Umweltforschung im Drei-Schluchten-Ökosystem in China: Ergebnisse der Forschungsarbeiten zur Risikoabschätzung von Bodenerosion, Hangrutschungen, diffusen Stoffeinträgen und Landnutzungsvulnerabilität ; mit 53 Tabellen
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| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Tübingen
Selbstverl. des Geograph. Inst. der Univ. Tübingen
2012
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| Series: | Tübinger geographische Studien
151 |
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| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XXXV, 291 S. Ill., graph. Darst., Kt. |
| ISBN: | 9783881210898 |
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AUTOREN.....................................................................................................................
IV
VORWORT.....................................................................................................................
VI
INHALTSVERZEICHNIS............................................................................................
VII
ABBILDUNGSVERZEICHNIS...................................................................................XIII
TABELLENVERZEICHNIS......................................................................................XXV
ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS..............................................................................XXIX
ZUSAMMENFASSUNG.........................................................................................XXVII
SUMMARY
................................................................................................................XXX
№·%.........................................................................................................................
XXXIII
1 DIR DREI-SC HLICH TIN-ST AUDAMM AM
YANGTZE
UNI) SEINI·!
ÖKOLOGISCHEN IMPLIKATIONEN - EINE EINFÜHRUNG................1
(¡unter Suhklcn.
Хіапя
И
ci. Sanili
Sc hönhrodl-Stiti
und Thomas Schollen
1.1 Hintergrund....................................................................................................
I
1.2 Situation.........................................................................................................1
1.3 Der Drei-Schluchten-Staudamm....................................................................3
1.4 Literatur........................................................................................................10
2 DAS VERBUNDPROJEKT YANGTZE-GEO.............................................11
Thomas
Scholten.
Sarah Schönbrodt-Stitt und Günter Suhklew
2.1 Teilprojekte..................................................................................................13
2.1.1 Teilprojekt Erosion......................................................................................13
2.1.2 Teilprojekt Hangbewegungen......................................................................14
2.1.3 Teilprojekt Landnutzungswandel.................................................................14
2.1.4 Teilprojekt Femerkundung..........................................................................15
2.1.5 Teilprojekt Stoffeinträge..............................................................................16
2.2 Vernetzung der Teilprojekte........................................................................16
3 DAS EINZUGSGEBIET DES XIANGXI...................................................19
Sarah Schönbrodt-Stitt und Thomas Schollen
3.1 Das Einzugsgebiet des Xiangxi...................................................................19
3.2 Aufstaubereich im Einzugsgebiet des Xiangxi............................................20
3J Teileinzugsgebiet Quyuan...........................................................................22
3.4 Teileinzugsgebiet Xiangjiaba.......................................................................22
VII
3.5
Georisiken
....................................................................................................24
3.6 Literatur.......................................................................................................26
4
GIS-BASIERTE
ERFASSUNG UND ANALYSE DER BODENEROSION
DURCH WASSER IM DREI-SCHLUCHTEN-ÖKOSYSTEM................27
Sarah Schönbrodt-Stitt, Thorsten Behrens, Xuezheng Shi und Thomas
Scholten
Zusammenfassung.......................................................................................27
4.1 Einleitung....................................................................................................27
4.2 Ansatzpunkt der Arbeiten und Forschungsfragen.......................................32
4.3 Material und Methoden...............................................................................34
4.3.1 Geländearbeiten...........................................................................................34
4.3.2 Laboranalysen..............................................................................................36
4.3.3 Datenaufbereitung und Erstellung der Datensätze für die
Erosionsmodellierang und für TerraCE......................................................38
4.3.4 Parametrisierung der RUSLE......................................................................40
4.3.4.1 Niederschlagserosivität
(Л
-Faktor)
..............................................................41
4.3.4.2 Bodenerodierbarkeit
(Aľ-Faktor)
..................................................................42
4.3.4.3 Topographie (LS-Faktor).............................................................................42
4.3.4.4 Erosionswirksame Bodenoberfläche und Bodenbearbeitung (C-Faktor)... 43
4.3.4.5 Erosionsschutz (P-Faktor)...........................................................................43
4.3.5 Erosionsmodellierung..................................................................................44
4.3.6 Konzeption und Parametrisierung von TerraCE.........................................44
4.3.6.1 Erfassung des Terrassenzustandes...............................................................45
4.3.6.2 Parametrisierung von TerraCE...................................................................47
4.3.6.3 Prognose des Terrassenzustands.................................................................49
4.4 Ergebnisse....................................................................................................50
4.4.1 Rezente Erosion...........................................................................................50
