Ralf-Uwe Syrbe
Einbeziehung der 3-D-Struktur in die Bestimmung von Landschaftsfunktionen
• Zusammenhang lateral wirkender Prozesse mit vertikalen Strukturen in der Landschaft
• Bedeutung von 3-D-Strukturen für Landschaftsfunktionen
• Mögliche 3-D-Landschaftsmaße zur Funktionsbestimmung
• Beispiele für einfache Anwendungen in Landschafts(-bild)einheiten
Ralf-Uwe SyrbeSächsische Akademie der Wissenschaften zu LeipzigArbeitsstelle “Naturhaushalt und Gebietscharakter”Neustädter Markt 19 (Blockhaus), 01097 DresdenTel.: 0351- 81416805 Mail: [email protected]
• Übersicht• Erosion• Erholung• Bioklima• Andere• Resümee
Ralf-Uwe Syrbe
Laterale Prozesse und vertikale Strukturen
Medium Prozess 3-D-Strukturmerkmale
WindKaltluft
Sturm, VerwehungKaltluftfluss
Randausprägung (CWED)barrierefreies Einzugsgebiet
Wasser ErosionAbflussbildung
max. erosive HanglängeRetentionsverlust (-Überflut.)
Strahlung Sicht
EinstrahlungEinsehbarkeit
Exposition, HangneigungÜberhöhung, Reliefvielfalt
Schall Schalldämmung Schallfluss
SchirmwertEmissionshöhe
Tiere / Pflanzen
TragfähigkeitSchutz und Dichte
vertikale Schichtung, Dichte, Rauigkeit, Blattflächenindex
GesteinSchnee
Steinschlag, Muren Lawinen
Reliefenergie / HanglängeReliefenergie * Einzugsgeb.
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Winderosion: RWEQ nach Fryrear et al. (1998) • Übersicht• Erosion• Erholung• Bioklima• Andere• Resümee
• Faktoren (PUV, Hills auch für Schneeverwehung relevant)– Bodenrauhigkeit: Kr=4(Höhe²/Entfernung)
– Windgeschwindigkeit hinter Barrieren: (in Prozent)
• OD optische Dichte, DD Distanz in Vielfachen der Höhe
– Vegetation: COG=Wachstum • Flächendeckung • Silhouette
– Hills: Anstieg (Hanggradient), Hanglänge, Höhe von Hügeln
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Wassererosion: ABAG Schwertmann et al. 1990
• A = R * K * L * S * C * P
• 3-D-Parameter: LS-Faktor – Anpassung kontinuierlich: Einzugsgebietsgröße
– Anpassung in Einheiten: maximale erosive Hanglänge• Kartenbeispiel:
Westlausitz nördlich Dresden
• Hanglänge auchrelevant für Kaltluftzufluss, Muren- und Lawinengefahrerosiv wirksame Hanglänge (m)
0 - 100101 - 250251 - 350351 - 450451 - 550551 - 650651 - 750
0 30 Kilometer
#
Dresden
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Diversität im mittleren Maßstab
• Reliefdiversität– Vielfalt an Hangneigungsstufen + Sonderformen
(Gewässer)• Kartenbeispiel: Westlausitz
Neigungsstufen2345
0 30 Kilometer
#
Dresden
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• Reliefdiversität – ergänzend im Tiefland– Anzahl von Hügeln („Kuppigkeit“) Grid-Algorithmus:
• FOCALMAX, DIFFERENZ Bestimmung lokaler Maxima• FOCALMEDIAN, / Berechnung der relativen Überhöhung• +, SELECT, GRIDPOINT Auswahl der Hügelpunkte• POINTDISTANCE Löschen von Doppelpunkten
• Kartenbeispiel: Leipzig-Ost
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#Y
Kohlenberg 179
Kirche Beucha
Kies Kleinpösna
Sorgenberg 172
Wachtelberg 160,5
Fuchsberg 167
Halde Borsdorf
Haselberg 174
Eckardtsberg 144
Weinberg Taucha
Gewinneberg 143
WachbergBreiter Berg 167
Fuchsberge 158
Schwarzer Berg 177
Kirchberg Panitzsch
Frauenberg 180
Kolmberg 152
Monarchenhügel 159
