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Bodenkarten (BK) und digitale Informationssysteme

Böden sind Naturkörper, hochwertige Landschaftsbestandteile und Lebensgrundlage für Mensch, Tier und Pflanze. Gesunde Böden liefern Nahrungsmittel und nachwachsende Rohstoffe, sie speichern einen Teil des Niederschlagswassers und schützen durch ihr Filtervermögen gegenüber Schadstoffen das Grund- und Oberflächnewasser. Zahlreiche Mitarbeiter des Geologischen Dienst NRW (GD NRW) erkunden, erfassen und klassifizieren seit Jahren die Böden des Landes NRW. Sie arbeiten nach einheitlichen Richtlinien auf Grundlage der neuesten bodenkundlichen Erkenntnisse und werten alle Sachinformationen objektiv aus. Die Böden werden bis in 2 m Tiefe bzw. bis zur Obergrenze des Festgesteins untersucht und in analogen wie digitalen Karten unterschiedlichen Maßstabs zu Bodeneinheiten zusammengefasst dargestellt. Die Kartenlegende enthält für jede Bodeneinheit Angeben über die Bodenartenschichtung (z. B. toniger Schluff über kiesigem Sand), die Bodentypen (z. B. Braunerde, Podsol oder Gley) und das geologische Ausgangsgestein (z. B. Mergelstein, Oberkriede). Bei großmaßstäbigen Karten (1 : 5 000) wird jede ausgegrenzte Bodenfläche individuell beschrieben, gleichartige Böden werden in der Legende zu einer Einheit zusammengefasst. Bodenkarten bilden nicht nur eine unentbehrliche Unterlage für land- und forstwirtschaftliche Planungen, sie sind auch eine wichtige Grundlage für eine nachhaltige Bodennutzung und Raumplanung sowie für den Boden-, Natur- und Grundwasserschutz. Folgende Bodenkarten sind für NRW in analoger Form vorhanden: - Bodenkarten von NRW 1 : 5 000 - Bodenkarten von NRW 1 : 25 000 - Bodenkarten von NRW 1 : 50 000 - Bodenübersichtskarten 1 : 200 000 Der GD NRW bietet für NRW bodenkundliche Karten nicht nur in gedruckter Form an, sondern auch als moderne, digitale Informationssysteme. Diese digitalen Karten liegen vorwiegend im Shape-Format vor und funktionieren durch angebundene Fachdatenbanken als leistungsfähige Auskunftssysteme: - Informationssystem Bodenkarte von NRW 1 : 5 000 - Informationssystem Bodenkarte von NRW 1 : 50 000 Weiterhin liegen mit speziellen Schwerpunktthemen folgende CD-ROM vor: - Erosions- und Verschlämmungsgefährdung in NRW - Mechanische Belastbarkeit der Böden in NRW - Auskunftssystem BK50 - Karte der schutzwürdigen Böden - Böden am Niederrhein

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NWZ - Naturwaldzellen
Temporal reference of content: since 01.01.1970 , current actuality unknown

Für Nordrhein-Westfalen wird angestrebt, in jedem Forstlichen Wuchsgebiet die typischen Standorte bzw. Standortmosaike durch eine Naturwaldzelle (Waldfläche, in der keine Bewirtschaftung mehr stattfindet und die sich weitgehend selbst überlassen wird) zu repräsentieren. In den per Verordnung gesicherten Waldflächen soll die natürliche Entwicklung zum Urwald von morgen wissenschaftlich begleitet werden. Das Ministerium für Umwelt, Raumordnung und Landwirtschaft (MURL) NRW hat die Ausweisung von 100 Naturwaldzellen mit einer Gesamtfläche von 3000 ha zum Ziel gesetzt. Die Projektgruppe Naturwaldreservate strebt eine Mindestgröße von 20 ha je Naturwaldzelle an, die nur im Ausnahmefall unterschritten werden sollte. Derzeit sind 73 Naturwaldzellen in Nordrhein-Westfalen ausgewiesen. In den Naturwaldzellen erfolgt ein "passives Biomonitoring", wobei in einem Kernbereich von in der Regel 1 ha eine Vermessung von Bäumen und Sträuchern sowie deren mögliche Schädigung kartiert werden. Zusätzlich werden Bodenfeinkartierungen und Erhebungen zur Käfer-, Avi-, Bodenfauna und Pilzflora durchgeführt. Für Naturwaldzellen über 30 ha Größe ist eine Erhebung der allgemeinen Standortdaten, Art, Bestandesdichte, Stammstärke, Baumhöhe, Schäden in einem 100x100 m Feld in einem 10-jährigen Turnus geplant. Die Naturwaldzellen dienen verschiedenen Funktionen: - zur Waldökologischen Grundlagenforschung - zur angewandten Waldbauforschung und -lehre: Naturwaldzellen dienen als regionale waldbauliche Weiserflächen für vergleichbare Wirtschaftswaldstandorte, insbesondere zu Fragen der Waldverjüngung und Waldpflege. Sie sind Eichflächen der Standortkartierung. - Weiserflächen für Naturnähe und Umweltmonitoring: Naturwaldzellen eignen sich als Dauerbeobachtungsflächen, auf denen großräumig wirkende Umweltveränderungen beobachtet werden können. Gleichzeitig entwickeln sie sich zu Referenzflächen zur Beurteilung der genutzten Landschaft hinsichtlich der Beeinträchtigung des Naturha

