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Auswirkungen der historischen Köhlerei auf Bodenlandschaften in West Connecticut, USA

Holzkohlemeilerrelikte (HKMs) sind anthropogene Kleinformen, die in historischen Montanregionen der Mittelgebirge in Europa weit verbreitet sind. Neue Funde von mehreren tausend HKMs im Norddeutschen Tiefland und die Auswertung hochauflösender digitaler Geländemodelle (DGMs) haben gezeigt, dass die historische Holzkohleproduktion eine bedeutende Rolle bei der spätholozänen Landschaftsentwicklung spielen kann. Neben den historischen und archäologischen Aspekten von HKMs sind die möglichen ökosystemaren Auswirkungen der Köhlerei von Bedeutung, u.a. Veränderungen der physikalischen und chemischen Bodeneigenschaften, erhöhte Gehalte an Bodenkohlenstoff und Effekte auf das Pflanzenwachstum. Es besteht ein beachtliches Forschungsdefizit hinsichtlich der allgemeinen ökologischen Relevanz von HKMs, da die gesamte Dimension der großen HKM-Landschaften bisher nur in Ansätzen verstanden ist. Köhlerei war auch im Nordosten der USA von Bedeutung, obwohl dort deren Auswirkungen auf die Landschaft weitgehend unbekannt sind. Jüngst konnten mittels Analyse von schattenplastischen Reliefkarten über 3.000 HKMs in einem 40 km2 großen Gebiet in Pennsylvania und über 20.000 HKMs in einem 1.170 km2 großen Areal in Litchfield County (NW Connecticut) nachgewiesen werden. Aufgrund dieser Befunde ergibt sich ein komplett neues Bild hinsichtlich der anthropogenen Komponente bei der Entwicklung der Bodenlandschaft im Nordosten der USA. Relativ dicht gedrängt finden sich HKMs in den Litchfield Hills in der Umgebung von West Cornwall, Litchfield County, Connecticut. Die HKMs sind an den Hängen des Housatonic River besonders gut erhalten und bilden kreisförmige Plattformen mit Durchmessern von i.d.R. weniger als zehn Metern. Es ist bemerkenswert, dass heute unter dichter Bewaldung diese Hinterlassenschaften der frühen Holzkohleindustrie weitgehend in Vergessenheit geraten sind, obwohl viele Meiler noch Ende des 19. Jahrhunderts in Betrieb waren. Weitere Forschungen sind erforderlich, um unser Verständnis zu den Umweltauswirkungen der historischen Köhlerei zu verbessern und die Quantität sowie Qualität dieses Nutzungserbes auf unsere modernen Ökosysteme zu erfassen. Die Litchfield Hills bieten beste Voraussetzungen, um Eigenschaften, Entwicklung und Verbreitung der HKM-beeinflußten Böden zu untersuchen und generell neue Erkenntnisse zu anthropogenen Bodenlandschaften zu erhalten.

Höheninformationen Sachsen

Das Digitale Höhenmodelle (DHM) beschreibt die Oberfläche des Geländes durch dreidimensionale Koordinaten einer repräsentativen Menge an Bodenpunkten (nur die Erdoberfläche) oder Nichtbodenpunkten (u.a. Vegetation, Gebäude). Es gliedert sich auf in das Digitale Geländemodell (DGM) und Digitales Oberflächenmodell (DOM). Oberflächenpunkte, wie z.B. Gebäude und Vegetation sind im DGM nicht enthalten sondern werden im DOM geführt. Die Abfrage der Geländehöhe, Höhe der Oberfläche sowie die Reliefdarstellungen (Schummerungsbild) des DGM und DOM basieren auf den DGM1/DOM1 Daten mit einer Gitterweite von 1 m (Höhenangabe in Meter im Höhenreferenzsystem DHHN2016 - AdV-Namespace 'DE_DHHN2016_NH', EPSG-Code 7837). Die Primärdaten der digitalen Höhenmodelle DGM / DOM wurden durch Laserscanner-Messaufnahme erfasst. Die Abfrage der Geländehöhe, Höhe der Oberfläche sowie der Höhendifferenz (normalisiertes DOM - nDOM) erfolgt über die Sachdatenabfrage (GetFeatureInfo). Verwenden Sie alle Kartenebenen (Layer) dieses Dienstes, setzen Sie die Kartenebenen in Ihrer Anwendung (Client) halbtransparent um das Relief zu erkennen. Die Reliefdarstellung (Schummerung) mit Überhöhung ermöglicht die Erzeugung eines Kartenbildes mit 3D Effekt wenn die darüberliegenden Fachdatenlayern z.B. WebAtlasSN halbtransparent angezeigt werden. Die Höhenlinien wurden aus dem Digitalen Geländemodell (DGM) - Freistaat Sachsen automatisch abgeleitet, haben eine Äquidistanz von 2,5 Metern und sind nicht kartographisch aufbereitet. Die Aufgrund der kachelweisen Erzeugung generierten Höhenlinien wurden zusammengefasst und geglättet und stellen den Ausgangspunkt für die Erstellung der Höhenlinien der Digitalen Topographischen Karten (DTK) dar. Über die Kartenebene Beschriftung können Ausdrucke mit einem beschrifteten Raster des DGM erzeugt werden. Weiterhin stehen Informationen zur Hangneigung und zur Geländeveränderung zur Verfügung.

