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Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Bestimmung des atmosphärischen Spurengases Methan (CH4) aus solaren FTIR -Spektren im mittleren Infrarotbereich innerhalb des Network for the Detection of Atmospheric Composition Change (NDACC). Für dieses existierte bisher keine einheitliche Strategie bezüglich der Methanauswertung, wodurch sowohl die Vergleichbarkeit der Ergebnisse innerhalb des Netzwerks als auch die Möglichkeiten hinsichtlich der Validierung von Modellen und Satelliten-Messungen stark einschränkt war. Erstmalig wird in dieser Arbeit ein Verfahren vorgestellt, das für zwölf FTIR-Stationen aus dem NDACC-Netzwerk die Auswertung von Methan vereinheitlicht. Dabei werden die Resultate sowohl in Hinblick auf die Präzision der Ergebnisse als auch auf systematische Unterschiede zwischen den Stationen deutlich verbessert. Der so gewonnene Datensatz wird für eine Validierung des Satelliteninstruments ENVISAT/SCIAMACHY herangezogen. Dabei zeigen sich auf einer globalen Skala Unterschiede von etwa 2–2.5 % zwischen den bodengebundenen und Satellitenmessungen. Die Bestimmung von Methan im mittleren Infrarotbereich wird durch Querempfindlichkeiten zu anderen Gasen, insbesondere zu atmosphärischem Wasserdampf, stark beeinflusst. Die aktuelle Version der gängigen spektroskopischen Datenbank HITRAN2008 zeigt fehlerhafte Molekülabsorptionsparameter sowohl für CH4 als auch für die beiden wichtigsten Wasser-Isotopologe HDO und H2O. Es wird daher eine empirische Methode vorgestellt, durch die sich der störende Einfluss des atmosphärischen Wasserdampfes auf etwa 0.2 % reduzieren und gleichzeitig Methan mit einer Präzision von etwa 0.3 % bestimmen lässt. Dazu werden verschiedene Kombinationen von Spektralbereichen zur Auswertung (”micro windows”) und HITRAN-Versionen für drei NDACC-Standorte – Zugspitze/Deutschland (47.42 °N, 10.98 °O, 2964 m ü.NN), Garmisch/Deutschland(47.48 °N, 11.06 °O, 745 m ü.NN) und Wollongong/Australien (34.41 °S, 150.88 °O, 40 m ü.NN) – verglichen. Die drei Stationen stehen aufgrund ihrer deutlich unterschiedlichen Niveaus an atmosphärischem Wasserdampf repräsentativ für das gesamte NDACC-Netzwerk. Nach einer Phase ohne signifikantes Wachstum zu Beginn dieses Jahrhunderts, begannen die Konzentrationen atmosphärischen Methans in den Jahren 2006 und 2007 wieder zu steigen. Im Rahmen dieser Arbeit konnte erstmals mittels einer bodengebundenen Fernsodierungsmethode gezeigt werden, dass dieser Trend an den Standorten Zugspitze und Garmisch über diese Jahre hinaus anhält. Die Stärke des Trends beträgt an beiden Standorten etwa 5 ppb/Jahr und ist in guter Übereinstimmung mit den Ergebnissen von SCIAMACHY . Neben dem NDACC existiert seit 2007 das TCCON-Netzwerk, das sich FTIR-Messungen im nahen Infrarotbereich zur hochgenauen Ableitung von atmosphärischen Methan- und Kohlendioxid-Säulengehalten widmet. Eine Kombination der Datensätze aus beiden Netzwerken hätte enorme Vorteile für Trend- und Validierungsstudien, da sich eine größere räumliche und längere zeitliche Abdeckung mit Daten ergibt, als es jedem Netzwerk für sich allein möglich wäre Es ist daher von enormer Bedeutung zu wissen, wie sich die Messungen beider Netzwerke zueinander verhalten. Es wird ein Konzept vorgestellt, um für die Standorte Garmisch und Wollongong durch eine Eliminierung von störenden Apriori-Einflüssen für quasi-koinzidente FTIR-Messungen im mittleren und im nahen Infrarotbereich eine Interkalibration der Messungen beider Netzwerke in die Wege zu leiten.

