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Anhalt University of Applied Sciences
Erich BUHMANN
http://www.digital-la.de
Planerische Modellierung¸ Monitoring / Zeitreihen
GIS-gestützte Landschaftsplanung und Modellierung
Anhalt University of Applied Sciences
Erich BUHMANN
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GIS-gestützte Landschaftsplanung und Modellierung
GIS-gestützte Landschaftsplanung und Modellierung Literaturhinweis: LANG&BLASCHKE (2007): S. 286-323
1. GIS-gestützte Landschaftsplanung
1.1 Landschaftsbewertung, Bewertungsverfahren und
Bewertungskriterien
1.2. Rolle von GIS in der Eingriffs- und Variantenbeurteilung GIS-gestützte Landschaftsmodellierung
1.3 GIS-gestützte Netzwerkanalysen
2. GIS-gestützte Monitoring
2.1 Monitoring von Landschaften 2.2 Wesentliche räumliche Indikatoren
2.3 Herausforderung der aus der Fernerkundung ableitbaren
Indikatoren
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GIS-gestützte Landschaftsplanung und Modellierung
GIS-gestützte Landschaftsplanung und Modellierung Literaturhinweis: LANG&BLASCHKE (2007): S. 286-323
1. GIS-gestützte Landschaftsplanung
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GIS-gestützte Landschaftsplanung und Modellierung
Beiträge der Landschaftsplanung zu anderen Instrumenten mit Bezug zu Natur- und Landschaft. Quelle: nach KIEMSTEDT et al. 1997, leicht verändert in HAAREN (2004)
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GIS-gestützte Landschaftsplanung und Modellierung
Landschaftsplanung und Umweltplanung im Verhältnis zur räumlichen Gesamtplanung (Kiemstedt zit. in Gassner 1995, ergänzt)
Planungsraum /
Planungsebene
Gesamtplanung Fachbeitrag
Landschafttsplanung /
Landschaftsarchitektur
Planungsmaßstab
_Landschaftsplanung
/Landschaftsarchitektur
Land Landesraumordnungs-
programm*
Landschaftsprogramm* 1:500.000
bis 1:200.000
Region/RB Regionalplan* Landschaftsrahmenplan* 1:50.000
bis 1:25.000
Gemeinde Flächennutzungsplan Landschaftsplan 1:10.000
bis 1:5.000
Teil des
Gemeindegebiets
Bebauungsplan Grünordnungsplan 1:2.500
bis 1:1.000
Einzelprojekt Vorentwurf, Entwurf,
Werkplan des
Architekten
dto Landschaftsarchitekt 1:1.000
bis 1: 200 (100)
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GIS-Inhalte von professionellen GIS-Benutzern gemeinsam genutzt und für alle Online-Benutzer freigegeben werden.
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GIS-gestützte Landschaftsplanung und Modellierung
Mobile GIS-Karten Für die Erfassung von Daten im Feldeinsatz und zum Empfang und der Anzeige von Statusberichten kann GIS heute auf zahlreichen mobilen Geräten verwendet werden.
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GIS-gestützte Landschaftsplanung und Modellierung
Die häufigsten Operationen für GIS-Analysen Vector Analyse
•Überlagerung (Verschneidung)
•Selektion und Re-Klassifizierung
•Pufferbildung
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ATELIER BERNBURG LANDSCHAFTSARCHITEKTEN
Quantitative Ermittlung des Bodenabtrags durch die
Allgemeine Bodenabtragsgleichung (ABAG) nach WISCHMEIER und SMITH
(vgl. UBA 1989, S.44ff, Blume 1992, S. 193, Scheffer/Schachtschabel 1992).
Fallbeispiel für GIS-Gestützte Landschaftsanalyse: Erosionsrisiko gegenüber Wasser
A = R x K x L x S x C x P [kgm-2
s-1
] A = Bodenverlust R = Regen_erosivitätsfaktor K = Bodenerodibilitätsfaktor L = Hanglängenfaktor S = Hangneigungsfaktor C = Bewirtschaftungsfaktor P = Schutzfaktor
Für das Gebiet der Verwaltungsgemeinschaft Sandersleben wurde dasvereinfachte Verfahren der AG BODEN und SCHMIDT (zit. in BASTIAN &SCHREIBER 1994, S. 199ff) angewandt. Es beruht auf der oben genanntenAllgemeinen Bodenabtragsgleichung und deren Spezifizierung für dengemäßigt humiden Klimaraum durch SCHWERTMANN et al.
