Themen für Abschlussarbeiten

Im folgenden biete ich hier ein paar Themen, Informationen und Inspirationen für mögliche von mir betreute Abschlussarbeiten (Bachelor und Master). Am liebsten sind mir kreative Kombinationen der im folgenden geannten Themenbereiche. Sprechen Sie mich, am einfachsten per Email (c.willmes@uni-koeln.de), an wenn Sie Interesse haben.

Ansonsten kommen Sie zur Besprechung möglicher Abschlussarbeiten einfach in meine Sprechstunde: Im Semester, jeden Mittwoch 14 -15 Uhr, oder nach Vereinbarung (per Email).

Räumliche Analysen | Spatial Analysis

Abschlussarbeiten zu Räumlichen Analysen biete ich zu (fast) allen Themenbereichen der Geographie an, wie zB.:

• Netzwerkanalysen
• Hydrologische Modellierung
• Potenzialanalysen für Erneuerbare Energien
• Entwicklung von Klassifiaktionen basierend auf Open Data
• Fortgeschrittenen Methoden, zB Geostatistik angewendet auf Humageographische Fragestellungen
• Anwendung von GeoAI (Machine Learning, Deep Learning) Algorithmen und Methoden.
• (was Sie thematisch interessiert)

Programmierung / Scripting | Jupyter Notebook | Open Science

Ich sehe es besonders gerne wenn die GIS Analysen der Abschlussarbeit in Python oder R und am besten in Form von Jupyter Notebooks umgesetzt werden und der Programmcode bzw die Jupyter Notebooks mit der Arbeit zur Verfügung gestellt werden, bzw zB in einem Git Repostiory publiziert werden.

WebGIS | Spatial Data Infrastructure (SDI) | Cloud-Native Geo

Ich betreue Abschlussarbeiten im Bereich Web-basierte Geoinformationssysteme (WebGIS). Die arbeiten können im Rahmen das Projekt UoCMaps stattfinden, sie können aber auch zu anderen Themen als zur Universität zu Köln bearbeitet werden. Beispiel Projekte wären:

• WebGIS zu einer Historischen Begebenheit oder Persönlichkeit
• Darstelleung eines interessanten Datensatz (den man evtl selbst auf basis einer Räulichen Analyse erstellt hat)
• Verwendung neuer Ansätzen/Technologien
• 3D WebGIS
• Mashups (Darstelung von Daten aus mehreren unterschiedlichen Quellen/APIs)

Open GeoData | OSM | Wikidata | Open Science

Im Bereich Open Data und Data management biete ich konzeptionelle und praktische Themen an, wie zB:

• Digitalisierung und Katierung von Daten (die zuvor nicht in digitaler Form bzw in GIS Formaten vorlagen)
• Entwicklung und Anwendung von (Raumzeitlichen) Datenmodellen
• Veröffentlichung der Ergebnisse der Arbeit im Sinne von Open Science

PaleoMaps

PaleoMaps ist ein Projekt, dass ich im Rahmen des SFB 806 entwickelt habe, es geht hier - grob zusammengefasst - um die Digitalisierung bzw Konvertierung von Paleogeographischen Daten, Informationen und texten in GIS Daten Formate.

In einer potenziellen Abschlussarbeit zum Thema PaleoMaps würden sie einen raumzeitlichen Kontext definieren, zB Europa zur Zeit des letzten glazialen Maximum (LGM), und dann vorhanden Daten (Paleoklimadaten, Paleohydrographie, Plaeovegetation usw.) recherchieren. Dabei wird ihnen auffallen, dass die Daten in sehr heterogenen Formaten und Formen (zB analoge Karten oder einfach schrieftliche Beschreibungen also in form von Text) publiziert sind. Im Rahmen der Arbeit ergtellen Sie aus diesen Quellen einen kohärenten GIS Datensatz zum definierten Raumzeitlichen Kontext.

Siehe folgende Publikationen dazu:

• Willmes, C., Becker, D., Verheul, J., Yener, Y., Zickel, M., Bolten, A., Bubenzer, O., Bareth, G. (2016): An Open Science approach to GIS-based paleoenvironment data. ISPRS Ann. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci. III-2, 159- 164 . DOI: 10.5194/isprs-annals-III-2-159-2016. URL: https://isprs-annals.copernicus.org/articles/III-2/159/2016/
• Willmes, C., Becker, D., Verheul, J., Yener, Y., Zickel, M., Bolten, A., Bubenzer, O., Bareth, G. (2017): PaleoMaps: SDI for open paleoenvironmental GIS data. IJSDIR, Vol. 12, 39-61, DOI: 10.2902/1725-0463.2017.12.art3 , URL: https://ijsdir.sadl.kuleuven.be/index.php/ijsdir/article/view/431

3D GeoInfo

Im Rahmen des Projekt Virtueller Campus, aber auch unabhängig davon biete ich die Betreuung von Arbeiten mit und an 3D Geoinformationen an.

• Visualisierung
• GeoAR / VR / XR
• 3D Modellierung zB von Gebäuden
• 3D Viewshed Analysen (Sicht, Schall und RF)
• 3D SDI | WebGIS
• Cloud-Native Geo und 3D Tiles
• SpatialAI & WorldModels , Siehe zB: https://spaitial.ai

Siehe folgende Publikationen zu diesem Themengebiet dazu:

• Shaji, R., Bouveyron, T., and Willmes, C. (2025): 3DTiler: A tool to georeference 3D Models and generate 3D Tiles, Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci., XLVIII-4/W15-2025, 157–163, https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLVIII-4-W15-2025-157-2025,
• Willmes, C., Canals, L., Ganser, C., Mennecke, D., Phillipps, F. L., Pietsch, A.-K., Reichenau, T., Reuhl, E., Schildkamp, P., Stempel, M., Wickeroth, D., Wieners, J., and Eide, Ø. (2024): The Technology Stack and System Architecture of the University of Cologne Virtual Campus, Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci., XLVIII-4/W11-2024, 153–160, https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLVIII-4-W11-2024-153-2024,

GIS Programmierung | Geoinformatik

Falls Sie interesse an einer eher methodischen Arbeit bzw an der praktischen/programmiertechnischen Umsetzung eines Algorithmus oder GIS Analyseworkflow haben, ist das auch Umsetzbar. Dazu zählen auch die Nutzung von Open Source Tools und Programmierbibliotheken zum lösen von Geoinformatikproblemen. Ein aktuelles Problem an dem ich momentan Arbeite, wären zB die Entwicklung von Indoorpostionierungsmethoden für mobile Devices auf Basis von 3D Innenraumdaten (Geometrymatching), GeoAR (Georegistration), Sensorfusion, Methodfusion Ansätzen.