Die Geomorphologische satellitenbildkarte

Abstract

Kapitel 1: Einleitung und Problemstellung 1 Einleitung und Problemstellung Mit Geomorphologischen Karten (GMK) werden der geomorphologische Formenschatz und die rezent wirkenden Prozesse in einem Gebiet kartographisch dargestellt, um geomorphologische Informationen über dieses Gebiet zu erlangen und um diese auf eine quantitative und räumliche Bezugsbasis zu stellen. Durch sie können die Zusammenhänge zwischen Geofaktoren und Relief sowie die Verbreitung und Funktion landschaftshaushaltiicher Erscheinungen im weitesten Sinne erklärt werden. Somit ist die GMK ein wichtiges Arbeits- und Darstellungsmittel in der Geomorphologie. Die darin dargestellten Erkenntnisse über die Geomorphologie eines Gebietes oder Raumes sind aber nicht nur für die Geographie oder Geomorphologie von Bedeutung, sondern können auch für andere Fachbereiche, wie beispielsweise für die Geoökologie, die Geologie, die Regionalplanung, die Ingenieurgeologie, den Landschafts- und Naturschutz (LESER, 1977), einen großen Nutzen haben. Die Anwendung von Topographischen, Geologischen und auch Bodenkundlichen Karten ist in vielen anderen Fachbereichen weit verbreitet. Die GMK hingegen wird außerhalb der Geomorphologie kaum verwendet, obwohl es bereits etliche Bemühungen in diese Richtung gab (BARSCH & MÄUSBACHER, 1980). Dies liegt in Deutschland u.a. daran, daß es erst seit Beginn der 70'er Jahre eine systematische Bearbeitung für die Erstellung und Anfertigung einer GMK im Rahmen des 'GMK-Programmes' gibt (STÄBLEIN, 1980). Zudem sind die meisten GMKs, besonders aber die GMK 1:25.000, aufgrund ihres extremen Detailreichtums an Informationen überfrachtet und deshalb oft unleserlich. Als die ehemalige Sowjetunion ihren neuen Weltatlas konzipierte, galt bei der kartographischen Umsetzung die Prämisse, daß aus der Karte selbst bei einigen Metern Betrachtungsabstand die wesentlichen Informationen noch herausgelesen werden können. Dies ist bei den deutschen GMKs fast nie der Fall, obwohl über Jahre hinweg versucht wurde, durch intensiven Erfahrungsaustausch im Zuge des GMK-Projektes die Probleme zu beheben und eine Vereinheitlichung für die geomorphologische Detailaufnahme (Geomorphologische Kartieranleitung 1975) und die kartographische Gestaltung der GMK zu erlangen (BARSCH et al., 1978; SPÖNEMANN & LEHMEIER, 1989; STÄBLEIN, 1980; siehe auch Kapitel 2). Seit einigen Jahren gibt es auch eine Kommission der International Geographical Union (IGU), die sich mit Fragen von Aufnahme, Darstellung, Inhalt, Formsystematik, Kartenklassifikation und Anwendung Geomorphologischer Karten in der Praxis für unterschiedliche Maßstabsgruppen auseinandersetzt (LESER, 1985). Bis heute konnte aber global noch keine Vereinheitlichung erzielt werden. Es gibt jedoch vereinzelt verschiedene Ansätze dazu, übersichtlichere und dennoch informative GMKs zu erstellen, die auch für andere Fachbereiche gut anwendbar sein können, wie z.B. die Geomorphologische Übersichtskarte des Irans (Westteil) 1:2.500.000 (BUSCHE, et al., 1990) und diverse Geomorphologische Detailkarten aus dem Tübinger Atlas des Vorderen Orients (BARTH, et al., 1983). Kapitel 1: Einleitung und Problemstellung Die vorliegende Arbeit soll ebenfalls einen Beitrag dazu leisten, eine übersichtlichere mittelmaßstäbliche reliefformenbeschreibende (geomorphographische) Geomorphologische Karte unter Zuhilfenahme von modernen geowissenschaftlichen Methoden zu erstellen. Es wird versucht, einen neuartigen Typ der Geomorphologischen Karte unter Einbeziehung von Fernerkundungsdaten -primär Satellitenbilddaten- zu konzipieren, die so transparent sein soll, daß sie eine breitere Anwendung finden kann. Gerade der Einsatz von Fernerkundungsdaten -besonders von Satelliten-bilddaten- stellt in ariden und semiariden Gebieten (geringe Vegetationsbedeckung, oft Fehlen einer Bodendecke, etc.) eine gute Grundlage für die Interpretation des geomorphologischen Formenschatzes dar. Bei den meisten Ländern, die in ariden und semiariden Gebieten liegen, handelt es sich um sog. Entwicklungsländer. In diesen Ländern besteht häufig ein Mangel an topographischer Information. Topographische Karten sind zum Teil nicht flächendeckend (vgl. Tab. 1.1) und nicht in einheitlichen Maßstäben erhältlich bzw. zugänglich. GEBIET 1:25.000 1:50.000 1:100. 000 1:250. 000 Afrika 2,9 (2) 41,1 (24) 21,7 (17) 89,1 (78) Asien (ohne frühere UdSSR) 15,2 (11) 84,0 (51) 66,4 (62) 100,0 (80) Australien und Ozeanien 18,3 (13) 24,3 (20) 54,4 (42) 100,0 (80) Europa (ohne frühere UdSSR) 86,9 (91) 96,2 (91) 87,5 (77) 90,9 (95) Nord- und Mittelamerika M5,1 (34) 77,7 (61) 37,3 (7) 99,2 (88) Südamerika 7,0 (10) 33,3 (27) 57,9 (42) 84,4 (50) frühere UdSSR 100,0 (5) 100,0 (61) 100,0 (100) 100,0 (100) Tab. 1.1: Status der topographischen Kartenherstellung der jeweiligen Arealgröße 1993 in

