Der modifizierte Bodenfeuchte-Index (BFi) stellt ein Maß für die reliefbedingten, potentiellen Feuchteverhältnisse des Bodens dar. Er errechnet sich einerseits aus dem komplexen Reliefparameter Einzugsgebietsgröße, also der potentiell durch Abfluss zur Verfügung stehenden Wassermenge und andererseits aus dem lokalen Reliefparameter Neigung. Die Neigung steuert die Fließgeschwindigkeit und damit die Verweildauer des abfließenden Wassers. Weitere Details zum Verfahren (ohne Modifikation) finden sich bei BÖHNER & KÖTHE (2003). Der modifizierte Bodenfeuchte-Index ist ein leistungsfähiger Reliefparameter. Es gelingt u.a., dass breite Talböden einen einheitlichen hohen Bodenfeuchte-Index aufweisen und nicht wie z.B. bei MOORE et al. (1993) hohe Indizes nur auf die schmalen Abflusslinien in den Talböden konzentriert bleiben (vgl. BÖHNER & KÖTHE 2003). Die Modifikation des Bodenfeuchte-Index besteht in erster Linie in der Gewichtung der Hangneigung. Der verwendete Gewichtungsfaktor beträgt den Wert 2 (Standardwert ist 1). Der relativ hohe Gewichtungsfaktor 2 führt zwar dazu, dass im Bergland der Bodenfeuchte-Index recht undifferenziert ist und bereits die Endmoränen der Geest ähnlich geringe Werte wie das Bergland aufweisen. Dafür sind aber alle sehr flach geneigten Gebiete stark differenziert. Da Niedersachsen überwiegend ein flach geneigtes Relief aufweist und da der Zusammenhang Boden -Relief in grundwassernahen Standorten i.d.R. stärker ist, wurde sich für einen hohen Gewichtungsfaktor entschieden. BÖHNER, J. & KÖTHE, R. (2003): Bodenregionalisierung und Prozeßmodellierung: Instrumente für den Bodenschutz. – Peterm. Geogr. Mitt., 147, 2003/3: 72-82; Gotha.
Der modifizierte Bodenfeuchte-Index (BFi) stellt ein Maß für die reliefbedingten, potentiellen Feuchteverhältnisse des Bodens dar. Er errechnet sich einerseits aus dem komplexen Reliefparameter Einzugsgebietsgröße, also der potentiell durch Abfluss zur Verfügung stehenden Wassermenge und andererseits aus dem lokalen Reliefparameter Neigung. Die Neigung steuert die Fließgeschwindigkeit und damit die Verweildauer des abfließenden Wassers. Weitere Details zum Verfahren (ohne Modifikation) finden sich bei BÖHNER & KÖTHE (2003). Der modifizierte Bodenfeuchte-Index ist ein leistungsfähiger Reliefparameter. Es gelingt u.a., dass breite Talböden einen einheitlichen hohen Bodenfeuchte-Index aufweisen und nicht wie z.B. bei MOORE et al. (1993) hohe Indizes nur auf die schmalen Abflusslinien in den Talböden konzentriert bleiben (vgl. BÖHNER & KÖTHE 2003). Die Modifikation des Bodenfeuchte-Index besteht in erster Linie in der Gewichtung der Hangneigung. Der verwendete Gewichtungsfaktor beträgt den Wert 2 (Standardwert ist 1). Der relativ hohe Gewichtungsfaktor 2 führt zwar dazu, dass im Bergland der Bodenfeuchte-Index recht undifferenziert ist und bereits die Endmoränen der Geest ähnlich geringe Werte wie das Bergland aufweisen. Dafür sind aber alle sehr flach geneigten Gebiete stark differenziert. Da Niedersachsen überwiegend ein flach geneigtes Relief aufweist und da der Zusammenhang Boden -Relief in grundwassernahen Standorten i.d.R. stärker ist, wurde sich für einen hohen Gewichtungsfaktor entschieden. BÖHNER, J. & KÖTHE, R. (2003): Bodenregionalisierung und Prozeßmodellierung: Instrumente für den Bodenschutz. – Peterm. Geogr. Mitt., 147, 2003/3: 72-82; Gotha.