Verfahren:
Hochschule Anhalt (FH)
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ATELIER BERNBURG LANDSCHAFTSARCHITEKTEN
Bodenart - Sand - Lehm - ...
Mittlerer Sommer-nieder-schlag - 250 mm
Neigungs-stufen - 0-1° - 1-2° - ...
Biotop- und Nutzungs-typen - Wald - Acker - ...
Attributie-rung
Zuordnung
Klassifi-zierung
Attributie-rung
Klasse des bodenart-bedingten Erosionswider-stands - 1.0 äußerst hoch - 2.1 sehr hoch - ...
R-Faktor
Neigungsklasse (neu) - bis 2° - 2-4° - ...
Nutzungsab-hängiger Faktor des Bodenabtrags - Forsten, Grünland 0,5 - Ackerland 6 - ...
Zwischen-ergebnis I
Ver-schnei-dung
Matrix
Mittlerer natur-bedingter Boden-abtrag - 0,1 t/ha*a-1
- ...
Attribu-tierung
Grundlagen Zwischenergebnisse Ergebnis
Arbeitsschritt mit einem Desktop GIS-System Arbeitsschritt mit einem GIS-System Arbeitsschritt mit einem Raster GIS-System
Zwischen-ergebnis II
Ver-schnei-dung
Nutzungs-abhängiger mittlerer Bodenabtrag - xx t/ha*a-1
Attributie-rung
Erosionsan-fälligkeit gegenüber Wasser - 1 = hoch - 2 = mittel - 3 = gering
Klassifi-zierung
B) Erosionsrisiko gegenüber Wasser - Arbeitsschritte
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ATELIER BERNBURG LANDSCHAFTSARCHITEKTEN
Zuordnung der Bodenartennach Reichsbodenschät-zung (nach Dr.K.HARTMANN)
Bodenart nachKartieranleitungAG Boden, S.135
Bodenart des Oberbodens Bodenartbe-dingter Erosions-widerstand
TIIa4, TIIIa2 Ss, St2, Tt Mittel- und Grobsand, schwach tonigerSand und Ton
1.0
äußerst hoch
Sl2, St3, Ts2, Ts4,Ts3
schwach lehmiger und toniger Sand;schwach sandiger und sandiger Ton
2.1
sehr hoch
LT5Al, sL4Al, sL3LöV Sl3, Sl4, Ls4, Lt3,Tl
Lts, Tu2
Feinsand, lehmiger und stark lehmigerSand; stark sandiger, toniger und sandig-toniger Lehm; stark sandiger und lehmigerTon
2.2
hoch
LT5V, sL5V, sL4V Su2, Su3, Ls3,Lt2, Tu3,
schluffiger Sand; sandiger, schwachtoniger und schluffiger Ton
3.1
mittel
L1, (L1D), sL3Lö, (sL3LöD),sL4Lö
Su4, Slu, Ls2, Tu4 stark schluffiger und schluffig-lehmigerSand; schwach sandiger Lehm; starkschluffiger Ton
3.2
mäßig
L1Al, L1-3Lö, L3-5LöV, L4V,L5Vg, sLLö, (sL1Lö), sL2Lö,(sL2LöD), SL4Lö, SL4V,SL5V,
Uls, Ut4, Lu sandig-lehmiger, stark lehmiger und starktoniger Schluff; schluffiger Lehm
4.1
gering
L4Lö, L5Lö Us, Ut3 sandiger, lehmiger und toniger Schluff 4.2
sehr gering
V (Rutschmasse) Uu, Ut2 Feinstsand und Schluff 5.1
äußerst gering
nach BASTIAN & SCHREIBER 1994, S. 200f , vereinfacht nach AG BODENKUNDE 1982 und SCHMIDT in MARKS et.al. 1989, 1992und Übersetzungsschlüssel in Absprache mit HARTMANN 1999, Geolog. Landesamt, Halle.
Bodenartbedingter Erosionswiderstand
Hochschule Anhalt (FH)
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ATELIER BERNBURG LANDSCHAFTSARCHITEKTEN
Hangneigungsklassen
Ableitung der Hangneigung aus dem Digitalen Geländemodell
Hochschule Anhalt (FH)
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ATELIER BERNBURG LANDSCHAFTSARCHITEKTEN
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ATELIER BERNBURG LANDSCHAFTSARCHITEKTEN
Tab.: Mittlerer naturbedingter Bodenabtrag (in t/ha*a) in Abhängigkeit vom korrigierten boden-artbedingten Erosionswiderstand, der Neigung und dem mittleren sommerniederschlag (R-Faktor) (nachSchmidt in Marks et.al. 1989, 1992, zit. in: Bastian & Schreiber 1994, S. 200f.)