Las caravanas con sus particularidades históricas se encuentran en tierras áridas y montañosas de diferentes partes del mundo. Comparten rasgos comunes tales como: animales domesticados con morfologías particulares y rasgos conductuales queimponen restricciones a la acción humana; patrones de movilidad de comunidades forrajeras y pastoriles especializadas; rutas de senderos eficientes dependientesde oasis y paraderos que sirvieron como estaciones de comercio, intercambio y aprovisionamiento; representaciones (?arte?); estructuras e hitos cercanos y/o relacionados con senderos caravaneros; y su continua destrucción a consecuenciadel desarrollo moderno. Fil: Clarkson, Persis B.. University of Winnipeg; Canadá Fil: Santoro, Calogero M.. Universidad de Tarapacá; Chile Fil: Levy, Thomas E.. University of California; Estados Unidos Fil: Núñez, Lautaro. Universidad Católica del Norte; Chile Fil: Nielsen, Axel Emil. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Rosen, Steven. Ben-Gurion University of the Negev; Israel Fil: Förster, Frank. Universidad de Colonia; Alemania Fil: Capriles, José M.. University of Pennsylvania; Estados Unidos Fil: Khazanov, Anatoly M.. University of Wisconsin; Estados Unidos Fil: Frachetti, Michael. Washington State University; Estados Unidos Fil: Valenzuela, Daniela. Universidad de Tarapacá; Chile Fil: Standen, Vivien G.. Universidad de Tarapacá; Chile Fil: Cases, Barbara. Universidad de Tarapacá; Chile Fil: Pimentel, Gonzalo. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia Fil: Lecoq, Patrice. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia Fil: Medinacelli, Ximena. Archivo de La Paz; Bolivia Fil: Briones, Luis. Museo Municipal de Pica; Chile Fil: Wink, André. University of Wisconsin; Estados Unidos Fil: Tripcevich, Nicholas. University of California at Berkeley; Estados Unidos Fil: Riemer, Heiko. Universidad de Colonia; Alemania Fil: O’Ryan, Enelidolfo. Museo Municipal de Pica; Chile Fil: Loayza, Ximena. Museo Municipal de Pica; Chile Fil: Lynch, Thomas F.. Cook County Historical Society; Estados Unidos Fil: Woldekiros, Helina. University of Washington; Estados Unidos

Diese Arbeit befasst sich mit der automatischen kontaktlosen Echtzeiterfassung von Entfernungsbildern im Nahbereich. Dazu stellt sie ein entsprechendes neues Verfahren vor, das die klassischen Prinzipien des farbkodierten Lichtansatzes und des Stereosehens kombiniert und erweitert; darüber hinaus entwickelt sie neue Lösungen für verwandte Aufgaben wie der Kalibrierung des Aufnahmesystems. Die Evaluierung einer prototypischen Implementierung des Verfahrens ergibt eine Datenrate von bis zu 25 Entfernungsbildern der Auflösung 780 x 580 Punkten pro Sekunde. Die Standardabweichung der Messunsicherheit beträgt etwa 0.2 mm bei einem Arbeitsraum von ca. 500 mm x 500 mm x 500 mm. Schließlich zeigt diese Arbeit, dass die Erkennungssicherheit eines Gesichtserkennungs-Systems durch den Einsatz von mit dem Prototypen aufgenommenen Entfernungsbildern deutlich gesteigert werden kann. This thesis presents a new approach to automatically acquire accurate high-resolution range images of close-range scenes in real-time. The technique combines and extends the principles of the color-coded light approach and stereo-vision. Moreover, it develops solutions to related problems such as the calibration of the acquisition system, i.e. to camera and projector calibration. A prototype system based on the presented ranging approach, integrated using low-cost off-the-shelf components, is evaluated. Experiments show that it is able to acquire range maps of resolution 780 by 580 at up to 25 frames per second with an exemplary measurement accuracy of 0.2 mm standard deviation over a cubical working space of about 0.5 m side length. Finally, this thesis shows that the performance of a face recognition system can be significantly improved by the use of range data as acquired by the prototype.