Der Terrain Classification Index = (TCIlow) ist ein dimensionsloser Index im Wertebereich von 0-2. Er überhöht geringste Höhendifferenzen, insbesondere in Tiefenbereichen. Auch bei geringsten Reliefunterschieden werden Gerinne und flache Senken erkennbar. In der Nähe von anthropogenen Bauwerken wie Deichen, Dämmen oder Halden können Reste oder Artefakte die Werte verfälschen. Der Reliefklassifikationsindex TCIlow beruht auf dem nach 10m generalisierten digitalen Höhenmodel von Niedersachsen (DGM1) und wird aus den komplexen Reliefparametern Höhe über Tiefenlinie, Einzugsgebietsgröße und modifizierten Bodenfeuchteindex berechnet (BOCK, BÖHNER, CONRAD, KÖTHE & RINGELER (2007)). BOCK, M., BÖHNER, J., CONRAD, O., KÖTHE, R. & RINGELER, A. (2007): Methods for creating Functional Soil Databases and applying Digital Soil Mapping with SAGA GIS. - In: Hengl, T. et al. (Eds.) Status and prospect of soil information in south-eastern Europe: soil databases, projects and applications. - EUR 22646 EN, 149-163, Scientific and Technical Research series, Office for Official Publications of the European Communities; Luxemburg.
Der Terrain Classification Index = (TCIlow) ist ein dimensionsloser Index im Wertebereich von 0-2. Er überhöht geringste Höhendifferenzen, insbesondere in Tiefenbereichen. Auch bei geringsten Reliefunterschieden werden Gerinne und flache Senken erkennbar. In der Nähe von anthropogenen Bauwerken wie Deichen, Dämmen oder Halden können Reste oder Artefakte die Werte verfälschen. Der Reliefklassifikationsindex TCIlow beruht auf dem nach 10m generalisierten digitalen Höhenmodel von Niedersachsen (DGM1) und wird aus den komplexen Reliefparametern Höhe über Tiefenlinie, Einzugsgebietsgröße und modifizierten Bodenfeuchteindex berechnet (BOCK, BÖHNER, CONRAD, KÖTHE & RINGELER (2007)). BOCK, M., BÖHNER, J., CONRAD, O., KÖTHE, R. & RINGELER, A. (2007): Methods for creating Functional Soil Databases and applying Digital Soil Mapping with SAGA GIS. - In: Hengl, T. et al. (Eds.) Status and prospect of soil information in south-eastern Europe: soil databases, projects and applications. - EUR 22646 EN, 149-163, Scientific and Technical Research series, Office for Official Publications of the European Communities; Luxemburg.
Der interoperable INSPIRE-Datensatz beinhaltet Daten vom LBGR über den Bodenfeuchteindex in Brandenburg, zugeordnet in das INSPIRE-Schema Höhe. Der Datensatz wird über je einen interoperablen Darstellungs- und Downloaddienst bereitgestellt. --- The compliant INSPIRE data set contains data about the soil moisture index in the State of Brandenburg from the LBGR, assigned to the INSPIRE annex schema Elevation. The data set is provided via a compliant view and download service.
Das Projekt "Quantification of non-surface processes to characterize changes in soil properties, erosion and the water balance - Quantification of soil properties for analysing surface processes using spectroscopy and laser scanning" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum durchgeführt. Oberflächennahe Bodenprozesse werden durch die dynamischen Eigenschaften der Bodenoberfläche besonders beeinflusst. Zwar sind die kausalen Zusammenhänge dieser Prozesse weitestgehend bekannt, doch gibt es einen Mangel an verfügbaren Datenquellen und Erhebungsmethoden, die es erlauben, die Prozesse auf unterschiedlichen Skalen zu quantifizieren. Das Ziel dieser Arbeit bestand darin, das Potential ausgewählter moderner Fernerkundungstechnologien zu bewerten, relevante Bodeneigenschaften zu quantifizieren und damit das Verständnis von oberflächennahen Prozessen in degradierten Landschaften zu verbessern. Das Studiengebiet befand sich in einer Rekultivierunglandschaft des Niederlausitzer Braunkohletagebaus Welzow-Süd. Die Größe von 4 ha ermöglichte eine umfassende, interdisziplinäre und multi-temporale Analyse der Bodeneigenschaften auf Grundlage von Fernerkundungsmethoden sowie hydrologischen und bodenkundlichen Feld- und Labormessungen in den Jahren 2004 und 2005. Die Quantifizierung der Bodenfeuchte als eine entscheidende Variable für Infiltrations- und Abflussprozesse war das Ziel von labor- und feldspektroskopischen Messungen sowie von hyperspektralen Flugzeugscanner-Messungen. Der hierbei entwickelte Normalized Soil Moisture Index (NSMI) wurde als optimales Quantifizierungsmodell für Oberflächen-Bodenfeuchte in den sandigen Substraten im Feld ermittelt. Bodenrauhigkeit wurde in hoher Präzision durch Anwendung eines stationären Laserscanners gemessen und in Form neuartiger multi-skalarer Indizes quantifiziert. Die Analyse der raum-zeitlichen Verteilungen ermöglichte die Identifizierung von Rauhigkeitsmustern, die unter dem Einfluss der Erosion im Feld entstanden. Beobachtete Substratverschiebungen wurden durch beide angewandten Methoden erkennbar. Diese Arbeit entwickelte neuartige Methoden und Indizes zur Quantifizierung von Oberflächen-Bodenfeuchte und Rauhigkeit im Feld. Für die zunehmende Zahl an degradierten Regionen auf der Erde verspricht deren Anwendung die Entwicklung eines tieferen Verständnisses von Bodenerosionsprozessen sowie die Sammlung wertvoller Daten für zukünftige Monitoring- und Modellierungskampagnen.
