTYSBURG MERCURY. 143 BOOK REVIEW. An American at Oxford, By JOHN CORBIN. Boston: Hough-ton, Mifflin & Co., #1.50. In the educational world there is no more widely discussed subject to-day than Oxford University, its methods and life. For many years Americans were not attracted to Oxford and Oxford gave no inducements to Americans. Most graduate students went to Germany. The Oxford scholarships provided for Americans by the will of the late Cecil Rhodes have drawn special attention to this historic school. Strange to say, as Mr. Corbin mentions in his preface, his book, "An American at Oxford," went into press on the day of the publication of Mr. Rhodes' will. The book is therefore specially interesting. We have heard enough of Ox ford from the English, but to get an account of the University from an American, who judges it from an American standpoint, is wholesome. Ask an Englishman why Oxford has the best system of in-struction and he'll do anything but answer your question. Mr. Corbin's book, however, treats of Oxford in all its phazes and in a manner very charming. The social life of the University is first discussed, which is quite different from other universities of Europe, and the author does not fail to call attention to the contrast. The part of the book that will interest college men is Oxford Out of Doors. The author gives detailed accounts of Track and Field Athletics and at the end, of course, contrasts Ameri-can and English sportsmanship. The English student engages in sport of some kind, which the author thinks is very salutary. Alas, in some of our American Universities time is barely given for exercise ! True to Oxford spirit one part of the book is de-voted to the History of the University. The Problems of the American University are ably discussed. The author is not derogatory of other universities in his con-trast between them and Oxford, and has made the book both interesting and instructive. 144 THE GETTYSBURG MERCURY. As/c you r bookseller to showyou th ese books. Published by Hinds £r» AIobley New York. Songs of All the Colleges - $1.50 Songs of the Eastern Colleges - - 1.26 Songs of the Western Colleges - - 1.25 New Songs for Glee Clubs - .60 3 Minute Declamations for College Men 1.00 8 Minute IteadingB for College Girls - 1.00 New Pieces for Prize Speaking - - 1.26 Proa and Cons (Complete Debates) - 1.60 Commencament Parts,( Orations, Essays, etc) 1.60 Established 1867 by Allen Walton. Allen K. Walton, Pres. and Treas. Robt. J. Walton, Superintendent. 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