Neigungsklassen (in Grad)Bodenartbeding-terErosions-widerstand
Sommernieder-schlag,R-Faktor
bis 2 2 bis 4 4 bis 7 7 bis 11 11 bis 15 über 15
1.0 40 0,1 0,2 0,5 1,2 2,2 >2,8
2.1 40 0,2 0,5 1,4 3,5 6,6 >8,4
2.2 40 0,3 0,9 2,4 5,9 10,9 >14,0
3.1 40 0,4 1,2 3,3 8,3 15,3 >19,5
3.2 40 0,6 1,6 4,2 10,6 19,7 >25,1
4.1 40 0,7 1,9 5,2 13,0 24,0 >30,7
4.2 40 0,8 2,3 6,1 15,3 28,4 >36,3
5.1 40 1,0 2,6 7,1 17,7 32,8 >41,9
Mittlerer naturbedingter Bodenabtrag
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Nutzungsabhängiger Erosionsfaktor
Forsten,Wald W 0,5 Grünland K 0,5 Gehölze H 0,5 Brachland A/#M 1 Erwerbsgartenbau AG 1 Ackerland mit Schwarzbrache AAu 6-8 Vegetationsfreie Flächen F 10
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Nutzungsab-hängiger Faktor des Bodenabtrags - Forsten, Grünland 0,5
- Ackerland 6 - ...
Erosionsan-fälligkeit gegenüber Wasser - 1 = hoch - 2 = mittel - 3 = gering
Klassifi-zierung
Mittlerer natur-bedingter Boden-abtrag - 0,1 t/ha*a-1
- ...
Ver-schnei- dung
Arbeitsschritt mit einem Desktop GIS-System Arbeitsschritt mit einem GIS-System Arbeitsschritt mit einem Raster GIS-System
Nutzungs-abhängiger mittlerer Bodenabtrag - xx t/ha*a-1
Zwischen-ergebnis II
Attributie-rung
Grundlagen Zwischenergebnis Ergebnis
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GIS-gestützte Landschaftsplanung und Modellierung
Prognosen mit GIS Beispiel: Prognosen für Malariaausbrüche in Afrika an. Dunklere Farben stellen eine höhere projizierte Dichte von Malariafällen dar. (Quelle http://www.adaptationatlas.org/ zitiert nach www.esri.de).
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GIS-gestützte Landschaftsanalyse
Beispiel einer Netzwerkanalyse: Diese Karte illustriert drei Routen zur Optimierung der reinen Fahrzeit für drei Fahrzeuge einer Flotte.
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GIS-gestützte Landschaftsanalyse
Zeitreihen in GIS: Die folgenden vier Schnappschüsse einer dynamischen Onlinekarte mit den Positionen der Gabelantilopen an vier einzelnen Tagen (von 300). Diese Punkte stellen die tägliche Bewegung von Gabelantilopen über einen Zeitraum von 10 Monaten vom Oktober 2002 bis August 2003 dar. Die Darstellung der zeitlichen Folgen erfolgt mit Mithilfe des Werkzeugs "Zeitschieberegler" in ArcMap , der diese dynamische Karte als Bewegung ermöglicht.
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GIS-gestützte Landschaftsanalyse
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GIS-gestützte Landschaftsanalyse
GIS Karten als Grundlage für Entwurf Die Bearbeitungseigenschaften im Rahmen des Layer-Entwurfs erlaubt es eine Feature-Palette von Landnutzungstypen zu verwenden um Landnutzungszonen zu gestalten. Zonenvorschläge können skizziert werden, um die verschiedenen Landnutzungs-alternativen zu visualisieren und zu analysieren.
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GIS-gestützte Landschaftsanalyse
GIS als Collaborative Plattform von Planungsteams: Webkarten können als operationale Dashboards fungieren, die Statusinformationen sämtlicher Arbeitsteams übermitteln, um jeden zu informieren und auf dem neuesten Stand zu halten. Hier: Bespiel eines Teams aus der Wasserversorgungsunternehmen. Aktuelle Informationen der Mitglieder werden in diesem operationalen Dashboard angezeigt.
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Visualisierung von Ergebnissen als 2D- und 3D- GIS Karten
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GIS-gestützte Landschaftsplanung und Modellierung
Umfangreiche Beiträge zu GIS-gestützte Landschaftsplanung und Modellierung finden Sie unter http://www.agit.at/index.php/component/content/article?id=148