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Bodenzustandserhebung im Wald (BZE)

Der Boden bildet das zentrale Teilstück im biologischen Kreislauf des Waldes. Auf Veränderungen in diesem komplizierten System muss daher besonderes Augenmerk gerichtet werden. Aus diesem Grund beauftragte der Minister für Umwelt, Raumordnung und Landwirtschaft im Jahr 1989 die Landesanstalt für Ökologie, Bodenordnung und Forstplanung, LÖLF (jetzt: Landesanstalt für Ökologie, Bodenordnung und Forsten/Landesamt für Agrarordnung, LÖBF/LAfAO) sowie das Geologische Landesamt NRW, GLA NRW (jetzt: Geologischer Dienst NRW - Landesbetrieb, GD NRW), landesweit den aktuellen bodenchemischen Zustand unserer Waldböden zu untersuchen. Diese Bodenzustandserhebung im Wald (BZE) soll unter anderem - den aktuellen bodenchemischen Zustand unserer Waldböden erfassen und bewerten - Zusammenhänge zwischen dem Bodenzustand und den Waldschäden aufklären - eine bessere Übertragbarkeit der Ergebnisse aus der Waldschadensforschung auf größere Waldflächen gewährleisten - Gefahren aufzeigen, die sich aus dem aktuellen Bodenzustand für die derzeitigen Waldbestände und die nächste Waldgeneration ergeben - Informationen zur Planung und Durchführung von Maßnahmen zur Erhaltung und Verbesserung des Bodenzustands liefern - Informationen zur Einschätzung von Risiken für die Qualität von Grund- und Quellwasser zur Verfügung stellen. Die Geländearbeiten zur BZE nahm das Geologische Landesamt NRW in den Jahren 1989 bis 1992 vor. Um den Zusammenhängen zwischen Bodenchemismus und Waldschäden auf die Spur zu kommen, wurden die Böden an Standorten untersucht, an denen jährlich auch die Waldschäden beurteilt werden. Die Probennahme erfolgte im 4 x 4-km-Raster, das heißt, die waldbestandene Fläche im Landesgebiet wurde in ein Quadratraster mit je 4 km Seitenlänge aufgeteilt. In jedem Rasterquadrat wurde eine Untersuchungsparzelle ausgewählt. An den 498 Untersuchungsflächen wurden jeweils - die Böden exakt kartiert - Bodenaufgrabungen angelegt - die Bodenmerkmale und -eigenschaften detailliert beschrieben - Proben aus sieben bis zehn Tiefenstufen für chemische und physikalische Analysen entnommen. Insgesamt fielen rund 3.800 Bodenproben (Flächenmischproben) zur Analyse an; weitere 590 Proben sind für radiologische Untersuchungen vorgesehen. Das geochemische Labor des Geologischen Dienstes NRW hat inzwischen die Analytik für ein 8 x 8-km-Raster der bundesweiten BZE abgeschlossen. Auch die Ergebnisse für das erheblich dichtere 4 x 4-km-Raster wurden Mitte 1995 vorgelegt. Moderne Messverfahren, die mit den Laboratorien der anderen Bundesländer abgestimmt sind, gewährleisten exakte und bundesweit vergleichbare Ergebnisse.

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Bodenkundliche Übersichtskarte von Nordrhein-Westfalen 1 : 100 000 (ÜK 100)
Temporal reference of content: 31.12.1962 until 31.12.1967

