Digitale Bodenschätzungskarten als eine Datengrundlage für die Erstellung mittelmaßstäbiger Bodenübersichtskarten

Transkript

1 1. Aufgaben der Bodengeologie 2. Datengrundlagen Aufschlussdaten 3. Datengrundlagen Flächendaten 4. Kartenentwicklung mit Bodenschätzung 5. Potenzialbewertung 6. Schlussfolgerungen

2 1. Aufgaben der Bodengeologie Beratung: Ministerien, Ministerien, Behörden, Behörden, Ing.-Büros, Ing.-Büros, Bürger Bürger Gesetze: Gesetze: Lagerstättengesetz, Lagerstättengesetz, Bodenschutzgesetz, Bodenschutzgesetz, Landesplanungsgesetz, Landesplanungsgesetz, Raumordnungsgesetz, Raumordnungsgesetz, Gesetz Gesetz zur zur UVP, UVP, Flurbereinigungsgesetz, Flurbereinigungsgesetz, Bbg. Bbg. Naturschutzgesetz Naturschutzgesetz Verordnungen: Verordnungen: Klärschlammverordn., Klärschlammverordn., Verord. Verord. Bauleitpläne, Bauleitpläne, Landesentw.programm Landesentw.programm Bodengeologie im LBGR Kooperationen: BGR, BGR, GLÄ, GLÄ, ZALF, ZALF, LUA, LUA, LFE, LFE, MdF MdF Universitäten Universitäten & Hochschulen Hochschulen Nutzung Nutzung von von Fremddaten Fremddaten thematische thematische Auswertung Auswertung Normierung/Methodenentw. Normierung/Methodenentw. Bodengeologische Landesaufnahme Kooperationen Kooperationen im im LBGR: LBGR: Geologische Geologische Landesaufnahme Landesaufnahme Geochemie, Geochemie, Sedimentologie Sedimentologie IT, IT, Archiv, Archiv, Probenbank Probenbank Stellungnahmen: Träger Träger öffentlicher öffentlicher Belange Belange Geodaten- Infrastruktur Brandenburg FIS FIS Boden

3 1. Aufgaben der Bodengeologie - Bodengeologische Landesaufnahme BÜK 300 (~ dargestellte Flächen)

4 2. Datengrundlagen - Aufschlussdaten Profildatei LBGR einbezogene Altdaten: - PRODAT (Profildatei Datenspeicher Boden) - MSU (Meliorationsstandortuntersuchungen) - SEB (Standortkundliche Ergänzung der Bodenschätzung) einbezogene Fremddaten: -Projektdaten ZALF -Projektdaten LUA -Projektdaten BGR -Projektdaten HUB! digitale Einbeziehung geplant: - ausgewählte Moorprofile - Grablöcher Bodenschätzung LBGR

5 2. Datengrundlagen - Aufschlussdaten - Standortkundliche Ergänzung d. Bodenschätzung

6 2. Datengrundlagen - Aufschlussdaten -Meliorationsstandortuntersuchungen

7 2. Datengrundlagen - Aufschlussdaten - Profildatei Datenspeicher Boden (PRODAT) Bodenformübersetzung des LBGR nach KA4

8 2. Datengrundlagen Aufschlussdaten -Profildatenbank LBGR 1 m 2 m

9 2. Datengrundlagen - Unterschiede Grablochbeschreibungen und Profilaufnahmen (Bodenschätzung) (Bodengeologische Landesaufnahme) Zweck: Bodenbewertung für die Steuererhebung Beschreibung (Schätzung) von: Grob- und Feinbodenarten, Humus- und Kalkgehalt, Eisenschüssigkeit, geologische Entstehung, Farbe Zweck: nutzungstypenunabhängige Erhebung von Parametern für bodenkundl. Auswertemethoden z.b.: Rückhaltevermögen SM, Sickerwasserrate, GW Neubildung, Erosionsempfindlichkeit Erfassung der wesentlichen bodenund substratbezogenen Merkmale Beschreibung nach Bodenkundlicher Kartieranleitung (KA) T ll a 3 AB-GG-SS: fo-ut(lf)/fl-fmt///og-fhh Vega-Gley-Pseudogley aus Auenschluffton über Tonmudde über sehr tiefer Torfmudde

