Ralf-Uwe Syrbe Einbeziehung der 3-D-Struktur in die Bestimmung von Landschaftsfunktionen Zusammenhang lateral wirkender Prozesse mit vertikalen Strukturen

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.



Ralf-Uwe Syrbe

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


Ralf-Uwe Syrbe

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



Ralf-Uwe Syrbe

Diversität im mittleren Maßstab

• Reliefdiversität– Vielfalt an Hangneigungsstufen + Sonderformen

(Gewässer)• Kartenbeispiel: Westlausitz

Neigungsstufen2345

0 30 Kilometer

#

Dresden



Ralf-Uwe Syrbe

• 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


#Y #Y#Y #Y

#Y#Y #Y#Y#Y

#Y#Y #Y#Y

#Y#Y

#Y #Y#Y

#Y #Y

#Y#Y #Y#Y

#Y#Y#Y#Y

#Y

#Y #Y#Y

#Y #Y

#Y#Y#Y

#Y #Y#Y

#Y #Y

#Y #Y#Y#Y

#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


Ralf-Uwe Syrbe

• 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



Ralf-Uwe Syrbe

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


Höhenlage über Nachbarschaft< - 15 m> - 15 m> 0 m> 10 m> 20 m


Ralf-Uwe Syrbe

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



Ralf-Uwe Syrbe

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


Ralf-Uwe Syrbe

Resümee

• Vertikalstruktur beeinflusst eine Vielzahl von Prozessen und Funktionen in der Landschaft


• 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


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]

Documents

Ralf-Uwe Syrbe Einbeziehung der 3-D-Struktur in die Bestimmung von Landschaftsfunktionen Zusammenhang lateral wirkender Prozesse mit vertikalen Strukturen