Die wissenschaftlich fundierte bodenkundliche Kartierung (Bodeninventur) mit der Herausgabe von Bodenkarten ist die wichtigste Grundlage für Bodennutzung, Bodenschutz und bodenkundliche Forschung. Hier handelt es sich um Flächendaten der bodenkundlichen Kartierung zur Verbreitung und zu den Eigenschaften der Böden. Sie sind Grundlage für die Bodenkarte 1 : 100 000. Die Bodenkarten von Nordrhein-Westfalen 1 : 100 000 (BK 100) stellen die Verbreitung der zu Bodeneinheiten zusammengefassten Böden im Blattgebiet dar. Die Kartenlegende enthält für jede Bodeneinheit Angaben über die Bodenartenschichtung bis zu 2 m Tiefe, die Bodentypen und das geologische Ausgangsgestein. In einer besonderen Spalte sind die Wertzahlen der Bodenschätzung, die Nutzungseignung, die Ertragsfähigkeit und Bearbeitbarkeit sowie die Wasserverhältnisse der Böden angegeben. Zu den Blättern der Bodenkarten 1 : 100 000 gibt es Erläuterungshefte, in denen die Böden einschließlich ihrer chemischen und physikalischen Kennzeichen ausführlich beschrieben sind. Die Bodenkarten bilden eine wichtige Unterlage für Aufgaben der Land- und Forstwirtschaft, der Landesplanung, Landespflege, Wasserwirtschaft und des Naturschutzes sowie für Forschung, Lehre und Unterricht. Die Übersichtskarte von Nordrhein-Westfalen 1 : 100 000 besteht aus Erläuterungsheft, Bodenkarte und Hydrogeologischer Karte. Ursprünglich ist diese Kartenwerk als dreizügiges Hauptkartenwerk mit Geologischer Karte, Bodenkarte und Hydrogeoloischer Karte begonnen worden, wurde aber nach Erscheinen von zwei Blättern zugunsten der BK 50 und HK 50 eingestellt. Die Geologische Karte beider Blätter ist mittlerweile in 2. Auflage als GK 100 erschienen. In der ausführlichen Erläuterung werden die geologischen, bodenkundlichen und hydrogeologischen Besonderheiten des Blattgebietes hervorgehoben. Die Bodenkarte zeigt in vereinfachter Weise die unterschiedlichen Bodeneinheiten, Hinweise zur Genese befinden sich in der Legende. In der Hydrogeologischen Karte ist schwerpunktmäßig die Mächtigkeit der Grundwasser erfüllten und Grundwasser führenden Schichten des oberen Grundwasserstockwerks dargestellt. Nebenkarten zeigen den chemischen Charakter des Grundwassers im oberen Stockwerk sowie die Grundwasserentnahmestellen durch öffentliche und industrielle Wasserwerke. Vergriffene Karten sind als Reproduktion (Farbplot) zum gleichen Preis wie das Druckexemplar zu erhalten. Folgende Übersichtskarten von Nordrhein-Westfalen 1 : 100 000 (ÜK 100) liegen vor: Blatt-Nr. Blattname Erscheinungsjahr Bestell-Nr. Besonderheiten C4302 Bocholt 1967 5500 G C4310 Münster 1962 5501 RK, U G Karten nur gefaltet lieferbar RK Reproduktion Karten U Karten nur ungefaltet (plano) lieferbar

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Informationssystem Bodenkarte zur Standorterkundung 1 : 5 000 (IS BK 5)

