Dokumentation des GIS-Modells zur Habitateignung für den Biber

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1 Dokumentation des GIS-Modells zur Habitateignung für den Biber, Jörg Thomas & Axel Auhagen, 2009 Seite 1 Dokumentation des GIS-Modells zur Habitateignung für den Biber Das Modell hat die Aufgabe, geeignete Gewässer und Nahrungsbiotope für den Biber zu ermitteln. Alle Vektordaten werden in der Personal Geodatabase Biber.mdb gehalten. Die Geodatabase hat drei Feature Datasets: Input, Output und Temp. Alle Feature Datasets haben das Koordinatensystem Germany Zone 5. Das Feature Dataset Input enthält die Biotope und das Untersuchungsgebiet, das Feature Dataset Output die Ergebnisse und Biberbiotope. Alle anderen Feature Classes sind Zwischenergebnisse, werden im Feature Dataset Temp gespeichert und beim Ablauf des Modells über einen Doppelklick automatisch wieder gelöscht, wenn das Modell abgelaufen ist. Das Modell hat zwei Variable, die als Modellparameter definiert worden sind: die Pufferentfernung für die Abgrenzung der Nahrungsbiotope (Voreinstellung: 20m vom Gewässerrand) und den Namen der Feature Class mit dem Ergebnis. Dadurch können verschiedene Namen je nach Pufferentfernung vergeben werden, so dass die Ergebnisse direkt verglichen werden können. Der Nutzer wird nach den Werten der Parameter gefragt, wenn er das Modell mit einem Doppelklick startet. Sowohl die Karte (mxd-datei) als auch das Modell sind mit relativen Pfadnamen gespeicht worden. Die folgende Darstellung bezieht sich auf die Werkzeuge im Modell, wie sie in der Ansicht Edit gezeigt werden. Die Nummern entsprechen den Labels der Werkzeuge. Das Modell wurde mit ArcGIS 9.2 (Lizenzstufe ArcEditor, Servicepack 6) erstellt. Datenquellen: Biotope: Biotopkartierung von Frau Scholz vom Institut für Freiraum- und Siedlungsentwicklung, Wiener Straße 82, Dresden, 2008 Untersuchungsgebiet: Institut für Freiraum- und Siedlungsentwicklung, Wiener Straße 82, Dresden, Feature Class to Feature Class Conversion Tools To Geodatabase Feature Class to Feature Class Kopiert die Feature Class Input\Biotope nach Output\ Für die Bewertung der Biotope muss ein neues Feld angelegt werden. Damit das Modell mehrfach ablaufen kann, darf die ursprüngliche Feature Class nicht verändert werden. Es muss also zunächst eine neue Feature Class angelegt werden.

2 Dokumentation des GIS-Modells zur Habitateignung für den Biber, Jörg Thomas & Axel Auhagen, 2009 Seite 2 2 Feld Bewertung hinzufügen 3 alle Felder löschen außer Layer und Bewertung Fields Add Field Fields Delete Field 4 Make Feature Layer (2) Make Feature Layer Legt ein neues Feld mit der Bezeichung Bewertung an (Text, 15 Zeichen) Löscht alle Felder außer Layer und Bewertung in der Feature Class Macht aus der Feature Class einen Layer In das Feld werden die Wertstufen eingetragen. Text wird gewählt, weil die Bewertung im Klartext eingegeben werden kann. Bei codierten Werten mit Ziffern müsste eine Domäne angelegt werden, in der die Bedeutung der Ziffern definiert wird. Bei den nachfolgenden Verschneidungsprozessen würde eine große Zahl von Feldern entstehen, wenn nicht möglichst früh alle überflüssigen Felder gelöscht würden. Dient der Begrenzung der zu verarbeitenden Datenmengen und der Übersichtlichkeit. Die Existenz eines Layers ist Voraussetzung dafür, dass Features in einem Layer attributbezogen ausgewählt werden können.

3 Dokumentation des GIS-Modells zur Habitateignung für den Biber, Jörg Thomas & Axel Auhagen, 2009 Seite 3 5 Nahrungsbiotope auswählen 6 Wert "Nahrungsbiotop" in Attributtabelle schreiben Select Layer by Attribute = '00-32_Moor_fa' OR 61_Feldgehölz_fa' OR 71_Laubbaumart_fa' OR 73_Laub- Nadel-Mischwald_fa' OR 75_Laubmischwald_fa' OR 77_Feuchtwald-Auwald_fa' OR 78_Waldrand-Vorwälder_fa' Fields Calculate Field Die für den Biber als Nahrungsbiotope geeigneten Biotoptypen werden ausgewählt. Schreibt den Wert Nahrungsbiotop" in die ausgewählten Datensätze der Attributtabelle der Feature Class Die SQL-Abfrage wird im Ordner Abfragen gespeichert und wird damit unabhängig vom Modell gesichert. Die Abfrage wählt Laubgehölz-dominierte Biotoptypen aus. Der Biber bevorzugt neben Stauden, die in oder am Rand von Gewässern wachsen, Laubgehölze als Nahrung, insbesondere Winternahrung (vgl. Steckbrief). Zur späteren Darstellung der Ergebnisse erforderlich.