10 3. Datengrundlagen - Flächendaten Verschneidung von Flächeninhalten Punktdaten (z.b. Grablöcher) Bodenschätzungkarten Geologische Karten Topographische Karten Morphologische Karten Luftbild / Orthophotos und lokal Spezialkarten

11 3. Datengrundlagen - Flächendaten - Räumliche Verfügbarkeit Bodenkundlich relevante Quellen für die bisherige Erstellung von Bodenkarten mittleren Maßstabs

12 3. Datengrundlagen - Flächendaten - bisherige Nutzungsmöglichkeit der Bodenschätzung Ausschnitt aus der Bodenschätzungs- Karte 1 : (Blatt 3954 Wellmitz) Klassenzeichen Grünland Klassenzeichen Ackerland

13 3. Datengrundlagen - Flächendaten - Räumliche Verfügbarkeit

14 3. Datengrundlagen - Flächendaten - Interpretation Klassenzeichen Grundlage für Auswertungen ist die Theorie von der Bodenentwicklung in Beziehung zu den Zustandsstufen Die Ableitung von bodensystematischen Einheiten ist allein auf Grundlage der Zustandsstufen unsicher

15 3. Datengrundlagen -Flächendaten - Unsicherheiten Klassenzeicheninterpretation Sl4Al, BZ agg-rggnp: fo-ll(lf)/fo-ls(sf)//fo-ss(sf) Dezernat Bodengeologie, Stahnsdorfer Damm 77, Kleinmachnow gggcp: ff-cls(sf,fmk)/ff-ss(sf)

16 3. Datengrundlagen -Flächendaten - Unsicherheiten Klassenzeicheninterpretation sl4d, BZ RZnp:gm-cll(Mg)/gm-csl(Mg) Dezernat Bodengeologie, Stahnsdorfer Damm 77, Kleinmachnow SScp: pky-sl(mg,sp)\pfl-(k4)ll(mg)/gm-ll(mg)

17 3. Datengrundlagen Flächendaten Unsicherheiten Klassenzeicheninterpretation Schlussfolgerung: Die Auswertung von Grablochbescheibungen ist obligatorisch! Bodenart des Klassenzeichens und Bodenarten der Einzelhorizonte nach KA 4 (SAUER 2004, verändert nach San León Ramón 1999, Daten: Ingenieurbüro "Schnittstelle Boden", Ober-Mörlen)

18 3. Datengrundlagen -Flächendaten Nutzung der Bodenschätzung Status Beurteilung der Klassenzeichen durch Verschneidung mit anderen Unterlagen und Aufschlussdaten Perspektive Gemeinsame Beurteilung von Grablochbeschrieben und Klassenzeichen in Verbindung mit anderen Unterlagen und Aufschlussdaten anschließend Ableitung von Bodenformen(inventaren) Zu erwartendes Ergebnis Präzisere Darstellung der vertikalen Bodenverhältnisse, i.w. Substrataufbau (Tiefenlage bzw. Mächtigkeiten bis 1 m unter Flur)

19 4. Kartenentwicklung - mit Bodenschätzung Aggregierung und Generalisierung der Klassenflächen der Bodenschätzungskarten Abrenzungskriterien: Aggregierung von räumlich darstellbaren, möglichst inhaltlich homogenen Flächen Zusammenfassung von Flächen mit vergleichbaren Bodenartenabfolgen auf Basis der Grablochbeschriebe Bildung von Gesellschaften mit ähnlichen Mitgliedern oder mit regelhaftem Wechsel Zusammenfassung von möglichst zusammenhängenden Flächen Generalisierung (Glättung) der Abgrenzungen für Zielmaßstab Manuskript für BÜK 300

