Project for the Soil Classification and Land Use Specification for the State of Qatar

Transkript

1 Vortrag anlässlich des Geodata Kolloquiums des Geokompetenzzentrum Freiberg vom in Jena Autoren: Dipl.-Ing.agr. Ch. Scheibert; JENA-GEOS-Ingenieurbüro GmbH, Jena Dipl.-Geogr. J. Sommer, Jena

2 Titel Vortragsgliederung: 1. Einführung 2. Landeskundliche Angaben 3. Projektinhalte 4. Geodaten 5. Besondere Erfahrungen bei der Erschließung des Marktes 2

3 3

4 Titel Vortragsgliederung: 1. Einführung 2. Landeskundliche Angaben 3. Projektinhalte 4. Geodaten 5. Besondere Erfahrungen bei der Erschließung des Marktes 4

5 5

6 Titel 6

7 Titel 7

8 Titel Vortragsgliederung: 1. Einführung 2. Landeskundliche Angaben 3. Projektinhalte 4. Geodaten 5. Besondere Erfahrungen bei der Erschließung des Marktes 8

9 Titel Die Bearbeitung des Projektes von 2002 bis 2005 gliederte sich im wesentlichen in 4 Hauptbearbeitungsphasen: Phase 1: Landesweite Kartierung im Raster von 2,5 x 2,5 km ( ca Bodenaufschlüsse ) Phase 2: Kartierung aller etwa 1150 Farmgebiete mit jeweils 4 5 Aufschlüssen Phase 3: Detaillierte Kartierung von potenziell für die Landwirtschaft nutzbaren Böden Phase 4: Errichtung eines GIS-basierten Landinformationssystems und Anfertigung eines Bodenatlanten für das Emirat Qatar 9

10 Titel Hauptinhalte des Projektes: Datensammlung durch Recherche und Feldbegehungen Auswertung von Satellitenbilddaten Bodenkarten entsprechend der USDA Soil Taxonomy verschiedener Maßstabsebenen Landnutzungskarten verschiedener Maßstabsebenen Karten der Landdegradation verschiedener Maßstabsebenen Karten der Landnutzbarkeit gemäß FAO Guidelines for Land Evaluation Aufbau einer Geodatenbank Training und Ausbildung lokaler Fachkräfte laufende Erstellung von Berichten (vierteljährlich, jährlich, Phasenabschluss, Endbericht) Seminare und Präsentationen Zusammenstellung aller Ergebnisse im Atlas der Böden des Staates Qatar 10

11 Vortragsgliederung: 1. Einführung 2. Landeskundliche Angaben 3. Projektinhalte 4. Geodaten 5. Besondere Erfahrungen bei der Erschließung des Marktes

12 Auswahl der im Projekt genutzten Daten: Profildaten aus Geländeaufnahme Standortdaten aus Geländeaufnahme Aggregierte Daten Labordaten Projektdaten (Auswahl) Geländetopographie Landesdaten zu Infrastruktur / Nutzung Literaturdaten (Pflanzenansprüche) Luft- und Satellitenbilddaten

13 Im Gelände erhobene Daten I (Standortdaten)

14 Im Gelände erhobene Daten II (Profildaten) 14

15 Map and Legend Development Tentative Soil Unit Map Reconnaissance surveys Test transects Grid mapping Laboratory results 1st Draft Legend Steadily further development of Draft Legend Verification of soil classification Phase One Legend of Soil Mapping units

16 2. Map and Legend Development Map and Legend Development Reconnaissance Soil Map on a scale of 1:100,000 Tentative Soil Unit Map Topographic Maps on a scale of 1 : 50,000 Reconnaissance soil survey Test Transects Transects 2.5 km Grid mapping LANDSAT scenes Geological Reconnaissance Map Draft Soil Unit Map Laboratory analysis Phase One Soil Unit Map 16

17 Dr. Schramm (JENA-GEOS) explaining petrographic features in the scope of Geological Reconnaissance Survey, May 2003

18 Photos for Chapter 1 Dr. Schönbuchner (JENA-GEOS) describing site and profile characteristics, June 2003

19 Soil Systematics The categories of USDA Soil Taxonomy Series (optional) Families (optional) Subgroups (more than 2,400) Great Groups (more than 300) Suborders (64 in this category) Orders ( in this category)