WMS ATKIS - DGM1 Land Bremen

Das Digitale Geländemodell 1 m (DGM1) ist ein ATKIS®-Produkt und beschreibt die Geländeformen der Erdoberfläche durch eine in Lage und Höhe georeferenzierte Punktmenge, die in einem regelmäßigen Gitter von 1 m angeordnet sind.

Digitales Geländemodell NW Gitterweite 0,25m - Schummerung-NW

Eine Schummerung ist die plastische Wiedergabe der Geländeformen in einem Farb- oder Graustufenbild. Der räumliche Eindruck entsteht durch die Beleuchtung mit einer imaginären Lichtquelle. Die hd-Schummerung ist die Visualisierung eines hochaufgelösten Digitalen Geländemodells (DGM). Ein Pixel im Schummerungsbild entspricht 0,25 m x 0,25 m auf der Erdoberfläche. Objekte wie Gebäude und Vegetation werden nicht dargestellt, da das DGM die natürliche Geländeform der Erdoberfläche beschreibt. Bei der hd-Schummerung befindet sich die imaginäre Lichtquelle im Nordwesten. Eine Erhebung erscheint am Nordwesthang hell und am Südosthang dunkel. Ebenen sind mit mittlerer Helligkeit gefärbt. Dadurch wird ausgedrückt, wie stark die Oberfläche der Lichtquelle zugewandt ist. Mittels der DGM1-Schummerung kann die natürliche Geländeform sehr plastisch dargestellt werden. Nutzungsmöglichkeiten sind beispielsweise die Zusammenführung mit weiteren Geobasis- und/oder Geofachdaten (z. B. Präsentation mit Freizeitinformationen), sowie die Überlagerung mit Digitalen Topographischen Karten oder Digitalen Orthophotos zur Erzeugung eines plastischen Geländeeindrucks. Ebenso können die Daten als Grundlage für die Raumplanung, Geomorphologische Analysen, sowie der Aufdeckung von Geländestrukturen historischer Bauwerke (z. B. Römerstraßen oder Festungswälle) genutzt werden. Die hd-Schummerung liegt nicht flächendeckend für NRW vor. Sie ist für die Teile des Landes verfügbar, für die eine Messpunktdichte des Airborne-Laserscanning von 4 Punkten pro Quadratmeter vorhanden ist (siehe Metadateninformation 'Punkte pro qm')

