Workshop 1: Save our Surface - SOS
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- Volker Meyer
- vor 6 Jahren
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1 Workshop 1: Save our Surface - SOS GIS-Modellierung land- und forstwirtschaftlicher Produktionsszenarien bis 2050 Jakob SCHAUMBERGER Lehr- und Forschungszentrum (LFZ) Raumberg-Gumpenstein Wien, am 18. Jänner 2011 Jakob Schaumberger 1
2 Inhalt (1) Klimaszenarien (2) Landwirtschaftliche Flächennutzungspotenziale (3) Forstwirtschaftliche Potenziale Jakob Schaumberger 2
3 (1) Klimaszenarien Auswahl aus ENSEMBLES-Simulationen Emissionsszenario A1B - Rasches Wirtschaftswachstum - ausgewogene Nutzung aller Engergiesysteme Unterschiedliche globale und regionale Klimamodelle Moderat warm und trocken ETHZ-CLM_HadCM3Q0 Moderat kühl und feucht METNO-HIRHAM4_BCM Jakob Schaumberger 3
4 (1) Klimaszenarien Beide Modellergebnisse Temperaturerhöhung (sehr robust) Keine deutlichen Rückschlüsse auf Niederschlagsänderung Aufbereitung der Daten Landw. Flächennutzungspotenziale - Korrektur mit Beobachtungsdaten der ZAMG (Schöner) 1000 m Forstw. Produktionspotenziale - Korrektur mit Beobachtungsdaten der BOKU stationsbezogen Temperatur, Niederschlag, Globalstrahlung, Dampfdruckdefizit Jakob Schaumberger 4
5 (1) Temperatur Jakob Schaumberger 5
6 (1) Temperaturentwicklung Jakob Schaumberger 6
7 (1) Temperaturentwicklung Jakob Schaumberger 7
8 (1) Temperaturentwicklung Jakob Schaumberger 8
9 (1) Temperaturentwicklung Jakob Schaumberger 9
10 (1) Temperaturentwicklung Jakob Schaumberger 10
11 (2) Landw. Flächennutzungspotenziale Flächennutzungspotenziale Definition der Methodik Räumliche Simulation Produktion und Bedarf Erstellung eines Computerprogrammes Lizenzunabhängige Visualisierung von Geodaten Umsetzung der Berechnung Jakob Schaumberger 11
12 (2) Methodik Definition von Pflanzenansprüchen (ca. 30) FAO Datenbank EcoCrop Expertenwissen Verfügbare Standortparameter Klimadaten (Klimaszenarien in 1000 m) - Temperatur und Niederschlag Bodendaten (österreichische Bodenkarte ebod in 500 m) - Ackerwert/ Grünlandwert - Gründigkeit - ph-wert - Wasserverhältnisse Topographie (DHM in 50 m) - Hangneigung Jakob Schaumberger 12
13 (2) Technische Umsetzung Porgrammierung in der Sprache Java Bibliothek GeoTools Import und Export (GeoTiff, NetCDF) Unterschiedliche Koordinatensysteme (Projektionen) Aufbereitung der Klimadaten (90 GB) - Temperaturmittelwerte der Vegetationsperiode - Jahresniederschlagssummen Adaption mit Fuzzy Logic - Definition von Zugehörigkeitsfunktionen 0 kein Potenzial 1 hohes Potenzial Visualisierung von Geodaten - Für explorative Untersuchung der Geodaten - Export tif, png, jpg - Darstellung der Ergebnisse in Karten (mit ArcGis) Jakob Schaumberger 13
14 (2) Methodik Jakob Schaumberger 14
15 (2) Methodik 1 optimal min optimal max 0 absolut min absolut max Jakob Schaumberger 15
16 (2) Flächennutzungspotenziale Jakob Schaumberger 16
17 (2) Methodik Jakob Schaumberger 17