Grundlage der Darstellungen der digitalen Bodenkarte im Bearbeitungsmaßstab 1 : 5 000 sind die Ergebnisse der landwirtschaftlichen und forstlichen Standorterkundung des Geologischen Dienstes NRW mit einem dichten Bohrnetz (Bohrlochabstände 100 m). Für mehrere 100 000 ha der Landesfläche liegen inzwischen digitale Bodenkarten auf Basis der Deutschen Grundkarte im Maßstab 1 : 5 000 (DGK 5) vor. Diese großmaßstäbigen Bodenkarten sind ideale bodenkundliche Planungsunterlagen, da sie mit anderen digitalen Flächeninformationen wie z. B. Klimadaten, Geländemodellen oder Nutzungsplanungen kombiniert werden können. Die Karten sind Voraussetzung für eine optimierte, standortangepasste landwirtschaftliche und forstliche Bodennutzung und einen effektiven und nachhaltigen Schutz von Boden, Grundwasser und wertvollen Biotopen. Die Bearbeitung der Bodenkarten zur Standorterkundung erfolgt nicht im Blattschnitt der DGK 5, sondern im Rahmen von Kartierverfahren, deren Abgrenzungen sich an konkreten Informationsbedürfnissen orientieren (z. B. Grenzen von Gemeinden, Kreisen, Wasserschutz- oder Naturschutzgebieten). Bei Kartierungen der landwirtschaftlichen Standorterkundung werden alle landwirtschaftlich genutzten oder nutzbaren Flächen, bei Kartierungen der forstlichen Standorterkundung alle Waldflächen des Verfahrensgebietes bearbeitet. Ein kompletter Datensatz zu einem Verfahren als Auszug aus dem Informationssystem umfasst in der Regel folgende Inhalte und Datenformate: - digitale Bodenkarte (Bodentypen, Bodenarten, Wasserverhältnisse) als PDF-Datei - Boden- und Auswertekarten im ALK-GIAP oder ArcGIS (SHAPE)-Format (weitere auf Anfrage) - Erläuterungen mit textlicher Bewertung der Bodenverhältnisse als Druck oder PDF-Datei - allgemeine Informationen zu Grundlagen der großmaßstäbigen Bodenkartierung als PDF-Datei und interaktive MS-PowerPoint-Präsentation - Boden- und Auswertekarten als Farbplot (auf Anforderung) Die Daten werden standardmäßig ohne Topografie geliefert. Es wird empfohlen, die topografischen Rasterdaten der Bezirksregierung Köln/Abt. 7 Geobasis NRW (www.lverma.nrw.de ) zu den jeweils aktuellen Bezugsbedingungen und Preisen direkt beim Geologischen Dienst NRW mitzubestellen. So ist eine optimale Übereinstimmung zwischen den geowissenschaftlichen Fachkarten und der Topografie, die der Erstellung der Fachkarten jeweils zugrunde gelegt wurde, gewährleistet. Auf der Grundlage der Bestellung werden vor Abgabe der digitalen Daten in einem Nutzungsvertrag neben den urheberrechtlichen Bestimmungen unter anderem der Nutzungszweck, die Nutzungsdauer und die Anzahl der Arbeitsplatzlizenzen sowie das Nutzungs- und Bereitstellungsentgelt festgelegt. Die angegebenen Preise gelten für Einzelplatzlizenzen. Der Datensatz des Informationssystems Bodenkarte zur Standorterkundung 1 : 5 000 enthält folgende allgemeine Auswertungen zum Bodenwasser-, Bodenluft- und Nährstoffhaushalt: - nutzbare Feldkapazität - Luftkapazität - gesättigte Wasserleitfähigkeit - Kapillaraufstieg von Grundwasser in den effektiven Wurzelraum - Kationenaustauschkapazität - effektive Durchwurzelungstiefe - Erodierbarkeit des Oberbodens Spezifische Auswertungen zu verschiedenen Themen: - Erosionsgefährdung (flächendeckend für NRW, auch auf der Grundlage der Bodenschätzungskarte möglich) - Windwurfgefährdung - Notwendigkeit von Bodenschutzkalkungen - bodenkundliche Grundlagen der Waldbauplanung - Versickerungseignung für Niederschlagswasser - Sickerwasserrate - schutzwürdige Böden Information für Dienststellen des Landes NRW: Das Informationssystem Bodenkarte zur Standorterkundung 1 : 5 000 ist für die forstlichen Kartierverfahren im Intranet des Landes Nordrhein-Westfalen unter ForstGISonline des Landesbetriebes Wald und Holz NRW verfügbar.

