Die Erosionsrisikokarte ERK-Berg für das Schweizer Berggebiet

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Kornelius Dieter
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Berggebiet Die für das Schweizer Berggebiet

Alewell Umweltgeowissenschaften, Universität

Schweiz, Bern, 01 Juni 2017 Status quo der

1 Simon Schmidt Umweltgeowissenschaften, Universität Basel Die für das Schweizer Berggebiet Die für das Schweizer Berggebiet Simon Schmidt, Katrin Meusburger & Christine Alewell Umweltgeowissenschaften, Universität Basel, Schweiz Aussprache zum Bodenschutz in der Schweiz, Bern, 01 Juni 2017 Status quo der Erosionskartierung in der Schweiz Aussprache zum Bodenschutz in der Schweiz

(Meusburger et al. 2012, Konz et al. 2012, Alewell et al.

2 Bodenerosion auf Grünland 72% der landwirtschaftlichen Fläche der Schweiz ist Grünland, wovon ca. 50% im Berggebiet liegen (Jeangros & Thomet 2004, Bötsch 2004) auch auf Grünland kommt es zur Bodenerosion (Meusburger et al. 2012, Konz et al. 2012, Alewell et al. 2013) Revised Universal Soil Loss Equation - RUSLE die Schweizer Erosionsrisikokarte basiert auf RUSLE mit den folg. 5 Faktoren: K * R * C * LS * P =A Panagos et al., 2015, Environmental Science & Policy 2

Niederschlagserosivitätwird durch das Produkt aus kinetischer Niederschlagsenergieeines erosivenniederschlagsereignisses und seiner maximalen Intensität innerhalb von 30 Minuten

3 Raum-zeitliche Variabilität der Niederschlagserosivität () in der Schweiz S. Schmidt 1, K. Meusburger 1, P. Panagos 2 & C. Alewell 1 1 Umweltgeowissenschaften, Universität Basel, Schweiz 2 European Commission, Joint Research Centre Ispra, Italien Berechnung der Niederschlagserosivität Die Niederschlagserosivitätwird durch das Produkt aus kinetischer Niederschlagsenergieeines erosivenniederschlagsereignisses und seiner maximalen Intensität innerhalb von 30 Minuten quantifiziert (Brown & Foster, 1987) In Erosionsmodellen wie (R)USLE wird die Niederschlagserosivitätals üblicherweise als Summe aller erosivenereignisse innerhalb eines Jahres/Monats ausgedrückt (Wischmeier& Smith 1978; Brown & Foster 1987; Renard et al. 1997) 3

räumlich-zeitlichen Mustern der Bodenerosion durch: Erstellung von 12 monatlichen -Karten

4 Zielstellung Hintergrund: Identifikation von Jahreszeiten und Regionen mit erhöhtem Erosionsrisiko Problematisch: Zusammenfall hoher R- und en Ziel: Betrachtung von räumlich-zeitlichen Mustern der Bodenerosion durch: Erstellung von 12 monatlichen -Karten Bewertung des -Anteils am jährlichen für bestimmte Monate Verteilung der Messstationen Schmidt et al., 2016, Hydrol Earth Syst Sc 4

5 Modellierung saisonaler en I höchste en im Sommer Schmidt et al., 2016, Hydrol Earth Syst Sc niedrigste en im Winter Modellierung saisonaler en II Monatliche en-karten berechnet über Regression-Kriging für die Schweiz Schmidt et al., in review, BGS Bulletin 5

6 Modellierung saisonaler en III höchster Variationskoeffizient von 207% Schmidt et al., 2016, Hydrol Earth Syst Sc Summenkurve der en 12% in 9 Tagen 62% in 4 Monaten 15% in 15 Tagen Schmidt et al., 2016, Hydrol Earth Syst Sc 6

7 Bodenerodibilität () in der Schweiz und im Schweizer Berggebiet S. Schmidt, C. Alewell, K. Meusburger Umweltgeowissenschaften, Universität Basel, Schweiz LUCAS Bodenproben-Datenbank 7

Karte Regionalisierungder -Parameter (Oberbodenkorngröße, Organik, Skelettanteil, Bodenstruktur und Permeabilität) an 197 Beprobungsstellen Verwendung von hochaufgelösten räumlichen

8 Karte Regionalisierungder -Parameter (Oberbodenkorngröße, Organik, Skelettanteil, Bodenstruktur und Permeabilität) an 197 Beprobungsstellen Verwendung von hochaufgelösten räumlichen Kovariaten Raum-zeitliche Variabilität der Vegetationsbedeckung () in der Schweiz S. Schmidt, C. Alewell, P. Borrelli, K. Meusburger Umweltgeowissenschaften, Universität Basel, Schweiz 8

Raum-zeitliche Dynamik des s I Identifikation von

dem Ansatz: Ableitung des auf Grünland über

FCIR FCover 300m hohe räuml. Auflösung (0.25m) hohe zeitl.