18 (2) Arbeitsablauf Topographie Klima (aktuell/ bis 2050) Temperatur Niederschlag Boden Standortbedingungen Pflanzen Flächennutzung Kulturarten Fruchtfolgesysteme Standortansprüche Flächennutzungspotenziale Minimierung der Konkurrenzen Landnutzung in Österreich (aktuell/ bis 2050) Jakob Schaumberger 18
19 (2) Simulation von Szenarien Definition des Bedarfs Kulturartenbezogen Ertragspotenziale Ertrag einer Kulturart je ha Grundlage: Statistische Daten konstant, steigend, biologisch Zeiträume , , , , , Definition von Prioritätsstufen Einteilung nach Nutzungsarten Jakob Schaumberger 19
20 (2) Simulation von Szenarien Flächenzuteilungs Algorithmus Zuteilung einer Kulturart für ein Pixel - Weiteste Entfernung von Istertrag zu Sollertrag - Zufallsgesteuerte Reihenfolge Fruchtfolge Konventionell - Getreidepflanzen u.a. 75 %, Leguminosen u.a. 25 % Biologische Wirtschaftsweise - Getreidepflanzen u.a. 55 %, Leguminosen u.a. 45 % Jakob Schaumberger 20
21 (2) Ergebnisse Numerische Ergebnisse Excel Tabellen für jeden Zeitraum und jedes Klimaszenario Ergebniskarten (räumliche Auflösung 500 m) Kulturarten Fruchtfolge Nutzungsarten Konfliktpotenziale - Addition der Potenziale - Überlagerung von Nutzungsarten unterschiedliche Prioritäten Räumliche Darstellung des Importbedarfes - Nach Nutzungsarten Jakob Schaumberger 21
22 (2) Ergebniskarten Jakob Schaumberger 22
23 (2) Ergebniskarten Jakob Schaumberger 23
24 (2) Ergebniskarten Jakob Schaumberger 24
25 (2) Ergebniskarten Jakob Schaumberger 25
26 (2) Ergebniskarten Jakob Schaumberger 26
27 (2) Ergebniskarten Jakob Schaumberger 27
28 (2) Ergebniskarten Jakob Schaumberger 28
29 (2) Ergebniskarten Jakob Schaumberger 29
30 (2) Ergebniskarten Jakob Schaumberger 30
31 (2) Ergebniskarten Jakob Schaumberger 31
32 (2) Ergebniskarten Jakob Schaumberger 32
33 (2) Ergebniskarten Jakob Schaumberger 33
34 (3) Forstw. Produktionspotenziale Verwendung des Modells PICUS 3G Bereitstellbare Holzmenge in Abhängigkeit von Bewirtschaftungsszenarien Hauptbaumarten - Fichte, Tanne, Lärche, Weisskiefer, Buch, Stieleiche Klimaszenarien ETHZ und METNO Bewirtschaftungsszenarien Intensiv - Kein Baumartenwechsel, Ast-Blattmassenutzung Extensiv - Veränderung Baumarten, nicht wirtschaftliche Flächen nicht genutzt, keine Ast-Blattmassenutzung, Totholz wird forciert Jakob Schaumberger 34
35 (3) Ergebnisse Nutzungspotenziale Intensiv - Zwischen 11 und 14 Millionen Tonnen Holzbiomasse Extensiv - Zwischen 7 und 9 Millionen Tonnen Holzbiomasse Jakob Schaumberger 35
36 (2) Zentrale Aussagen der Analyse Einfluss der Klimaszenarien auf die Landwirtschaftliche Flächennutzungspotenziale in Österreich bis 2050 ist nur gering Einfluss der Klimaszenarien auf die Forstwirtschaftliche Flächennutzungspotenziale in Österreich bis 2050 ist nur gering Die Veränderung aufgrund der Bewirtschaftungsweise beim Wald sind bedeutsamer Jakob Schaumberger 36
37 Diskussion Jakob Schaumberger 37
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