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Bodenkarte 1 : 25 000 (BK 25)

Die wissenschaftlich fundierte bodenkundliche Kartierung (Bodeninventur) mit der Herausgabe von Bodenkarten ist die wichtigste Grundlage für Bodennutzung, Bodenschutz und bodenkundliche Forschung. Hier handelt es sich um Flächendaten der bodenkundlichen Kartierung zur Verbreitung und zu den Eigenschaften der Böden. Sie sind Grundlage für die Bodenkarte 1 : 25 000. Die Bodenkarten von Nordrhein-Westfalen 1 : 25 000 (BK 25) stellen die Verbreitung der zu Bodeneinheiten zusammengefassten Böden im Blattgebiet dar. Die Kartenlegende enthält für jede Bodeneinheit Angaben über die Bodenartenschichtung bis zu 2 m Tiefe, die Bodentypen und das geologische Ausgangsgestein. In einer besonderen Spalte sind die Wertzahlen der Bodenschätzung, die Nutzungseignung, die Ertragsfähigkeit und Bearbeitbarkeit sowie die Wasserverhältnisse der Böden angegeben. Zu den Blättern der Bodenkarten 1 : 25 000 gibt es Erläuterungshefte, in denen die Böden einschließlich ihrer chemischen und physikalischen Eigenschaften ausführlich beschrieben sind. Die Bodenkarten bilden eine wichtige Unterlage für Aufgaben der Land- und Forstwirtschaft, der Landesplanung, Landespflege, Wasserwirtschaft und des Naturschutzes sowie für Forschung, Lehre und Unterricht. Im Maßstab 1 : 25 000 sind in den Jahren von 1964 bis 1980 zwanzig Bodenkarten vom damaligen Geologischen Landesamt Nordrhein-Westfalen veröffentlicht worden. Das Kartenwerk wurde dann zugunsten der Bodenkarte im Maßstab 1 : 50 000 eingestellt. Die Kartenblätter, auf denen die Bodeneinheiten (Bodentypen und Bodenartenschichtung) und die Wasserverhältnisse (Grundwasser, Hangwasser, Hang- und Staunässe) dargestellt sind, werden mit einem ausführlichen Erläuterungsheft einschließlich Schriften- und Kartenverzeichnis geliefert. Neben einem geologisch-morphologischen Überblick und der Beschreibung der Boden bildenden Faktoren werden die auf der Karte dargestellten Bodeneinheiten ausführlich erläutert. Tabellen mit Bodenanalysen sowie Beschreibungen der landwirtschaftlichen und forstlichen Bodennutzung und der Pflanzengesellschaften von Acker und Grünland runden die bodenkundlichen Kapitel ab. Manchen Blättern sind Nutzungseignungskarten oder Karten der natürlichen Ertragsfähigkeit als Anlage beigefügt. Folgende Bodenkarten von Nordrhein-Westfalen 1 : 25 000 (BK 25) liegen vor: Blatt-Nr. Blattname Erscheinungsjahr ISBN Besonderheiten [alter Name] Karte Erläut. 3516 Lemförde 1967 1970 3-86029-510-1 3517 Rahden 1965 1968 3-86029-511-X U 3617 Lübbecke 1968 1971 3-86029-512-8 GE 3618 3618 Hille [Hartum] 1971 1971 3-86029-512-8 GE 3617 4107 Borken 1973 1973 3-86029-514-4 4116 Rietberg 1977 1980 3-86029-515-2 4117 Verl 1977 1980 3-86029-516-0 4206 Brünen 1971 1973 3-86029-517-9 4207 Raesfeld 1973 1973 3-86029-518-7 4216 Mastholte 1970 1970 3-86029-519-5 4217 Delbrück 1970 1972 3-86029-520-9 4410 Dortmund 1974 1973 3-86029-521-7 4414 Soest 1967 1968 3-86029-522-5 U 4505 Moers 1964 1968 3-86029-523-3 U 4603 Nettetal [Kaldenkirchen] 1968 1970 3-86029-524-1 GE 4703 4604 Kempen 1964 1968 3-86029-525-X U 4703 Schwalmtal [Waldniel] 1968 1970 3-86029-524-1 GE 4603 5003 Linnich 1972 1972 3-86029-527-6 5004 Jülich 1971 1972 3-86029-528-4 5104 Düren 1965 1968 3-86029-529-2 U GE gemeinsame Erläuterung mit ... U Karte nur ungefaltet (plano) lieferbar