Steinberg 149
Eichberg 132
Lerchenberg
Dep. Liebertwolkwitz 173
Überhöhung> 5%> 10%> 20%
lokales Maximum500 m
#Y Hügel
0 5 Kilometer
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• Reliefvielfalt– Vielfalt an Neigungs- und Wölbungsstufen
Diversität großmaßstäbig
• Nutzungsvielfalt: vertikale Schichtung – Parametrisierung der Diversität mit innerer Vielfalt nach
Form, Gliederung und SchichtungDHM Neigungs- Wölbungs- aktuelle
Nutzungs-vielfalt vielfalt Nutzung vielfalt
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Sichtbeziehungen in der Landschaft als Kriterium des Landschaftsbildes
• Lesbarkeit der Landschaft– Flächenüberhöhung: relative Höhe über Anlieger-Mittelwert
– Leitstrukturen versus Sichtbarkeitsbarrieren
0 5 Kilometer
Waldnicht Wald
Leitstrukturen im Offenland
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Höhenlage über Nachbarschaft< - 15 m> - 15 m> 0 m> 10 m> 20 m
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Kaltluftbildung und Kaltluftfluss• Merkmale zur Ausweisung von Kaltluftflüssen
– Rauigkeit der Flächenbedeckung
– Höhe der Kaltluftbildung im Einzugsgebiet
– Ununterbrochene Hanglage vom Bildungsgebiet• Kartenbeispiel:
Freistaat Sachsen
K A L T L U F T B I L D U N Gsehr geringgeringmittelhochsehr hoch
K A L T L U F T A B F L U S Sbei sehr hoher Kaltluftbildung im Einzugsgebietbei hoher Kaltluftbildung im Einzugsgebietsonstige Kaltluftbahn (teils Kaltluftstau)kaltluftüberströmte Terrasse
0 30 60 KilometerSyrbe, Röder, Sandner 2001
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Weitere Strukturmaße und Funktionen
• Schallausbreitung (DIN 18005)– Schirmwert (Höhe und Position von Hindernissen)
– Pegelabnahme (durch Bewuchs)
– Höhenverhältnis von Quelle und Immissionsort
• Übersicht• Erosion• Erholung• Bioklima• Andere• Resümee • Morphometrische Reliefparameter
– Lokale: z.B. Krümmung, Neigung, Exposition
– Regionale: z.B. Hangposition, Höhe / Distanz zur Tiefenlinie
– Kombinierte: z.B. Feuchtigkeitsindex, LS-Faktor (ABAG)
• Reliefklassifikation– Einfache Reliefformtypen: Kulmination-, Hang-, Tiefenbereich
– Komplexe Reliefformtypen: Erhebung, geschlossene / offene Hohlform, Flanke, Verebnung
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Ralf-Uwe Syrbe
Resümee
• Vertikalstruktur beeinflusst eine Vielzahl von Prozessen und Funktionen in der Landschaft
• Übersicht• Erosion• Erholung• Bioklima• Andere• Resümee
• Möglichkeiten zur Einbeziehung in die Landschaftsbewertung sind nicht annähernd ausgeschöpft
• 3-D-Landschaftsmaße sind in Landschaftseinheiten ebenso anwendbar wie auf Rasterdaten
• Mangel an geeigneten 3-D-Strukturindizes zwang bisher zu Kompromisslösungen
• Formeln und Algorithmen stehen zur Verfügung, sind aber für die Anwendung noch aufzubereiten
Einbeziehung der 3-D-Struktur in die Bestimmung von Landschaftsfunktionen
Ralf-Uwe Syrbe
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Blick auf Bad Düben aus der Muldenaue
Ralf-Uwe SyrbeSächsische Akademie der Wissenschaften zu LeipzigArbeitsstelle “Naturhaushalt und Gebietscharakter”Neustädter Markt 19 (Blockhaus), 01097 DresdenTel.: 0351- 81416805 Mail: [email protected]