4 Dokumentation des GIS-Modells zur Habitateignung für den Biber, Jörg Thomas & Axel Auhagen, 2009 Seite 4 7 neutrale Biotope auswählen Select Layer by Attribute = '00-41_Grünland_fa' OR 42_Ruderal- Staudenflur_fa' OR [Layer] = '00-54_offene-Fläche_fa' OR 72_Nadelbaumart_fa' OR 76_Nadelmischwald_fa' OR 79_Wiederaufforstung_fa' OR 81_Acker_fa' OR[Layer] = '00-74_Nadel-Laub- Mischwald_fa' Wählt Biotoptypen aus, die für den Biber zwar nicht als Nahrungsbiotope geeignet sind aber auch nicht als Barrieren wirken. Die SQL-Abfrage wird im Ordner Abfragen gespeichert und wird damit unabhängig vom Modell gesichert. Als neutral werden Biotoptypen bezeichnet, die der Biber relativ gefahrlos durchwandern kann und von denen meist keine erheblichen Störungen ausgehen, so dass sie vom Biber nicht gemieden werden (vgl. Steckbrief). 8 Wert "neutral" in Attributtabelle schreiben Fields Calculate Field 9 Gewässer auswählen Select Layer by Attribute = '00-21_Fluss_fa' OR 23_Teich_fa' Schreibt den Wert neutral" in die ausgewählten Datensätze der Attributtabelle der Feature Class Wählt Gewässer-Biotoptypen aus. Zur späteren Darstellung der Ergebnisse erforderlich. Die SQL-Abfrage wird im Ordner Abfragen gespeichert und wird damit unabhängig vom Modell gesichert. Gewässer sind der überwiegende und unverzichtbare Lebensraum für Biber.

5 Dokumentation des GIS-Modells zur Habitateignung für den Biber, Jörg Thomas & Axel Auhagen, 2009 Seite 5 10 Wert "Gewässer" in Attributtabelle schreiben 11 schlechte Biotope auswählen 12 Wert "schlecht" in Attributtabelle schreiben Fields Calculate Field Select Layer by Attribute = '00-51_Fels_fa' OR 82_Erwerbsgartenbau_fa' OR 91_Wohngebiet_fa' OR 92_Mischgebiet_fa' OR 93_Gewerbegebiet_fa' OR 94_Garten_fa' OR 95_Platz- Verkehrsfläche_fa' OR 96_antrophogen- Sonderflächen_fa' Fields Calculate Field Schreibt den Wert Gewässer" in die ausgewählten Datensätze der Attributtabelle der Feature Class Wählt für den Biber ungeeignete Biotoptypen aus. Schreibt den Wert schlecht" in die ausgewählten Datensätze der Attributtabelle der Feature Class Zur späteren Darstellung der Ergebnisse erforderlich. Die SQL-Abfrage wird im Ordner Abfragen gespeichert und wird damit unabhängig vom Modell gesichert. Als schlecht werden Biotoptypen bezeichnet, die der Biber nur unter erheblicher Gefahr durchwandern kann oder von denen meist erhebliche Störungen ausgehen, so dass sie vom Biber gemieden werden (vgl. Steckbrief). Zur späteren Darstellung der Ergebnisse erforderlich.

6 Dokumentation des GIS-Modells zur Habitateignung für den Biber, Jörg Thomas & Axel Auhagen, 2009 Seite 6 13 Teiche auswählen Analysis Tools Extract Select = '00-23_Teich_fa' 14 Buffer 20m nach innen Analysis Tools Proximity Buffer Distance: 20m 15 Make Feature Layer Make Feature Layer 16 Teiche auswählen mit mindestens 40 m Durchmesser Select Layer by Location Input Layer: Teiche Layer Overlap Type (optional): COMPLETELY_CONTAINS Select Layer (optinal): Teiche Puffer Wählt aus der Feature Class Input\Biotope den Biotoptyp Teiche aus und schreibt sie in die neue Feature Class Temp\Teiche Legt in den Teichen einen Puffer von 20m nach innen an. Features, die eine leere Geometrie haben, weil nach der Pufferung keine innere Fläche übrigbleibt, werden nicht angelegt. Das Ergebnis wird in die Feature Class Temp\Teiche_20m geschrieben. Es werden also nur Features angelegt, die die Bedingung wenigstens 40 m im Durchmesser erfüllen. Macht aus der Feature Class Teiche einen Layer Wählt Teiche aus, die mit Teiche_20m in ihrer Lage übereinstimmen, die in Schritt 14 übriggeblieben sind. Von den Teichen müssen diejenigen ausgewählt werden, die eine Wasserfläche von mindestens 40 m Durchmesser haben. Kleinere Teiche sind nicht geeignet (vgl. Steckbrief). Deshalb können nicht alle Gewässerbiotope gleich behandelt werden. Wenn ein Gewässer nach Abzug eines Randstreifens von 20 m noch eine Wasserfläche übrigbehält, hat diese Wasserfläche wenigstens 40 m im Durchmesser. Die Existenz eines Layers ist Voraussetzung dafür, dass Features in einem Layer lagebezogen ausgewählt werden können. Von den Teichen müssen diejenigen ausgewählt werden, die eine Wasserfläche von mindestens 40 m Durchmesser haben. Kleinere Teiche sind nicht geeignet (vgl. Steckbrief).