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Datenbank Bodenprofile

Im Rahmen der bodenkundlichen Kartierung werden vom Geologischen Dienst NRW Kartenwerke in den Maßstäben 1 : 5.000, 1 : 10.000, 1 : 25.000, 1 : 50.000, 1 : 100.000 und 1 : 200.000 erarbeitet. Dazu sind umfangreiche Geländearbeiten erforderlich. Bei der bodenkundlichen Geländearbeit wird der Boden dort, wo es noch an ausreichenden Informationen über den Bodenaufbau und seinen Zustand mangelt, bis in 2 m Tiefe aufgegraben. Ein Bodenprofil - wie es der Fachmann bezeichnet - wird freigelegt. Die detaillierte Beschreibung des Bodenaufbaus einschließlich der Dokumentation der Beprobung der oft recht unterschiedlichen Bodenhorizonte werden in der Datenbank Bodenprofil abgelegt. Zur Zeit sind in dieser Datenbank 22.734 Punktinformationen zum Bodenzustand von 3.900 Standorten in Nordrhein-Westfalen gespeichert. Pro Jahr kommen etwa 300 Profilbeschreibungen hinzu. Grundlage der Beschreibungen ist die Bodenkundliche Kartieranleitung (4. Auflage), angepasst an die Bedürfnisse der Bodenkartierung in Nordrhein-Westfalen. Zu jeder Aufgrabung werden Stammdaten angegeben, so zum Beispiel die genaue Lage, die aktuelle Flächennutzung, der Baumartenbestand im Wald oder die Geländeformen der Umgebung. Alle wesentlichen Angaben einer kompletten bodenkundlichen Profilbeschreibung mit Bodenarten, Tiefenlage und sonstigen Merkmalen jedes einzelnen Bodenhorizonts, Auftreten von Grundwasser oder Staunässe, Merkmale biologischer Aktivität des Bodens, Ausgangsgesteinen der Bodenbildung und weiteren Attributen werden gespeichert. Auf diese Weise bleibt die zusammenfassende Charakterisierung durch Zuordnung von Bodentypen und -subtypen nachvollziehbar. Außerdem können für die unterschiedlichsten Fragestellungen Böden nach einzelnen Merkmalen oder ihren Untersuchungsergebnissen selektiert und bewertet werden. Im Detail ist die Aufnahme folgender Profildaten möglich: Titeldaten: Projekt-Code/Verfahrensname, Bearbeiter(in)/Institution, Datum der Aufnahme, TK(DGK)-Nummer, Profilbezeichnung, Archiv-Nummer, laufende Nummer des Aufnahmepunktes, Flächen-Nummer, Bezugsflächen-Nummer, DGK-Name Aufnahmesituation: Koordinaten, Höhe über NN, Neigung, Exposition, Wölbung, Oberflächenform, Mikrorelief, Aufschlussart, Nutzung, Vornutzung, Vegetation, Wuchsklasse, Bodenveränderungen, sonstige Angaben zur Aufnahmesituation, Verweise auf weitere Datendokumentation/Beprobung/Leitprofil/Flächengröße Profilkennzeichnung: Nutzungseignung, Humusform, untergeordnete Humusformen, biologische Zustandsstufe, Erosionsgrad, physiologische Gründigkeit (Durchwurzelbarkeit), Basengehalt, Verbraunungs- bzw. Podsolierungstiefe, Podsoligkeitsgrad/Nassbleichung, Profileinheit (Bodensubtyp, Bodenartengruppe der obersten Schicht, Mächtigkeit der obersten Schicht, Basengehalt), Bodeneinheit, untergeordnete Profileinheiten, Legendeneinheit, scheinbarer Wasserstand, freier Wasserstand, Grundwasserstufe, ehemalige Grundwasserstufe, Staunässestärke im Tiefenbereich, Staunässebereich, Staunässegrad des Gesamtprofils, Punktsignaturen, nicht kartierte Fläche, Bemerkungen Horizont-/Schichtdaten: Horizont-Untergrenze, Schicht-Untergrenze, Horizont-Symbol, Horizont-Begrenzung, Bodenart, Humusgehalt, Carbonatgehalt, Kohlegehalt, Geogenese, Petrographie, Stratigraphie, Farbe, Konkretionen/Anreicherungen, Vernässungsstärke des Horizontes, Durchwurzelungsintensität, Bodengefüge, Lagerungsart, Verfestigungsgrad, effektive Lagerungsdichte/Substanzvolumen, Poren, Röhren, Risse, sonstige Angaben zum Bodenhorizont, Bemerkungen zum Bodenhorizont Humusformen- Detailbeschreibung: mittlere Mächtigkeit der Horizonte L, Of und Oh, minimale Mächtigkeit der Horizonte L, Of und Oh, maximale Mächtigkeit der Horizonte L, Of und Oh, Begrenzung der Horizonte L, Of und Oh, Merkmale der der Horizonte L und Of, Lagerungsart der Horizonte L, Of und Oh, organische Feinsubstanz in den Horizonten L und Of, mineralische Substanz in den Horizonten L, Of und Oh, Pilzhyphen in den Horizonten L, Of und Oh, Durchwurzelung der Horizonte L, Of und Oh Probendokumentation und Analysenauftrag: Datum der Probennahme, Probennehmer(in)/Institution, Profilbeschreibung bzw. Einzelproben, Proben-Nummer, A-, G-, T-Teilproben, Entnahmetiefe der Proben, Horizont-Bezeichnung (Probe), Grobbodengehalt, Lagerungsdichte/Substanzvolumen (geschätzt), Probenart, Entnahmeart, numerische Zusätze, Zusatzkennung, Untersuchungsart, Analysenprogramm für Bodenproben/Standard-Wasseranalyse, Bodenprobenbank, Bemerkungen zur Probe, weitere Angaben zur Probe Vegetationsaufnahme: Bearbeiter(in) der Vegetationsaufnahme, forstliche Angaben zum Bestand, Vegetationseinheit, Bemerkungen zur Vegetationsaufnahme, Deckungsgrad, Pflanzenart, Artmächtigkeit, Soziabilität, Vitalität