20 4. Kartenentwicklung - mit Bodenschätzung Das Fehlen großmaßstäbiger Bodenkarten erfordert die Auswertung der Bodenschätzung. Die Interpretation der Bodenschätzung, vor allem ihrer Grablochbeschriebe ist bundesweit stark verbreitet und wird unterschiedlich gehandhabt. Beispiele: Übersetzungsprogramme können bodenkundliche Inhalte aus den Grablochbeschrieben ableiten (z.b. im Rahmen des NIBIS des NLfB Hannover) und wird in mehreren Bundesländen angewendet. Direkte Ableitung von Boden- oder Bodenteilfunktionen aus den Klassenzeichen bzw. Bodenwertzahlen Beispiel Brandenburg. Lagebezogene Ableitung von bodenkundlichen Inhalten aus den Klassenzeichen und Verifizierung durch andere Aufschlussdaten (solange Grablochbeschriebe nicht digital und verortet vorliegen).

21 4. Kartenentwicklung - mit Bodenschätzung - Vergleich Musterstücksbeschreibung und Profilbeschreibung Musterstücksbeschreibung Bodenschätzung Briest Klassenzeichen: SL 1 D Bodenbeschreibung Mächtigkeit Horizont 1 h3, S, l3-l4 3,0 Ah 2 h2-h3, S, l3-l4 4,0 wm, Ah 3 h1-h2, ka4, S, l4 1,5 wm, Ah 4 ka5, L, s3, schl3 C Profilbeschreibung (KA4) Briest Bodenform: kttp: uk-su/pky-su//fgl-clu(b) Untergr. Horizont Substrat Merkmale 1 35 Ap uk-su(b) Us, h3, c rap pky-su(b) Us, h3, c elcv+axh pky-su(b) Us, h2, c2, lcv,fl,g3,f4,gre elcv1 fgl-csu(b) Us, h0, c4, Hu,fl,g4,f3,gre elcv2 fgl-clu(b) Lu, c3.3

22 4. Kartenentwicklung - Differenzierung von Bodenkarten mit Bodenschätzung Inhalte von Bodenkarten (Legendeneinheiten) lassen sich durch großmaßstäbige Flächendaten räumlich und inhaltlich differenzieren den Flächenbodenformen der Blattlegendeneinheit lassen sich mit Sachverstand unterschiedlichen Klassenflächen zuordnen, die im Rahmen der Kartenentwicklung aggregiert wurden. durch die Interpretation von Grablochbeschreibungen besser absichern. Bodengeol. Karte 1: mit Legendeneinheiten Bodenschätzungskarte 1: mit Klassenflächen

23 5. Potenzialbewertung Methodendokumentation Bodenkunde (2000), Geol. JB, Reihe G, H. SG1 thematische Ableitungen thematische Auszüge Versauerungsgefährdung Nitrataustragsgefährdung Schwermetallaustragsgefährdung potenzielle jährliche Sickerwasserrate Ertragspotenzial effektive Durchwurzelungstiefe nutzbare Feldkapazität Erosionsgefährdung Verdichtungsempfindlichkeit substrat - oder bodenartliche Karten Retentionsgebiete Karten der Bodenwasserverhältnisse Karten zur Carbonatverteilung Karten der Flugsand - oder Moorverbreitung Abstraktionen z.b. für die EU-WRRL Die Basis bildet das Flächenbodenformenarchiv des LBGR Die Legendeneinheiten der Auswertungskarten entsprechen Flächentypen des jeweiligen Themas!

24 5. Potenzialbewertung - Flächenbodenformenarchiv flächenbezogene statistische Kennwerte Deckungsgrad Frequenz Flächengewicht Verbreitungsgrad

25 5. Potenzialbewertung - Flächenbodenformenarchiv - Horizonttiefen, -mächtigkeiten - ph-werte, Kalkgehalte - Fein-, Grobbodenart, Körnungsartenanteile - Kationenaustauschkapazität (pot, eff) - Trockenroh-, Lagerungsdichte - (nutzbare) Feld-, Luftkapazität - gesättigte Wasserleitfähigkeit

26 5. Potenzialbewertung - Flächenbodenformenarchiv mittlerer Wert (Median) Perzentile Stichprobengröße Variationskoeffizient Aussagesicherheit