7 Dokumentation des GIS-Modells zur Habitateignung für den Biber, Jörg Thomas & Axel Auhagen, 2009 Seite 7 17 alle Felder löschen außer Layer (2) Fields Delete Field 18 Fluss auswählen Analysis Tools Extract Select = '00-21_Fluss_fa' 19 alle Felder löschen außer Layer Fields Delete Field 20 Union Analysis Tools Overlay Union 21 Buffer 20m Analysis Tools Proximity Buffer Löscht alle Felder außer Layer in der Feature Class Teiche Wählt aus der Feature Class Input\Biotope den Biotoptyp Fluss aus und schreibt sie in die neue Feature Class Temp\Fluss Löscht alle Felder außer Layer in der Feature Class Fluss Vereint die Feature Classes Fluss und die ausgewählten Teiche zur Feature Class Temp\Biber_Gewässer Die Feature Class Temp\Biber_Gewässer wird nach außen mit 20m (Voreinstellung) gepuffert und nach Temp\Biber_Gewässer_Puffer geschrieben. Die Pufferentfernung ist als Modellparameter definiert worden, so dass sie dem Nutzer beim Doppelklicken auf das Modell als Variable angeboten wird. Bei den nachfolgenden Verschneidungsprozessen würde eine große Zahl von Feldern entstehen, wenn nicht möglichst früh alle überflüssigen Felder gelöscht würden. Dient der Begrenzung der zu verarbeitenden Datenmengen und der Übersichtlichkeit. Neben den Teichen sind Flüsse wichtige Teillebensräume des Bibers. Bei den nachfolgenden Verschneidungsprozessen würde eine große Zahl von Feldern entstehen, wenn nicht möglichst früh alle überflüssigen Felder gelöscht würden. Dient der Begrenzung der zu verarbeitenden Datenmengen und der Übersichtlichkeit. Die für den Biber geeigneten Gewässer werden zu einer Feature Class vereint, um die folgenden Arbeitsschritte zu vereinfachen. Der Biber sucht als Nahrungsbiotope geeignete Gebiete auf, die bis zu 20 m vom Gewässer entfernt liegen (vgl. Steckbrief).

8 Dokumentation des GIS-Modells zur Habitateignung für den Biber, Jörg Thomas & Axel Auhagen, 2009 Seite 8 22 Intersect Analysis Tools Overlay Intersect Properties Preconditions: _Layer (9) 23 Dissolve überflüssige Grenzen und Felder entfernen Generalization Dissolve Dissolve_Field: Bewertung Die Layer Biber_Gewässer_ Puffer und werden zur neuen Feature Class Temp\Biberbiotope_an_Gewässern vereint. Dabei bleiben nur Flächen übrig, die beiden Layern gemeinsam sind. Die Vorbedingung (Preconditions) gewährleistet, dass zunächst die Attribute in die Tabelle geschrieben werden (Schritte 5 bis 12), bevor der Befehl Intersect ausgeführt wird. Enfernt überflüssige Grenzen und Felder in der Feature Class Temp\Biberbiotope_an_Gewässern und schreibt das Ergebnis in die Feature Class Output\Biberbiotope. Die Feature Class Biberbiotope enthält geeignete Gewässer und die an die Gewässer angrenzenden Land-Biotope bis zu einer bestimmten Entfernung (Voreinstellung 20m) mit einer Bewertung ihrer Eignung als Biber- Lebensraum. Dabei werden nicht nur gut geeignete sondern auch neutrale und ungeeignete Biotope angezeigt, so dass unter Umständen auch Maßnahmen zur Aufwertung der Lebensraumqualität für den Biber Damit werden die potentiellen Nahrungsbiotope angrenzend an geeignete Gewässer definiert. Für das Ergebnis ist die Bewertung der Eignung der Biotope als Teillebensraum für den Biber von Interesse. Die Output-Feature Class ist als Modellparameter definert worden, damit je nach Pufferentfernung verschieden benannte Feature Classes erzeugt werden können.

9 Dokumentation des GIS-Modells zur Habitateignung für den Biber, Jörg Thomas & Axel Auhagen, 2009 Seite 9 geplant werden können. Ein Biotopverbund kann anhand der Feature Class geplant werden. Anschrift der Autoren: Jörg Thomas Prof. Dr. Axel Auhagen Fachbereich Landbau / Landespflege Fachgebiet Landschaftsplanung Pillnitzer Platz Dresden auhagen@pillnitz.htw-dresden.de