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Baumartenklassifikation NRW

Klassifikation von Baumartengruppen auf Bestandesebene, basierend auf Sentinel2 - Satellitenaufnahmen Die Klassifikation in die 9 in NRW am häufigsten bzw. bestandesbildend auftretenden Baumartengruppen berücksichtigt folgende Klassen: Eichen (Ei), Buchen (Bu), Buntlaubhölzer (hALH), Weichlaubhölzer (wALN), Pappeln, Kiefern, Lärchen, Fichten und Douglasien (siehe Legende). Die Klassifikation erfolgte durch ein Verfahren künstlicher Intelligenz (rekurrentes neuronales Netzwerk), das anhand von Forsteinrichtungsdaten aus den Waldflächen des landeseigenen Forstbetriebes in NRW trainiert wurde. Das Verfahren wurde im Auftrag des Ministeriums für Landwirtschaft und Verbraucherschutz des Landes NRW (MLV NRW) entwickelt. Zur Erkennung der Baumarten anhand ihrer Phänologie und zur Gewährleistung möglichst wolkenfreier Verhältnisse wurden Zeitreihen von Satellitenaufnahmen aus den Vegetationsperioden zweier Jahre zwischen dem 03.03.2022 und dem 11.07.2023 ausgewertet. Es wurden dafür insgesamt 516 einzelne Szenen ausgewählt und landesweit zu einem wolkenfreien multitemporalen Mosaik zusammengesetzt (https://www.d-copernicus.de/daten/satelliten/satelliten-details/news/sentinel-2/ ). Bedingt durch die räumliche Auflösung der Sentinel2 - Satellitenaufnahmen von ca. 10 m eignet sich diese Kartenebene für eine Betrachtung auf einer Maßstabsebene von bis zu ca. 1:10.000, nicht größer! Die Darstellung berücksichtigt ausschließlich Baumarten in der Hauptschicht und ist nicht vergleichbar mit einer Forsteinrichtungs- oder Forstbetriebskarte. Mischungen von Baumarten sind durch wechselnde Farben auch innerhalb eines Bestandes gekennzeichnet. Die Angaben zu den Blößen basieren insbesondere auf der Aggregierten Kalamitätskarte im Nadelwald (Stand: Sep 2023). Validierung Die Nutzergenauigkeit ist das entscheidende Merkmal für die Zuverlässigkeit der Karteninformation in der fernerkundungsbasierten Baumartenkarte. Die Nutzergenauigkeit beschreibt eine repräsentative Schätzung für die Wahrscheinlichkeit, dass die in der Baumartenkarte dargestellte Karteninformation (Baumartengruppe) an einem Ort mit der Hauptschicht eines dortigen Bestandes übereinstimmt. Die Nutzergenauigkeit ist für jede ausgewiesene thematische Klasse (Baumartengruppe) unterschiedlich und bestimmt sich aus dem Anteil der oben beschriebenen Referenzdaten aus der Forsteinrichtung mit der entsprechenden Baumartengruppe in der Hauptschicht, im Verhältnis zu allen Referenzpunkten in der Validierungsstichprobe, die durch das neuronale Netz in die entsprechende Baumartengruppe klassifiziert wurden. Die Genauigkeiten unterscheiden sich also zwischen den einzelnen Baumarten in Abhängigkeit von der Häufigkeit, mit der die Baumarten in der Forsteinrichtung vertreten sind. Häufig auftretende Baumarten sind für eine künstliche Intelligenz leichter, seltener auftretende Baumarten (z.B. Pappeln, Douglasien) vergleichsweise schwerer zu erkennen. Die Herstellergenauigkeit dient zur Beurteilung der Klassifikationsgüte ausgehend vom Anteil der Referenzdaten in der Validierungsstichprobe mit der entsprechenden Baumartengruppe, die durch das neuronale Netz korrekt dieser Baumartengruppe zugeordnet wurden. Das F-Maß als allgemeines klassenspezifisches Gütemaß wird durch das harmonische Mittel (Durchschnitt) aus Nutzer- und Herstellergenauigkeit gebildet. Die Gesamtgenauigkeit gibt unabhängig von der Klassenzugehörigkeit den Anteil der Referenzpunkte in der Validierungsstichprobe an, der durch das neuronale Netz korrekt klassifiziert wurde. Ein gängiges und weithin anerkanntes Gütemaß ist Cohen’s κ-Koeffizient, der die Übereinstimmung zwischen den Klassenangaben in den Referenzdaten und den Klassifikationen des neuronalen Netzes auf Basis der Validierungsstichprobe beschreibt. In der praktischen Anwendung liegt der Wertebereich des Koeffizienten zwischen 0 und 1, wobei ein Wert von 1 eine völlige Übereinstimmung der Ergebnisse bedeutet, ein Wert von 0 hingegen eine rein zufällige Übereinstimmung ohne erkennbaren Mehrwert einer Entscheidung des neuronalen Netzes. Nutzergenauigkeit (%) Eiche Buche hALH wALN Pappel Kiefer Lärche Fichte Douglasie 93,8 94,7 91,2 89,2 88,8 97,7 95,9 97,1 88,4 Herstellergenauigkeit (%) 91,0 96,0 91,4 92,7 79,0 97,5 90,7 98,0 76,4 F-Maß (%) 92,3 95,4 91,3 90,9 83,6 97,6 93,2 97,6 82,0 Gesamtgenauigkeit: 95,0 % Cohen’s κ-Koeffizient: 0,938 Tabelle 1: Genauigkeitsangaben aus der statistisch unabhängigen Validierung. Die angegebenen Genauigkeiten wurden aus einer statistisch unabhängigen Validierung anhand der Forsteinrichtungsdaten aus den Staatswäldern bestimmt. Dazu wurde das Klassifikationsergebnis in über 15.000 landesweit zufällig ausgewählten Waldbeständen mit der dort ausgewiesenen einheitlichen Baumart in der Hauptschicht verglichen. Dieser Prozess wurde dreimal an jeweils unterschiedlichen Bildelementen wiederholt. Die angegebenen Prozentwerte geben die relative Häufigkeit (statistische Wahrscheinlichkeit) an, mit der das Klassifikationsergebnis und die in der Hauptschicht ausgewiesene Baumart übereinstimmen. Als Voraussetzung für eine unabhängige Validierung gibt es keine Überschneidung zwischen Trainings- und Validierungsdaten (statistische Unabhängigkeit).

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Vergleich von Methoden zur Bestimmung der Gesamtgehalte von Haupt- und Spurenelementen in Böden