20 Soil Systematics Classification of the Soils of Qatar after finishing Phase One 2 Orders: 7 Suborders: Aridisols and Entisols Aridisols: Salids, Gypsids, Calcids and Cambids Entisols: Aquents, Psamments, Orthents 14 Great Groups: Aqui- & Haplosalids Petro-, Calci- & Haplogypsids Petro- & Haplocalcids Haplo- & Aquicambid Psamm- & Epiaquents 34 Subgroups: (e.g. Typic-, Calcic-, Lithic-, Petronodic- etc.)

21 Soil Systematics Examples for soil types Profile number: Survey: Reference profile Soil type: Typic Haplocalcid Position: E: / N: Soil Mapping unit:haplocalcids Geology: Rodah Horizons: A / Bw / Bk Vegetation: Barren (sand & gravel) Topography: Flat Rodah

22 Soil Systematics Examples for soil types Profile number: Survey: Reference profile Soil type: Typic Torripsamment Position: E: / N: Soil Mapping unit:typic Torripsamments Geology: Pleist. to holoc. marine sediments Horizons: A / Bw / Bkw / CBk Vegetation: Barren (sand & gravel) Topography: Flat coastal plain

23 Soil Systematics Examples for soil types Profile number: Survey: Reference profile Soil type: Lithic Haplocalcid Position: E: 5000 / N: Soil Mapping unit:lithic Haplocalcids Geology: Upper Damman (Simsima) Horizons: A / Bk / C+Bk / Cr Vegetation: Barren (sand & gravel) Topography: Almost flat plain

24 Descriptive Statistics - Field Survey 2 [Grid ± Standard deviation Soil mapping unit [3 [ [3 [2 2[ 2 2[ 1 [2 34 [2 [ CaCO3 in [% 50

25 Descriptive Statistics ± Standard deviation [ [ [ 1 22 [ 1 22 [ 3 [ 2 [ 1 [ Soil mapping unit 2[ 2 2[ 1 [ [ 1 [ 2 [ 1 [ 2 [ 11 [ Gypsum in [% 25

26 Descriptive Statistics - Field Survey 2 [Grid ± Standard deviation Soil mapping unit [3 22 [2 22 [3 [2 2[ 2 2[ 1 [2 34 [2 11 [ ph 6

27 Descriptive Statistics ± Standard deviation Soil mapping unit [3 22 [2 22 [3 [2 2[ 2 2[ 1 [2 34 [2 11 [ EC in [mmhos/ cm 70

28 Descriptive Statistics - Field Survey 2 - [Grid ± Standard deviation Soil mapping unit [3 22 [2 22 [3 [2 2[ 2 2[ 1 [2 34 [2 11 [ Clay for Particle Size Control Section in [% 18

29 Titel Satellitenbilddaten: Scene Information Sensor: Acquisition date: Full scene: Floating scene-two scenes: Landsat 7 ETM + 15th and 22nd January 2002 Path 162 Row 043 Path 163 Row Sensor Information Panchromatic mode: Multispectral mode: Thermal mode: 15 m ground resolution 30 m ground resolution 60 m ground resolution 29

30 Remote Sensing Acquiring of three scenes Landsat 7 ETM+ from the USGS from the 15th and 22nd January 2002 Path-Row: , and Importing to DI-Software Procecssing of all scenes and mosaicing to one image Geodetic Transformation: Geographic Projection from UTM Zone 39 N to Qatar National Grid (QNG) Datum from WGS 84 to Qatar National Datum

31 Titel Verfahren der Satellitenbildauswertung Remote Sensing and Ground Reference Data Technical treatment and Information extraction Error Evaluation and Product presentation Satellite data Image processing Error assessment Landsat-7 ETM+ Ancillary data GIS Data Reports Spectral libraries DEM Aerial photos Mosaicing Radiometric and geometric correction Appropriate image classification algorithm Information extraction Ground truth data Extracting information from training sites A posteriori knowledge of project area Statistical analysis of classification results Error reporting Thematic map products Digital products Hard copy products 31