Im Rahmen dieser Arbeit werden Untersuchungen an zweidimensionalen elektronischen Strukturen von (111)-orientierten Edelmetalloberflächen und deren Beeinflussung durch verschiedene Adsorbate präsentiert. Das Hauptaugenmerk liegt hierbei auf den an Oberflächen lokalisierten Shockley-Zuständen von Cu, Ag und Au, deren Banddispersion (Bindungsenergie, Bandmasse und Spin-Bahn-Aufspaltung) sich als sensible Sonde für Oberflächenmodifikationen durch Adsorptionprozesse herausstellt. Winkelaufgelöste Photoelektronenspektroskopie erlaubt hierbei den experimentellen Zugang zu bereits feinen Veränderungen der elektronischen Bandstruktur dieser zweidimensionalen Systeme. Verschiedene Mechanismen, die sich an Oberflächen und Adsorbat/Substrat-Grenzflächen abspielen wirken sich in unterschiedlicher Weise auf den Shockley-Zustand aus und werden anhand von geeigneten Modelladsorbatsystemen untersucht. Die experimentellen Ergebnisse werden mit geeigneten Modellen, wie dem Phasenakkumulationsmodell und dem Modell fast freier Elektronen, und teilweise mit ab initio-Rechnungen gemäß der Dichtefunktionaltheorie verglichen, was eine Einbettung der Resultate in einen gemeinsamen Kontext erlaubt. So wird der Einfluss der Adsorption von Submonolagen von Na auf den Au-Oberflächenzustand im Hinblick auf die signifikante Austrittsarbeitsänderung der Oberfläche untersucht. Eine systematische Studie der Physisorption von Edelgasen zeigt die Auswirkung der repulsiven Wechselwirkung von Adsorbat und Substrat auf die Elektronen im Oberflächenzustandsband. Eine schrittweise Bedeckung der Oberfläche von Cu und Au(111) mit Ag-Monolagen bedingt eine graduelle Veränderung des Oberflächenpotenzials und verursacht einen zunehmende Ag-Charakter des Shockley-Zustands. Für N ≥ 7 ML dicke, lagenweise wachsende Ag-Schichten auf Au(111) werden im Experiment neue zweidimensionale elektronische Strukturen beobachtet, die den Quantentrogzuständen des Ag-Films zugeordnet werden. Inwiefern sie innerhalb der Ag-Schicht lokalisiert sind oder sich noch zu einem wesentlichen Anteil im Substrat befinden, zeigt die Untersuchung ihrer energetischen und räumlichen Evolution mit der Ag-Schichtdicke N. Dazu wurden neben der Bindungsenergie auch die Photoemissionsintensität der Quantentrogzustände vermessen, die Aussagen über die Lokalisierung erlauben, welche mit Ergebnissen aus Dichtefunktionalrechnungen verglichen werden. Schließlich wird anhand der Xe-Adsorption auf unterschiedlich dicken Ag-Filmen auf Cu und Au(111) gezeigt, dass der Oberflächenzustand nicht nur als Sonde für Adsorptionsmechanismen dient, sondern selbst das Adsorptionsverhalten maßgeblich mitbestimmt. Ein Erklärungsmodell wird vorgestellt, welches neben der durch die Bandstruktur bestimmte Zustandsdichte auch die Lokalisierung der Ladungsdichte an der Oberfläche berücksichtigt, um ein Maß für die Stärke der repulsiven Wechselwirkung zu beschreiben, die Edelgasadsorbate auf den Oberflächen erfahren., In this thesis investigations on two-dimensional electronic structures of (111)-noble metal surfaces and the influence of various adsorbates upon them is presented. It will chiefly focus on the surface-localized Shockley states of Cu, Ag and Au and their band dispersion (binding energy, band mass, and spin-orbit splitting) which turns out to be a sensitive probe for surface modifications induced by adsorption processes. Angular resolved photoelectron spectroscopy enables the observation of even subtle changes in the electronic band structure of these two dimensional systems. Different mechanisms taking place at surfaces and the substrate/adsorbate interfaces influence the Shockley state in a different manner and will be analyzed using suitable adsorbate model systems. The experimental results are matched with appropriate theoretical models like the phase accumulation model and the nearly-free electron model and - if possible - with ab initio calculations based on density functional theory. This allows for the integration of the results into a stringent overall picture. The influence of sub-monolayer adsorption of Na upon the surface state regarding the significant change in surface work function is determined. A systematic study of the physisorption of noble gases shows the effect of the repulsive adsorbate-substrate interaction upon the electrons of the surface state. A step-by-step coverage of the Cu and Au(111) surfaces by monolayers of Ag creates a gradual change in the surface potential and causes the surface state to become increasingly Ag-like. For N ≥ 7 ML thick and layer-by-layer growing Ag films on Au(111), new two-dimensional electronic structures can be observed, which are attributed to the quantum well states of the Ag adsorbate. The question whether they are localized within the Ag-layer or substantially within the substrate is resolved by the investigation of their energetic and spatial evolution with increasing Ag-film thicknesses N. For this, beside the binding energy analysis, the photoemission intensity of the quantum well states was determined, giving information about their localization which can be compared with results of density functional calculations. Finally, by the example of Xe adsorption upon Ag layers of various thicknesses on Cu and Au(111), it is shown that besides probing adsorption processes, the surface states itself substantially determine adsorption characteristics. An explanatory model is introduced, which considers both the electronic density of states and the spatial localization of the surface state for describing a measure of the strength of the repulsive interaction between substrate and rare-gas adsorbates.