GIS-Modellierung alpiner Kulturlandschaften

Transkript

1 GIS-Modellierung alpiner Kulturlandschaften Rainer Prüller Institut für Fernerkundung und Photogrammetrie TU Graz

2 Motivation und Ziel Dynamik Wie ensteht ein (Kultur-)Landschaftsbild? Welche Prozesse stecken dahinter? Technologie Fernerkundungsdaten als Grundlage GIS-Modelle als Abbild der Realität Analyse in abstrakter Welt Prognosemodelle Analyse historischer Prozesse Kann man aus der Vergangenheit lernen? 2/26

3 Motivation und Ziel Dynamik Wie ensteht ein (Kultur-)Landschaftsbild? Welche Prozesse stecken dahinter? Technologie Fernerkundungsdaten als Grundlage GIS-Modelle als Abbild der Realität Analyse in abstrakter Welt Prognosemodelle Analyse historischer Prozesse Kann man aus der Vergangenheit lernen? 2/26

4 Motivation und Ziel Dynamik Wie ensteht ein (Kultur-)Landschaftsbild? Welche Prozesse stecken dahinter? Technologie Fernerkundungsdaten als Grundlage GIS-Modelle als Abbild der Realität Analyse in abstrakter Welt Prognosemodelle Analyse historischer Prozesse Kann man aus der Vergangenheit lernen? 2/26

5 GIS-Modellierung alpiner Kulturlandschaften 1 2 Gesamtregion 3 Zusammenfassung & 3/26

6 Historische Aufnahmen Rauris /26

7 Historische Aufnahmen Nationalparkregion Kalkalpen /26

8 Historische Aufnahmen Windischgarstner Becken /26

9 Modellierung Verknüpftes Mensch-Natur System Nicht exakt durch lineare Prozesse abbildbar Räumliche Detektion der Dynamik Erstellung von Zukunftsszenarien GIS und Fernerkundungsmethoden Auswirkungen Triebkräfte hinter diesen Naturräumliche Konsequenzen 7/26

10 Auswirkungen Vereinheitlichung des Landschaftsbildes Rauris 1910 Rauris 2007 Verlust der Biodiversität 8/26

11 Rauris-Flattach Rauris - Flattach N-S Hoher Sonnblick Ähnlicher Naturraum Unterschiedlicher Kulturraum 9/26

12 Rauris-Flattach ± Rauris Legende Höhenmodell Value High : 3245 Rauris - Flattach Low : 676 Flattach N-S Hoher Sonnblick Meters Ähnlicher Naturraum Unterschiedlicher Kulturraum 11 e 1x1km2 und 2x2km2 10/26

13 Charakteristik GIS-Analysen Einteilung Haupttal, Seitental, Almzone Höhenstufen nach von Sengbusch Submontane Stufe: <900 m Montane Stufe: 900 m <1300 Subalpine Stufe 1300 m <1800 Alpine Stufe Seehoehe 1800 Hangneigung nach BHK < 18% 18% 25% 35% 50% > 50% Exposition N - O - S - W Height [m] Northern Alps Central Alps Southern Alps 3000 nival alpine high sub alpine 2000 low sub alpine mountainous 1000 sub mountainous collin Mountain pines Alpine pasture Vaccinium heath Shrub heath Larch forest Mountain pines Sub alpine coniferous forest Speech (Mapple - Beech) Fir - Spruce Fir Mountainous Spruce - Fir Fir - Spruce coniferous forest Speech Fir - Spruce - Beech Spruce - Fir - Beech (Pine) Oak Erica - Pine - forest Beech (Fir) Sub mediterranean veld Submountainous vegetation Holm oak 11/26

14 Landbedeckung gesamt Relative Veränderung der Landbeckung 6 e, 1x1 km² Rauris - Flattach Wald Freiflaeche Bebaute Fläche Index 1954 = 100% Jahr 12/26

15 Bebaute Flächen Relative Veränderung der Bebauten Flächen 6 e, 1x1 km² Rauris - Flattach Seitental Haupttal Subalpin Index 1954 = 100% Jahr 13/26

16 Freiflächen Relative Veränderung der Freiflächen 6 e, 1x1 km² Rauris - Flattach Seitental Haupttal Subalpin Index 1954 = 100% Jahr 14/26

17 Waldflächen Relative Veränderung der Waldbedeckung 6 e, 1x1 km² Rauris - Flattach Seitental Haupttal Subalpin Index 1954 = 100% Jahr 15/26