Der Bodenfeuchteindex stellt ein dimensionsloses Maß für die potenziellen, reliefbedingten Feuchteverhältnisse des Bodens dar. Er quantifiziert die potenzielle Wasserabflussmenge in Abhängigkeit von der Einzugsgebietsgröße (potentieller Abfluss) und der Neigung (Verweildauer des abfließenden Wassers).
Der Datensatz Geomorphografische Auswertungen umfasst eine Sammlung geomorphometrischer und geomorphografischer Ableitungen, die aus dem Digitalen Höhenmodell für Brandenburg berechnet wurden. 1. Lokale Parameter: Hangneigung, Exposition, Divergenz-Konvergenz Index; 2. Komplexe Parameter: Höhe über Tiefenlinie (dicht), Höhe über Tiefenlinie (ausgedünnt), Tiefenlinien (dicht), Tiefenlinien (ausgedünnt), Kulminationslinien, Höhe unter Kulminationslinie, Potentieller Bodenfeuchteindex, Multiresolution Index for Valley Bottom Flatness; 3. Kombinierte Parameter: Scheitelbereichsindex, Terrain Classification Index for Lowlands; 4. Geomorphografische Karten: Reliefeinheiten 1, Reliefeinheiten 2 (glaziale Hochflächen undifferenziert), Reliefeinheiten 2 (glaziale Hochflächen differenziert), Senkenbereiche (klassifiziert), Geschlossene Hohlformen.
Konzeptionelles Modell zur Abflusssimulation. Das Modell ist untergliedert in ein Produktions- und ein Transfermodul. Das Produktionsmodul besteht aus einem Korrekturfaktor von Niederschlag und potenzieller Evapotranspiration sowie einem nicht-linearen Bodenfeuchteindex, das Transfermodul aus zwei Abflusskomponenten mit zwei linearen Speichern sowie unverfälschter Zeitverzögerung. Ein Grad/Tag-Schneeschmelzemodul wird in von Schnee beeinflussten Einzugsgebieten angewendet. Modellinput sind Tageszeitreihen von potenzieller Evapotranspiration und Niederschlag im Einzugsgebiet, sowie Tageszeitreihen der Temperatur zur Schneeschmelze. Als Modelloutput wird der tägliche Abfluss generiert. Zeitliche Einheit in Tagen.
Das Modell ist untergliedert in ein Produktions- und ein Transfermodul. Das Produktionsmodul besteht aus einem Korrekturfaktor von Niederschlag, einem nicht-linearen Bodenfeuchteindex und a lower store in which PE acts. Das Transfermodul beinhaltet eine direkte Abflusskomponente, einen Infiltrationsspeicher, einen linearen Leitungsspeicher sowie eine Abflussganglinie. Ein Grad/Tag-Schneeschmelzemodul wird in von Schnee beeinflussten Einzugsgebieten angewendet. Modellinput sind Tageszeitreihen von potenzieller Evapotranspiration und Niederschlag im Einzugsgebiet, sowie Tageszeitreihen der Temperatur zur Schneeschmelze. Als Modelloutput wird der tägliche Abfluss generiert. Zeitliche Einheit in Tagen.