27 5. Potenzialbewertung Auswertung von Legendeneinheiten Ein im Maßstab nicht mehr darstellbares Muster an Flächenbodenformen (FBF) liefert ein heterogenes Auswertungsergebnis in den zusammenfassenden Kartiereinheiten. Kartiereinheit Beispiel einer Kartiereinheit: Flächenanteil Ertragspotenzial FBF1: 15% niedrig FBF2: 35% mittel FBF3: 30% mittel FBF4: 20% niedrig mögl. Legendeneinheit Ertragspotenzial: überwiegend mittleres und verbreitet niedriges Ertragspotenzial

28 5. Potenzialbewertung - Rückhaltevermögen für Cadmium im grundwasserfreien Bodenraum Gesellschaftsprinzip: z.b. 1/4 = dominierend sehr schwaches und untergeordnet hohes Rückhaltevermögen

29 3. Datengrundlagen - Flächendaten - Interpretation Klassenzeichen Dezernat Bodengeologie, Stahnsdorfer Damm 77, Kleinmachnow

30 5. Potenzialbewertung welche Parameter werden für die bodenkundlichen Auswertemethoden benötigt Häufigkeit ihrer Anwendung in den Methoden BAURIEGEL, A.(2004): Methoden zur Ableitung und Parametrisierung von flächenbezogenen Profil- und Horizontdaten. Bodenart Humusgehalt Nutzung Grundnässestufe/stand Grobboden Horizontbezeichnung ph- Wert TRD Bodentyp Torfart Zersetzungsstufe Staunässestufe Lagerungsdichte Feldkapazität Festgestein/ -zersatz Tongehalt Hangneigung Verfestigungsgrad eff.durchwurzelungstiefe Substanzvolumen KAK Gefügeform bodenk. Feuchtstufe Kf Hangexposition Hangposition Acker-/ Grünlandzahl Ausgangsgestein Carbonatgehalt Hangneigungsstufe Schwermetall aktueller Wassergehalt biologische Aktivität Sickerwasserrate Klassenzeichen Schichtmächtigkeit Grobporenvolumen Luftkapazität Analysedaten Schätzdaten Grablochbeschriebe

31 3. Datengrundlagen - Flächendaten Dezernat Bodengeologie, Stahnsdorfer Damm 77, Kleinmachnow

32 6. Schlussfolgerungen 1. Die Bodenschätzung bleibt für die landwirtschaftlichen Nutzflächen auf absehbare Zeit die einzige bodenkundliche Informationsgrundlage im großen Maßstab. 2. Ohne die Interpretation der Grablochbeschreibungen sind aus Klassenzeichen nur unsichere Informationen abzuleiten, die Grundlage für Bewertungen sind. 3. Der Vergleich von aktuellen Bodenbeschreibungen nach den Regeln der Bodenschätzung und nach Bodenkundlicher Kartieranleitung (KA 4) zeigt Unterschiede, die sich in den Auswertungen niederschlagen. 4. Da neue Bodenschätzungsergebnisse auch künftig nur kleinflächig vorliegen, bleibt die Auswertung der alten Schätzungsergebnisse unsicher. Dies trifft insbesondere für Gebiete mit Bodenerosion und mit Meliorationen zu. 5. Eine Verifizierung der Ergebnisse der Bodenschätzung kann mit Hilfe der Flächenbodenformen aus Bodenkarten mittleren Maßstabs erfolgen. 6. Auswertungsmethoden (Methodendokumentation Bodenkunde 2000) benötigen Angaben, die in digitalen Bodenkarten für Brandenburg im mittleren Maßstab vorliegen. Sie dienen ebenfalls als Grundlage für die Bewertung von Bodenfunktionen (BBodSchG). 7. Bodenkundliche Karteninhalte, i.w. Potenzialkarten, werden u. a. mit Hilfe der Bodenschätzungsergebnisse hergestellt und künftig durch die Auswertemöglichkeiten der Grablochbeschriebe weiter präzisiert. 8. Bodenkundliche Karten im mittleren Maßstab sind Bodengesellschaftskarten, deren Auswertung ebenfalls heterogene Ergebniskarten zu Bodenpotenzialen oder Bodenteilfunktionen liefern.