4.4.2 Aktuelle Erosionsprozesse..........................................................................52
4.4.3 Bodenverbreitung........................................................................................54
4.4.4 Erosionsrisikopotenzial im Einzugsgebiet des Xiangxi..............................58
4.4.4.1 Erosivität der Niederschläge.......................................................................58
4.4.4.2 Erodierbarkeit der Boden............................................................................59
4.4.4.3 Einfluss der Topographie............................................................................61
4.4.4.4 Bodenbedeckung und Bodenbearbeitung....................................................62
4.4.4.5 Natürliche Erosionsdisposition und Erosionspotenzial unter Berücksichti
gung des Landnutzungswandels..................................................................65
4.4.5 Zustand und räumliche Verteilung von Terrassen im Einzugsgebiet des
Xiangxi........................................................................................................69
4.4.5.1 Terrassenzustand.........................................................................................69
4.4.5.2 Räumliche Verteilung des Terrassenzustands.............................................72
4.5 Diskussion und Schlussfolgerungen............................................................74
VIII
4.6 Literatur........................................................................................................78
5 LANDNUTZUNGSKLASSIFIZIERUNG UND ANALYSE DER
VULNERABILITÄT VON RISIKOELEMENTEN BEI MASSEN¬
BEWEGUNGEN IM EINZUGSGEBIET DES XIANGXI........................84
Christoph Seeher, Matthias Wiegand,
Wei Xiang
und Lorenz King
Zusammenfassung........................................................................................84
5.1 Einleitung.....................................................................................................85
5.2 Ansatzpunkt der Arbeiten und Forschungsfragen.......................................86
5.2.1 Landnutzungswandel...................................................................................86
5.2.2 Vulnerabilität von Risikoelementen bei Massenbewegungen im
Einzugsgebiet des Xiangxi...........................................................................88
5.3 Material und Methoden................................................................................90
5.3.1 Landnutzungsklassifizierung, Änderungsanalyse und Einflussfaktoren auf
den Landnutzungswandel.............................................................................90
5.3.2 Vulnerabilitätsanalyse..................................................................................92
5.3.2.1 Konzeptioneller Rahmen..............................................................................92
5.3.2.2 Proxies und Fernerkundung.........................................................................94
5.3.2.3 Testgebiete...................................................................................................99
5.4 Ergebnisse..................................................................................................101
5.4.1 Landnutzung und Landnutzungswandel....................................................101
5.4.2 Einflüsse von Standortparametern auf das Vorkommen von Landnutzungs¬
klassen........................................................................................................107
5.4.3 Vulnerabilität von Risikoelementen..........................................................110
5.4.3.1 Gebäudebestand und Gebäudestruktur......................................................110
5.4.3.2 Vorherrschende Baumaterialien.................................................................113
5.4.3.3 Schadensbild..............................................................................................114
5.4.3.4 Nähe zu Fließwegen...................................................................................117
5.4.3.5 Nähe zum Aufstaubereich..........................................................................119
5.4.3.6 Landnutzung und Landnutzungsänderung.................................................120
5.4.3.7 Topographische Lage.................................................................................122
5.4.3.8 Standortfeuchte..........................................................................................123
5.4.3.9 Hangneigung..............................................................................................127
5.5 Diskussion und Schlussfolgerungen..........................................................128
5.5.1 Landnutzungswandel.................................................................................128
5.5.2 Vulnerabilitätsanalyse................................................................................132
5.6 Literatur......................................................................................................136
IX
6 GEFÄHRDUNGSANALYSE VON HANGRUTSCHUNGEN IM
EINZUGSGEBIET DES XIANGXI (DREI-SCHLUCHTEN¬
STAUDAMM)..........................................................................................140
Dominik Ehret, Markus Schleier, Bi Renneng,
Wei Xiang
und Joachim
Rohn
Zusammenfassung.....................................................................................140
6.1 Einleitung..................................................................................................141
6.2 Ansatzpunkt der Arbeiten und Forschungsfragen.....................................141
6.3 Material und Methoden.............................................................................143
6.3.1 Geländearbeiten.........................................................................................143
6.3.2 Auswertung der Kartierungsergebnisse.....................................................146
6.3.3 Bereitstellung von Grundlagendaten.........................................................147
6.3.4 Statistische Datenanalyse mittels Frequenzverhältnis-Methode...............148
6.3.5 Suszeptibilitätsanalyse mittels Künstlicher Neuronaler Netze..................148
6.3.6 GIS-basierte Suszeptibilitätsanalyse.........................................................149
6.4 Ergebnisse..................................................................................................151