18 Haupttal Rauris - Hauptort 1954 Landbedeckung 1954 Rauris-Hauptort Wald; Wasser; Bebaute Fläche; 5.75 Freifläche; Meters Legende Rauris-Hauptort 1954 Landbedeckung Bebaute Fläche Freifläche Wald Wasser Topographie Seehöhe: m (montan) Hangneigung: 65% < 18% Exposition: 71% West 16/26

19 Haupttal Rauris - Hauptort 1983 Landbedeckung 1983 Rauris-Hauptort Wald; Wasser; Bebaute Fläche; Freifläche; Meters Legende Rauris-Hauptort 1983 Landbedeckung Bebaute Fläche Freifläche Wald Wasser Veränderung Veränderung Freifläche -14,5% Bebaute Fläche 139,6% Wald 60,4% 17/26

20 Haupttal Rauris - Hauptort 2002 Bebaute Fläche; Landbedeckung 2002 Rauris-Hauptort Wald; Wasser; Freifläche; Meters Legende Rauris-Hauptort 2002 Landbedeckung Bebaute Fläche Freifläche Wald Wasser Veränderung Veränderung Freifläche -18,4% Bebaute Fläche 207,0% Wald 48,2% 18/26

21 Almzone Rauris - Bräuer-Hochalm 1954 Landbedeckung 1954 Rauris - Bräuer-Hochalm Wald; Bebaute Fläche; 0.09 Freifläche; Meters Legende Rauris-Bräuer-Hochalm 1954 Landbedeckung Bebaute Fläche Freifläche Ödland Wald Topographie Seehöhe: m (subalpin - alpin) Hangneigung: 58% > 50%, 23% zw. 25% und 35% Exposition: 66% West, 29% Nord 19/26

22 Almzone Rauris - Bräuer-Hochalm 1983 Wald; Landbedeckung 1983 Rauris - Bräuer-Hochalm Freifläche; Bebaute Fläche; 0.06 Meters Legende Rauris-Bräuer-Hochalm 1983 Landbedeckung Bebaute Fläche Freifläche Ödland Wald Veränderung Veränderung Freifläche -30,6% Bebaute Fläche -32.1% Wald 51.8% 20/26

23 Almzone Rauris - Bräuer-Hochalm 2002 Wald; Landbedeckung 2002 Rauris - Bräuer-Hochalm Freifläche; Bebaute Fläche; 0.06 Meters Legende Rauris-Bräuer-Hochalm 2002 Landbedeckung Bebaute Fläche Freifläche Ödland Wald Veränderung Veränderung Freifläche -20,4% Bebaute Fläche -35.3% Wald 34.5% 21/26

24 Seitental Flattach - Innerfragant 1954 Landbedeckung 1954 Flattach - Innerfragant Ödland; 1.42 Freifläche; Bebaute Fläche; Wald; Meters Legende Flattach-Innerfragant 1954 Landbedeckung Bebaute Fläche Freifläche Ödland Wald Topographie Seehöhe: m (montan - subalpin) Hangneigung: 77%zw.25%und35% Exposition: 40% O, 25% N, 23% S 22/26

25 Seitental Flattach - Innerfragant 1983 Landbedeckung 1983 Flattach - Innerfragant Ödland; 0.93 Freifläche; Bebaute Fläche; 0.23 Wald; Meters Legende Flattach-Innerfragant 1983 Landbedeckung Bebaute Fläche Freifläche Ödland Wald Veränderung Veränderung Freifläche -32,1% Bebaute Fläche 14,5% Wald 12,3% Ödland -35.0% 23/26

26 Seitental Flattach - Innerfragant 2002 Landbedeckung 2002 Flattach - Innerfragant Ödland; 0.43 Freifläche; Bebaute Fläche; 0.25 Wald; Meters Legende Flattach-Innerfragant 2002 Landbedeckung Bebaute Fläche Freifläche Ödland Wald Veränderung Veränderung Freifläche -47,2% Bebaute Fläche 25,6% Wald 18,5% Ödland -69.8% 24/26

27 Zusammenfassung & Zusammenfassung Landbedeckungskartierungen Analyse Erhöhung der temporären Auflösung Kartierung zusätzlicher Testgebiete Erhöhung der temporären Auflösung Anwendung von Prognosemodelle Markov-Ketten für quantitative Prognosen Zelluläre Automaten für räumliche Prognosen 25/26

28 Zusammenfassung & Zusammenfassung Landbedeckungskartierungen Analyse Erhöhung der temporären Auflösung Kartierung zusätzlicher Testgebiete Erhöhung der temporären Auflösung Anwendung von Prognosemodelle Markov-Ketten für quantitative Prognosen Zelluläre Automaten für räumliche Prognosen 25/26

29 GIS-Modellierung alpiner Kulturlandschaften Rainer Prüller Institut für Fernerkundung und Photogrammetrie TU Graz