32 Titel Ableitung der Land Cover nach LCCS der FAO: 32

33 Titel Ableitung der Land Use map unter Einbeziehung zusätzlicher Daten: Industriegebiete Siedlungen (getrennt nach Stadt, Vorort, Dorf) Farmen Infrastruktur Wüstungen überstaute Flächen 33

34 Titel Ableitung der Land Use map unter Einbeziehung zusätzlicher Landesdaten: 34

35 Typen der Land Degradation nach LADA Type of land degradation Abbreviation Consideration within Phase One activities for assessment land degradation in the State of Qatar Water erosion W Loss of topsoil / surface erosion Wt Important, has to be considered Gully erosion / gullying Wg Only few places with gully erosion, not considered Mass movements Wm Not observed Coastal erosion Wc Not observed Riverbank erosion Wr Not applicable, because there are no rivers Offsite degradation effects Wo Important, has to be considered Wind erosion E Loss of topsoil Et Important, has to be considered Deflation and Deposition Ed Its considered within Et loss of topsoil Offsite degradation effects Eo Important, has to be considered Chemical deterioration C Fertility decline and reduced organic matter content acidification Cn Important, has to be considered Ca Not applicable because of the high CaCO3 content Soil pollution Cp Important, has to be considered Salinisation / alkalinisation Cs Important, has to be considered Physical deterioration P Compaction Pc Important, has to be considered Sealing and crusting Pk Important, has to be considered Waterlogging Pw Not observed Subsidence of organic soils, settling of soils Ps Not applicable, because there are no organic soils Loss of bio-productive function due to other activities (eg construction, mining etc.) Aridification / soil moisture problems Pu Important, has to be considered Pa Not observed 35

36 Titel Ableitung der Land Degradation Class: 36

37 Land Degradation Map & Legend Land Degradation effects according to the land degradation scala is: Strong below average is,585 ha (1.9 %) Moderate below average is 279,793 ha (24.3%) Slight below average is ha (7%) Slight above average is 569,436 ha (49.5%) Moderate above average is 27,517 ha (2.4%) Strong above average is 465 ha (7.3%)

38 Project GIS I Geodatabase based on MS-Access Database principle: RDBMS Importing master lists to MS-Access tables Check for consistency and updating information Definition of field types of entities and attributes Setting relationships between master tables resp. selection of tables Creation of the general outlook of the Geodatabase and its components (mask and forms for later data entry through intranet/ internet) Integration of functions to other applications

39 Project GIS II Entry mask Starting Menu Intranet/ Internet form

40 0. Main Contents Vortragsgliederung: 1. Einführung 2. Landeskundliche Angaben 3. Projektinhalte 4. Geodaten 5. Besondere Erfahrungen bei der Erschließung des Marktes 40

41 Titel Wichtigste Erfahrungen in Bezug auf Management von Geodaten: Arc View genießt weltweite Akzeptanz und Verbreitung Anwendung von GIS (Arc View) ist beispielsweise in Qatar viel stärker verbreitet Wert von Geodaten ist den Auftraggebern sehr bewusst Die Lagerung und Verarbeitung der Daten mit MS ACCESS führte im Projekt an die Grenzen der Handhabbarkeit Internationale Kartierungs- und Auswertungsalgorithmen (USDA, FAO) sind sehr stark auf die statistische Auswertung von Geodaten ausgerichtet die Anwendung solcher Auswertungsroutinen beinhaltet ein großes Betätigungsfeld auf dem internationalen Markt speziell am Beispiel Qatar ist der große Nutzen solcher Projekte gut darzustellen 41

42 Titel Wichtigste Erfahrungen im neuen Markt Mittlerer Osten: International bietet sich ein großer Markt für geowissenschaftlich arbeitende Unternehmen Eine externe (interkulturelle) Beratung bietet große Vorteile. Eine dauerhafte Präsenz vor Ort und ständige Kommunikation mit dem AG ist notwendig. Die Absicherung des Währungsrisikos bleibt beim AN hängen. Große Sorgfalt bei der Auswahl der lokalen Partner ist dringend notwendig. Ausreichende finanzielle Reserven des Unternehmens sind unverzichtbar. Fazit: Große Chancen und große Risiken 42

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