Funktionale Bodenkonzeptkarten

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Herkömmliche Bodenkarten (Basiskarten und Auswertekarten) sowie Bodendaten in bodenkundlichen Fachinformationssystemen beinhalten in erster Linie eine Regionalisierung des genetischen Bodentyps bzw. der Bodenform und deren Vergesellschaftungen. Alle Informationen über die Bodeneigenschaften werden hierbei auf die kartierten Flächen bezogen, wobei die Flächeninhalte als weitgehend homogen angenommen werden. In der Realität sind die verschiedenen Bodenmerkmale (z.B. Korngrößenverteilungen, hydromorphe Merkmale) aber i.d.R. als Kontinuum ohne scharfe Grenzen ausgebildet. Zudem kommt es durch die für die Diskretisierung erforderliche Klassifizierung der metrischen Bodenmerkmale zu vielen Unschärfen bei den Flächeninhalten. Diese Umstände führen dazu, daß sich eine praxisorientierte Inwertsetzung herkömmlicher Bodenkarten oft problematisch gestaltet, da u.a. zur Beantwortung der Fragestellung (z.B. Gefährdung durch Bodenerosion) andere räumliche Verbreitungsmuster relevant sind, als sie von den Flächen in konventionellen Bodenkarten vorgegeben werden.

Bei den funktionalen Bodenkonzeptkarten steht dagegen die Regionalisierung von "Bodenfunktionen" bzw. Bodeneigenschaften (z.B. Substratverteilungen, Entwicklungstiefen, Wasserhaushalt, Erosionsgefährdung), im Vordergrund. Der Begriff "Konzeptkarte" soll verdeutlichen, daß es sich um (EDV-gestütze) räumliche Vorhersagemodelle der Verbreitung von Bodeneigenschaften handelt. Die regionalisierten Bodeneigenschaften werden unklassifiziert vorgehalten und erst für die Beantwortung der Fragestellung klassifiziert (z.B. Erosionsgefährdungsklassen). Die Erstellung der funktionalen Bodenkonzeptkarten erfolgt nahezu vollständig digital auf der Basis flächenhaft verfügbarer Daten (siehe linke Spalte in dieser Abbildung bzw. unter Rohdaten) über die bodenrelevanten Geofaktoren und punktuellen Bodenaufnahmen (Bodenprofilen). Einige der wichtigsten Unterschiede zwischen herkömmlichen Bodenkarten und funktionalen Bodenkonzeptkarten verdeutlicht folgende Tabelle:

Einige Unterschiede zwischen herkömmlichen Bodenkarten und funktionalen Bodenkonzeptkarten

  herkömmliche Bodenkarten (analog und digital) funktionale Bodenkonzeptkarten (erzeugt vom Programm SAGA)
Datenbasis

vorhandene bodenrelevante Unterlagen (z.B. Bodenschätzung, geol. Karten, Reliefkarten, historische Karten)

Bodenaufnahme im Gelände (Bodenprofile)

vorhandene Flächendaten: digitale Geländemodelle, Klimamodelle, Landnutzungs- und Vegetationsdaten

vorhandene Punktdaten: Klimastationsdaten, hydrologische Daten

vorhandene Bodenprofile oder Bodenaufnahme im Gelände

Vorbereitung der Kartierung

Auswertung aller vorhandenen bodenrelevanten Unterlagen (s.o.)

z.T. mittels EDV: Erzeugen von bodenrelevanten Datensätzen als "Layer"

entfällt
Erstellung der Bodenkarte(n)

Verarbeitung der vorhandenen Unterlagen: (z.T. EDV-gestützt)

z.T. GIS-orientierte Verschneidung der bodenrelevanten Layer (s.o.) zu homogenen Kleinstflächen

z.T. Vorhersage der Bodenverbreitung (Konzeptkarte) mittels Expertensystem auf Basis der homogenen Kleinstflächen


Erstellung der Bodenkarte:

deduktive, meist subjektive Auswertung der vorhandenen Unterlagen und Geländebefunde und Ausweisung der Kartiereinheiten auf der Karte

 

Aufbereitung der vorhandenen Flächen- und Punktdaten zu bodenrelevanten Flächendatensätzen: der Geofaktoren Relief (z.B. Einzugsgebietsgrößen und -neigungen), Klima (z.B. Niederschlag, Temperatur) etc. und Prozesse (z.B. Wasserhaushalt und Transportprozesse) mittels deterministischer, physikalischer und geostatistischer Ansätze

induktive Ermittlung des Zusammenhanges von (punktuellen) Bodenmerkmalen und bodenrelevanten Flächendatensätzen

Regionalisierung der verschiedenen Bodeneigenschaften

ggf. manuelle Korrekturen

Art der Datenspeicherung klassifiziert, bezogen auf Kartiereinheit (Vektordaten), analog und digital unklassifiziert, bezogen auf Rasterzelle (Rasterdaten), digital
Inhalte der Bodenkarte

genetisch orientierte Bodenkarte (Bodentypen bzw. Bodenformen) bezogen auf kartierte Flächen

ggf. Auswertekarten bezogen auf kartierte Flächen

unklassifizierte Rasterdatensätze der verschiedenen Bodeneigenschaften und der regionalisierten bodenrelevanten Geofaktoren und Prozesse

anwendungsorientierte (ggf. klassifizierte) Auswertekarten (z.B. Erosionsgefährdung, Grundwasserneubildung)

Unter den Überschriften "Bodenarten", "Bodenwasser" und "Bodenerosion" werden exemplarisch einige Datensätze von funktionalen Bodenkonzeptkarten unten den "Produkten" zum Thema "Boden" vorgestellt