Vergleich zwischen Gesamtgehalten und Königswasser-extrahierbaren Gehalten durchgeführt im Rahmen des Untersuchungsvorhabens "Schwermetalle in Mineralbodenproben aus dem BZE-Projekt". Finanziell wurde der Methodenvergleich gefördert durch das Ministerium für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (MUNLV) des Landes Nordrhein-Westfalen Problemstellung und Zielsetzung der Untersuchungen: In der bodenkundlichen Praxis stellt sich vermehrt die Frage nach der Vergleichbarkeit von Daten. Dies insbesondere dort, wo Daten aus verschiedenen Quellen gesammelt und ausgewertet werden. Dabei könnte die Transformation unterschiedlicher Daten auf eine Bezugsebene helfen Informationen zu verdichten, statistische Sicherheiten zu verbessern und analytische Kosten durch Nutzung mehrerer Datenquellen zu senken. Bei der Untersuchung von Spuren- und Hauptelementen in Locker- und Festgesteinen werden je nach Untersuchungsziel verschiedene Total- und Teilaufschlussverfahren eingesetzt. Letztere erfassen, wie der Name schon sagt, lediglich Anteile der Totalkonzentration eines Elementes. Insgesamt werden diese Gehalte häufig als Gesamtgehalt, Gesamtkonzentration oder Gesamtfraktion bezeichnet, was insbesondere für den Bereich der Teilaufschlussverfahren gilt. Die Vergleichbarkeit der Methoden wird am besten durch Korrelationsrechnung mittels B-Wert (Bestimmtheitsmaß R2 von 0 - 100 %) gekennzeichnet. Zu jeder Beziehung sollte der durch Eichung bestimmte B-Wert und der Gültigkeitsbereich (Minimum und Maximum der je Methode und Probenkollektiv erhaltenen Elementgehalte) angegeben werden. Eine gute Methode sollte mindestens B-Werte von 90 % erreichen, wobei sich die Regressionsgleichung auf eine breite Matrix unterschiedlich zusammengesetzter und belasteter Bodenproben beziehen sollte. Beziehungen mit geringerer Aussagekraft sind immerhin, zumindest teilweise, noch für Anhaltswerte brauchbar. Im Bereich der Geowissenschaften ist die Ermittlung echter Totalgehalte das übliche Verfahren, da nur auf dieser Basis einwandfreie Bilanzierungen durchgeführt werden können. Dazu wird vor allem die Röntgenfluoreszenzspektroskopie mit Schmelzaufschluss oder Preßling oder nasschemische (Druck)-Aufschlussverfahren mit Flusssäure bzw. -gemischen und AAS- und ICP-Spektroskopie angewendet. Im Bereich der Umwelt muss aufgrund vorhandener Regelwerke zur Bestimmung von Elementgesamtgehalten in Böden der Königswasser-(KW)extrakt (DIN 38414 Teil 7) verwendet werden; obwohl die Methode nur für wenige Elemente den Totalgehalt anzeigt und nicht direkt den pflanzenverfügbaren und verlagerbaren Elementgehalt widergibt. So hat die Bundesrepublik Deutschland zum Schutz der Böden vor einer übermäßigen Belastung durch Schwermetalle durch Ausbringung von Klärschlamm die Abfall-Klärschlamm-Verordnung (AbfKlärV 1982, 1992) erlassen. Sie reglementiert die Aufbringungsmenge an Schlammtrockenmasse pro Fläche und schreibt gesetzlich festgelegte Königswassser-extrahierbare Höchstwerte (Grenzwerte) für Schwermetalle in Böden und in der Schlammtrockenmasse vor. Auch im Entwurf des untergesetzlichen Regelwerkes zum Bundes-Boden-Schutzgesetz (BBodSchG, 1998) basieren die dort angegebenen Vorsorgewerte auf Königswasser-extrahierbaren Elementgehalten. Darüber hinaus wird der Königswasserextrakt im Bereich der Waldbodenanalytik verwendet. Nach der Bundesarbeitsanleitung zur Bodenzustandserhebung im Wald (BZE, 1994) werden Humusproben vorzugsweise nach diesem Verfahren untersucht. Bei Dauerbeobachtungsflächen unter Forst hingegen, erfolgt die Bestimmung des Stoffbestandes in Mineralböden wieder auf Basis echter Totalaufschlussverfahren. In der bodenkundlichen Praxis wird daher dringend eine Vergleichbarkeit der Daten gefordert. Aussagen dazu setzen (I) Auswertungen auf einem breiten Spektrum unterschiedlich zusammengesetzter und belasteter Bodenproben, (II) die Verwendung genormter Aufschluss- und Messmethoden sowie (III) die Anwendung und Dokumentation anerkannter statistischer Verfahren voraus. Die im Auftrag des Ministeriums für Umwelt, Raumordnung und Landwirtschaft in Nordrhein-Westfalen durchgeführten Untersuchungen haben zum Ziel, fachliche Methoden für die Nutzung von Werten zu liefern, die nicht nach der Methode des Bundes-Boden-Schutzgesetzes gewonnen wurden. Ziel der Arbeiten war es, unter kostengünstigsten Bedingungen und Nutzung bereits vorhandener Daten, Aussagen zur Vergleichbarkeit zweier häufig verwendeter nasschemischer Verfahren, dem Flusssäureaufschluss und Königswasserextrakt, zu machen. Die Ergebnisse des Methodenvergleichs wurden am 31. August 2002 in einem 113-seitigen Bericht dem MUNLV übergeben. Eine zum Download bereitgestellte PDF-Datei (5256 KB) gibt den Untersuchungsbericht in gekürzter Form wider und beschränkt sich auf die Darstellung der Elemente Blei (Pb), Cadmium (Cd), Chrom (Cr), Kupfer (Cu), Quecksilber (Hg), Nickel (Ni), Thalium (Tl) und Zink (Zn). Der komplette Untersuchungsbericht ist zu erhalten per Anfrage an den Geologischen Dienst NRW - Landesbetrieb.

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Karten des Landes NRW 2007 aufbereitet zur Waldbrandabwehr die von der Landesforstverwaltung zur Verfügung gestellt wurden.

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