Digitales Geländemodell NW Gitterweite 0,25m - Schummerung-NO

Eine Schummerung ist die plastische Wiedergabe der Geländeformen in einem Farb- oder Graustufenbild. Der räumliche Eindruck entsteht durch die Beleuchtung mit einer imaginären Lichtquelle. Die hd-Schummerung ist die Visualisierung eines hochaufgelösten Digitalen Geländemodells (DGM). Ein Pixel im Schummerungsbild entspricht 0,25 m x 0,25 m auf der Erdoberfläche. Objekte wie Gebäude und Vegetation werden nicht dargestellt, da das DGM die natürliche Geländeform der Erdoberfläche beschreibt. Bei der hd-Schummerung befindet sich die imaginäre Lichtquelle im Nordwesten. Eine Erhebung erscheint am Nordwesthang hell und am Südosthang dunkel. Ebenen sind mit mittlerer Helligkeit gefärbt. Dadurch wird ausgedrückt, wie stark die Oberfläche der Lichtquelle zugewandt ist. Mittels der DGM1-Schummerung kann die natürliche Geländeform sehr plastisch dargestellt werden. Nutzungsmöglichkeiten sind beispielsweise die Zusammenführung mit weiteren Geobasis- und/oder Geofachdaten (z. B. Präsentation mit Freizeitinformationen), sowie die Überlagerung mit Digitalen Topographischen Karten oder Digitalen Orthophotos zur Erzeugung eines plastischen Geländeeindrucks. Ebenso können die Daten als Grundlage für die Raumplanung, Geomorphologische Analysen, sowie der Aufdeckung von Geländestrukturen historischer Bauwerke (z. B. Römerstraßen oder Festungswälle) genutzt werden. Die hd-Schummerung liegt nicht flächendeckend für NRW vor. Sie ist für die Teile des Landes verfügbar, für die eine Messpunktdichte des Airborne-Laserscanning von 4 Punkten pro Quadratmeter vorhanden ist (siehe Metadateninformation 'Punkte pro qm')

Digitales Geländemodell - Rasterweite 1 m (GeoTIFF)

Digitale Geländemodelle (DGM) sind digitale, numerische, auf ein regelmäßiges Raster reduzierte Modelle der Geländehöhen und –formen der Erdoberfläche. Sie beinhalten keine Information über Bauwerke (z. B. Brücken) und Vegetation. Die Bezirksregierung Köln, Geobasis NRW, stellt im Rahmen ihres gesetzlichen Auftrags das DGM mit einer Rasterweite von einem Meter bereit.

3D-Messdaten NW

Die 3D-Messdaten (3DM) aus dem Laserscanning beschreiben das Gelände und die Oberfläche durch unregelmäßig verteilte georeferenzierte Höhenpunkte. Die Punktdichte liegt in NRW bei durchschnittlich 4 bis 10 Punkten pro Quadratmeter. Insbesondere in Waldgebieten kann die Punktdichte deutlich ansteigen. Als Erfassungsmethode kommt in Nordrhein-Westfalen das flugzeuggestützte Laserscanning (Airborne Laserscanning, ALS) zum Einsatz. Die 3DM enthalten sämtliche Reflexionen des ALS in einer klassifizierten Messpunktwolke. Als Datenformat wird der OGC Standard LAS in der Version 1.2 im Point Data Record Format 1 (PDRF 1) verwendet. Über das Downloadportal werden die Daten im komprimierten LAS-Format (LAZ) bereitgestellt. 2017 wurde in der Datenerfassung auf das sogenannte Full Wave Laserscanning umgestellt. Hier werden neben sämtlichen Reflexionen für jeden Laserimpuls zusätzliche Informationen erfasst. Da noch keine flächendeckende Erfassung mittels Full Wave Laserscanning erfolgt ist, unterscheiden sich Dateninhalte und die Anzahl der Punktklassen in NRW noch. Informationen über die Verfügbarkeit und Aktualität der 3D-Messdaten gibt der WMS-Viewer „DHM-Übersicht". Aus diesen Rohdaten, den 3D-Messdaten, werden Digitale Geländemodelle mit regelmäßiger Gitterweite berechnet. Geobasis NRW stellt im Rahmen ihres gesetzlichen Auftrags u.a. DGM1 bereit (siehe DGM1), wobei die Zahl in der Bezeichnung die Gitterweite angibt (beim DGM1 also eine Gitterweite von 1 m).

Geländestufen NW

Die Geländestufen sind eine spezielle Ausprägung eines Höhenschichtenbildes, bei der jeder Geländestufe eine eindeutige Farbe zugeordnet ist. Die Äquidistanz für jede Geländestufe beträgt 1 m. Die Geländestufen werden alternierend mit 5 Farbwerten (Grau, Rot, Gelb, Grün und Blau) dargestellt. Zwischen zwei Geländestufen gleicher Farbe liegt dadurch einen Höhenunterschied von 5 m. Anhand dieser Darstellung können kleine Höhenunterschiede zweier Punkte auf der Karte bestimmt werden. Dies kann z. B. für die Bestimmung von Mindesthöhen von Böschungen verwendet werden. Die Geländestufen werden aus dem Digitalen Geländemodell 1 (DGM1) abgeleitet. Ein Pixel der Geländestufen entspricht 1 m² auf der Erdoberfläche.