Detection prozentuale Gewichtung räumliche Karte

9 Raum-zeitliche Dynamik des s I Identifikation von anfälligen Jahreszeiten und Gegenden in Kombination mit dem Ansatz: Ableitung des auf Grünland über Bedeckungsgrad Raum-zeitliche Dynamik des s II Swissimage FCIR FCover 300m hohe räuml. Auflösung (0.25m) hohe zeitl. Auflösung (10 Tage) Linear Spectral Unmixing Change Detection prozentuale Gewichtung räumliche Karte raum-zeitliche Karte zeitliche Karte Validierung Phänologische Daten Schmidt et al., in prep. 9

Citizens Observatory Smartphone App https://www.cosa.unibas.

Observers and High Throughput Sensing Devices for Big Data

Dateneinbindung, & Datenanalyse (Informatik, Uni Basel)

10 Citizens Observatory Smartphone App I NRP75 «Big data» Projekt: WeObserve Integrating Citizen Observers and High Throughput Sensing Devices for Big Data Collection, Integration, and Analysis Datensammlung, Dateneinbindung, & Datenanalyse (Informatik, Uni Basel) Bodendegradation & Pflanzenphänologie (Umweltgeowissenschaften, Uni Basel) Vogelmonitoring (Schweizer Vogelwarte Sempach) 10

II Smartphone-App zum Monitoring der Bodendegradation und Phänologie im Alpenraum Ziele: Dokumentationdes Prozesses der

räumlichen und zeitlichen Verteilung der Bodendegradation und Phänologie in den Alpen Erhöhungder öffentlichen Aufmerksamkeitfür

App Erfassung von Metadaten(Datum, GPS-Koordinaten, Himmelsrichtung, zusätzlicher Attribute wie Ursachen) Upload in die

11 II Smartphone-App zum Monitoring der Bodendegradation und Phänologie im Alpenraum Ziele: Dokumentationdes Prozesses der Bodendegradation und Phänologie hinsichtlich der räumlichen und zeitlichen Heterogenität Erstellung einer Datenbankzur räumlichen und zeitlichen Verteilung der Bodendegradation und Phänologie in den Alpen Erhöhungder öffentlichen Aufmerksamkeitfür das Problem der Bodendegradation III Methoden: Rekrutierung von Freiwilligen (Wanderer, Skifahrer, Biker) Fotodokumentation mit App Erfassung von Metadaten(Datum, GPS-Koordinaten, Himmelsrichtung, zusätzlicher Attribute wie Ursachen) Upload in die Datenbank spätere wissenschaftliche Auswertung, Interpretation und Verwendung (ground truth, Validierung) der Daten Alewell et al., 2015, BGS Bulletin 11

12 Informationsgewinn durch? Geoportale?????????? Satellitenbilder Luftbilder Ausblick Räumlich-zeitlichen Variationen einiger Faktoren (R, C) verlangen eine dynamische Erosionsrisikokarte für die Schweiz Einführung von selektiven Erosionsschutzmaßnahmen für bestimmte Gefährdungsregionen und zeiträume Reduzierung der direkten Kosten verursacht durch Bodenerosion 12

ch +41 (0)61 267 04 83 Vielen Dank für die

13 Simon SCHMIDT Universität Basel Umweltgeowissenschaften Bernoullistraße 30 CH-4056 Basel (0) Vielen Dank für die Aufmerksamkeit S. Schmidt 1, K. Meusburger 1, P. Panagos 2, P. Borrelli 1, C. Alewell 1 1 Umweltgeowissenschaften, Universität Basel, Schweiz 2 European Commission, Joint Research Centre Ispra, Italien Aussprache zum Bodenschutz in der Schweiz, Bern, 01 Juni

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