6.4.1 Ergebnisse der Geländeuntersuchungen und Massenbewegungsbestands¬
verzeichnis.................................................................................................151
6.4.2 Einflussfaktor für die Entstehung von Massenbewegungen.....................156
6.4.3 Suszeptibilitätsanalyse mittels Künstlicher Neuronaler Netze und
Geographischer Informationssysteme.......................................................165
6.5 Diskussion und Schlussfolgerungen..........................................................172
6.6 Literatur.....................................................................................................174
7 DIFFUSE STOFFEINTRÄGE IM EINZUGSGEBIET DES DREI¬
SCHLUCHTEN-STAUDAMMS - MODELLIERUNG DER AUS¬
WIRKUNGEN DES LANDNUTZUNGSWANDELS AUF WASSER¬
MENGE UND WASSERQUALITÄT MIT DEM ÖKO¬
HYDROLOGISCHEN MODELL
SWAT
................................................176
Katrin Bieger, Georg Hörmann, Britta Schmalz, Qinghua
Cai
und Nicola
Fohrer
Zusammenfassung.....................................................................................176
7.1 Einleitung..................................................................................................177
7.2 Ansatzpunkt der Arbeiten und Forschungsfragen.....................................178
7.3 Material und Methoden.............................................................................179
7.3.1 Messkampagnen im Einzugsgebiet des Xiangxi.......................................179
7.3.2 Modellierung mit dem Modell
SWAT
......................................................183
7.3.2.1 Einführung in das Modell..........................................................................183
7.3.2.2 Vorhandene Daten.....................................................................................185
7.3.2.3 Modell-Setup und Parametrisierung..........................................................190
7.4 Ergebnisse..................................................................................................194
7.4.1 Ergebnisse der Messkampagnen...............................................................194
X
7.4.2 Kalibrierung von Abfluss, Sediment und Phosphor im Modell
SWAT
....205
7.4.3 Öko-hydrologische Analyse und Bewertung des Landnutzungswandels..217
7.4.3.1 Vergleich der Landnutzungskarten von 1987, 1999 und 2007..................217
7.4.3.2 Simulation von Szenarien..........................................................................228
7.5 Diskussion und Schlussfolgerungen..........................................................237
7.6 Literatur......................................................................................................240
8 FERNERKUNDLICHE ERFASSUNG UND ANALYSE VON
MASSENBEWEGUNGEN IM EINZUGSGEBIET DES
XIANGXI/CHINA.....................................................................................243
Michaela Frei, Ye Xia und Hermann Kaufmann
Zusammenfassung......................................................................................243
8.1 Einleitung...................................................................................................243
8.2 Ziele und Methodik....................................................................................245
8.2.1 Ziel der Untersuchungen............................................................................245
8.2.2 Fernerkundlicher Arbeitsansatz.................................................................245
8.2.2.1 Optische Daten...........................................................................................245
8.2.2.2 Radardaten.................................................................................................247
8.2.3 Geologischer Rahmen................................................................................249
8.3 Ergebnisse..................................................................................................250
8.3.1 Analyse der optischen Daten und
Spektrometrie
.......................................250
8.3.2 Analyse der Radardaten.............................................................................255
8.3.3 Ergebnisse der detaillierten Bearbeitung der Radardaten für die Shuping-
Hangrutschung...........................................................................................260
8.3.4 Analyse der optischen Datensätze.............................................................269
8.3.4.1 Strukturanalyse...........................................................................................269
8.3.4.2 Hauptachsenanalysen und Klassifikationen des Einzugsgebietes des
Xiangxi.......................................................................................................270
8.3.4.3 Hauptachsenanalysen des südlichen Einzugsgebietes des Xiangxi...........273
8.4 Diskussion und Schlussfolgerungen..........................................................275
8.5 Zusammenfassung und Ausblick...............................................................279
8.6 Literatur......................................................................................................281
9 UMWELTFORSCHUNG IM DREI-SCHLUCHTEN-ÖKOSYSTEM IN
CHINA - EINE SYNTHESE....................................................................283
Sarah Schönbrodt-Stitt, Thorsten Bekrens, Katrin Bieger, Dominik Ehret,
Michaela Frei, Ye Xia, Georg Hörmann, Christoph Seeber, Markus
Schleier, Renneng Bi, Matthias Wiegand, Britta Schmalz, Nicola Fohrer,
Qinghua
Cai,
Hermann Kaufmann, Lorenz King, Joachim Rohn, Günter
Subklew, Xiang
Wei, Xuezheng Shi
und Thomas
Scholten
9.1 Einleitung...................................................................................................283
9.2 Bodenerosion.............................................................................................284
XI
9.3 Landnutzungsänderangen..........................................................................285
9.4 Hangrutschungen.......................................................................................286
9.5 Stoffeinträge..............................................................................................287
9.6 Fernerkundliche Erfassung und Analyse von Massenbewegungen..........288
9.7 Datenqualität..............................................................................................289
9.8 Fazit und Empfehlungen...........................................................................289
XII
|
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