Bodenschutz- und Altlasteninformationssystem

Das Landesamt für Umweltschutz führt nach § 11 Ausführungsgesetz des Landes Sachsen-Anhalt zum Bundes-Bodenschutzgesetz (BodSchAG LSA) ein Bodenschutz- und Altlasteninformationssystem. Das Bodenschutz- und Altlasteninformationssystem (ST-BIS) enthält beschreibende Informationen (Metainformationen) über Daten, deren Kenntnis für die Erfüllung bodenschutz- und altlastengesetzlicher Aufgaben von Bedeutung sein kann. Dieses Metainformationssystem gibt Auskunft darüber, wer Daten besitzt, wie man Sie erhält und um was für Daten es sich handelt. Das ST-BIS wird im Internet geführt. Die Informationen für das ST-BIS stellen die Behörden dem LAU auf Anforderung gebührenfrei zur Verfügung.

Flussbauliche Untersuchungen im Bergsenkungsbereich am Niederrhein

Seit den 1930er-Jahren wurde im Raum Duisburg/Wesel der Steinkohlenbergbau auch unter dem Rheinstrom und seinen Vorländern betrieben. In Duisburg befindet sich das Bergwerk Walsum, dessen regelmäßiger Förderbetrieb im Jahr 1936 aufgenommen wurde. Die maximale Jahresförderung von ca. 3,4 Mio. t Steinkohle erbrachte die Zeche mit knapp 4.600 Beschäftigten im Jahr 1984. Als Folge des Untertagebaus traten im Bereich Walsum (Rhein-km 793 bis 798) Geländesenkungen von bis zu 9 m auf, die durch eine Anpassung der Bauwerke und durch Sohlaufhöhungen im Hauptstrom kompensiert wurden. Im Bereich der Rheinaue ist nun allerdings eine Ausuferung bereits ab mittleren Abflüssen zu beobachten. Diese lokalen Veränderungen der Abflussdynamik und des Sedimenttransportvermögens bergen die Gefahr von Anlandungen im Hauptstrom, welche die Sicherheit und Leichtigkeit des Schiffsverkehrs negativ beeinflussen können. Die Auswertung aktueller Peildaten lässt Anlandungstendenzen im Streckenbereich zwischen Walsum und Stapp erkennen. Mitte 2008 wurde, entgegen der ursprünglichen Planung, der Bergbau im Grubenfeld Walsum eingestellt und die Zeche stillgelegt. Der Beschluss zur Stilllegung war für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) Anlass, Prognosen zur Stabilität der Stromsohle in dem betroffenen Rheinabschnitt zu erstellen und erforderlichenfalls geeignete Maßnahmen einzuleiten. Bereits Mitte der 1970er-Jahre hatte die WSV begonnen, die bergsenkungsbedingten Massenverluste der Stromsohle durch die Verklappung von Waschbergematerial zu kompensieren. Insgesamt wurden 13,8 Mio. t dieses Nebenprodukts der Steinkohlengewinnung im Zeitraum von 1976 bis 2008 im Stromabschnitt zwischen Rhein-km 793 und 808 eingebaut. In einigen Bereichen des Streckenabschnitts beträgt die Mächtigkeit dieser Waschbergeschichten mehrere Meter. Laboruntersuchungen belegen, dass Waschbergematerial andere Materialeigenschaften aufweist und sich in seinem Verwitterungsverhalten von natürlichem Rheinkies unterscheidet. Mobilisiertes Waschbergematerial unterliegt auf der Gewässersohle Zerfallsprozessen, mit der Tendenz, relativ schnell zwischen den deutlich härteren Kiesfraktionen zerrieben, in Suspension überführt und schließlich aus der Strecke ausgetragen zu werden. Die Untersuchungen der BAW konzentrierten sich in einem ersten Schritt auf die Ermittlung der durch die Bergsenkungen verursachten Auswirkungen auf die Morphologie der Stromsohle im Bereich von Duisburg bis Wesel. Dabei kam ein zweidimensionales Feststofftransportmodell (2D-FTM) zum Einsatz. Für diese hydromorphologischen Betrachtungen war im Vorfeld der Aufbau eines historischen Geländemodells erforderlich, welches den Vorlandzustand des Untersuchungsgebiets vor Beginn der Bergbautätigkeiten erfasst. Dieses Geländemodell wurde mit Hilfe topografischer Karten der Preußischen Landesaufnahme aus dem Jahr 1892 erstellt.

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