[Werte in Klammern Stand 1980] (nach: KONECNY, 1996, 56) Die Qualität der Karten ist recht unterschiedlich. Viele stammen noch aus der Kolonialzeit und wurden in jüngerer Zeit nicht aktualisiert. Zudem basiert ein Großteil der Topographischen Karten auf der Interpretation von Luftbildern, eine Geländeaufnahme fand häufig nicht statt. Aus Satelliten-bilddaten kann man besonders in semiariden und ariden Gebieten aktuelle topographische, aber auch geologische und geomorphologische Informationen erhalten. Deshalb sind Satellitenbilder sehr gut für die Erstellung von Karten geeignet. Sie können bevorzugt für die Herstellung von mittel-und kleinmaßstäblichen Karten herangezogen werden, da sie objektiv die Erdoberfläche darstellen, wohingegen die konventionellen Karten (z.B. topograhische oder geomorphologische) bis vor einigen Jahren nur durch subjektive Generalisierung von Karten größerer Maßstäbe abgeleitet worden sind. Somit wird durch Satellitenbilder, aber natürlich auch durch Luftbilder, eine objektive optische Generalisierung der Erdoberfläche möglich (GIERLOFF-EMDEN & RUST, 1971). Neben der Möglichkeit, durch sie einen größeren Ausschnitt der Erdoberfläche zu betrachten, haben Satellitenbilder darüber hinaus noch den Vorteil, daß sie, abhängig von ihrer räumlichen Auflösung, auch sehr viel Detailinformation enthalten. Zudem sind Satellitenbilddaten inzwischen einer breiten Kapitel 1: Einleitung und Problemstellung Anwenderschicht relativ leicht zugänglich und neuere Software-Produkte erleichtern die digitale Bildverarbeitung. Für die Erstellung eines neuartigen Typs von GMK soll die bildliche Information aus dem Satellitenbild, das unter bestimmten Aspekten der digitalen Bildverarbeitung und Bildinterpretation erstellt wurde (siehe Kapitel 3), erstmals auch als bildliche Grundlage für die eigentliche Karte verwendet werden. Dies ist bereits bei den eigentlichen Satellitenbildkarten der Fall, wurde aber noch nie bei einer Geomorphologische Karte angewendet. In dieser Arbeit soll am Beispiel eines semiariden Gebietes in der Karas-Region in Süd-Namibia erstmals ein neuartiger Typ einer mittelmaßstäbliche Geomorphologische Karte auf der Basis von Satellitenbilddaten erstellt werden, die unter der Bezeichnung Geomorphologische Satellitenbildkarte (GMSK) vorgestellt wifd. Hinweis Das Beiheft zur Geomorphologischen Satellitenbildkarte (GMSK) 1:250.000 Karas-Region, Süd-Namibia soll dem Leser / der Leserin zusätzliche Informationen über die Geomorphologie dieses Gebietes liefern. Dabei wird stets ein Bezug zu den in dem Satellitenbild sichtbaren Formen her-gestellt und dieser genauer, besonders mit Hilfe von Geländefotos und Übersichtsskizzen, beschrieben. Zur besseren Lokalisierung wurde in die GMSK neben dem Gradnetz auch ein Buch-staben-Zahlen-Koordinatensystem aufgenommen, so konnen die im Beiheft angesprochenen Sachverhalte einfacher in der GMSK wiedergefunden werden.