Øvelse 2: Arealanvendelse og jordressourcer i nedbørsområdet - rgsj
Øvelse 2: Arealanvendelse og jordressourcer i nedbørsområdet - rgsj
Øvelse 2: Arealanvendelse og jordressourcer i nedbørsområdet - rgsj
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>Øvelse</strong> 2: <strong>Arealanvendelse</strong> <strong>og</strong> <strong>jordressourcer</strong> i <strong>nedbørsområdet</strong><br />
Formålet med denne øvelse er at lave en opgørelse af arealanvendelsen <strong>og</strong><br />
<strong>jordressourcer</strong>ne i <strong>nedbørsområdet</strong><br />
For hver nedbørsområde findes et ArcMap kortdokument (oevelse_2_”opland”.mxd). Dette<br />
kortdokument indeholder temaer <strong>og</strong> legender samt de nødvendige extensions der skal<br />
anvendes til øvelsen.<br />
• ”<strong>Arealanvendelse</strong>_opland” inderholder data om arealanvendelsen i området. Data<br />
er fra Areal Informations Systemet (AIS) 1 , Danmarks Miljøundersøgelse (DMU).<br />
• ”Overjord_opland” indeholder data om jordbundens tekstur i 0 – 20 cm dybde.<br />
Undtaget er områder under by <strong>og</strong> skov. Data er fra Danmarks JordbrugsForskning 2 .<br />
• ”Underjord_opland” indeholder data om jordens geol<strong>og</strong>iske oprindelse for<br />
underjorden i ca. 1 m dybde. Data er fra Danmarks JordbrugsForskning.<br />
• ”Vaadomr_opland” indeholder data om lavbundsområder som f.eks. mose, eng <strong>og</strong><br />
marsk. Data er fra Danmarks JordbrugsFforskning.<br />
• ”Landskabselementer” omhandler landskabet inddelt på baggrund af<br />
geomorfol<strong>og</strong>iske elementer.<br />
• ”opland_DHM” er en digital højdemodel for oplandet.<br />
• ”opland_facit” er det top<strong>og</strong>rafiske opland.<br />
De enkelte temaer er forberedt således at de direkte er klar til brug i denne øvelse.<br />
Yderligere beskrivelse af GIS-funktioner kan findes i øvelsesnoten fra kurset GIS &<br />
Kart<strong>og</strong>rafi (1. år, blok 1) eller i hjælpefunktionen til ArcMap (Tryk F1).<br />
2.1. Den danske jordklassificering<br />
Siden slutningen af 1930'erne <strong>og</strong> frem til 1970'erne overgik ca. 300.000 ha af det danske<br />
landbrugsareal til by <strong>og</strong> anden infrastrukturudvikling, mens en mindre del overgik til skov. I<br />
konsekvens af denne udvikling af det åbne land blev der tidligt i 70'erne igangsat forskellige<br />
aktiviteter på lokalt plan. Det drejede sig blandt andet om kortlægning af<br />
landbrugsarealerne i de enkelte kommuner. Denne <strong>og</strong> andre kortlægninger satte gang i<br />
tankerne om en landsdækkende klassificering, <strong>og</strong> i 1974 nedsatte landbrugsministeriet en<br />
ekspertgruppe med den opgave at belyse <strong>og</strong> angive retningslinier for en landsomfattende<br />
klassificering af landbrugsjord. Den danske jordklassificering fik som hovedmålsætning at<br />
indsamle en række basisdata om landets <strong>jordressourcer</strong>, ud fra hvilke det blandt andet vil<br />
være muligt at udtrykke et givet areals værdi som grundlag for en planteproduktion.<br />
2.2. Basisdatakort<br />
Jordklassificeringens kortværk - basisdatakortserien i målestoksforholdet 1:50.000 - havde<br />
til formål at formidle jordklassificeringens resultater i en oversigtlig fremstilling. Det blev<br />
1 AIS har haft en kompliceret tilblivelse idet temaet er et resultat af en sammenstilling af en række kilder: Skannede KMS Top<strong>og</strong>rafiske<br />
kort 1:25.000 <strong>og</strong> TOP10DK 1:10.000, Amternes registreringer af beskyttede naturtyper, Blokkort - Digitale Markkort fra Ministeriet for<br />
Fødevarer, Landbrug <strong>og</strong> Fiskeri <strong>og</strong> AIS-Land Cover Map, samt et til lejligheden digitaliseret jernbanetema <strong>og</strong> landegrænse.<br />
2 Data fra Danmarks Jordbrugsforskning er primært skabt pba. feltundersøgelser.<br />
1
udarbejdet som et flerfarvet tematisk kortværk indeholdende følgende temaer i det<br />
klassificerede areal: 1) pløjelagets tekstur (0-20 cm) <strong>og</strong> indhold af organisk stof, 2)<br />
landskabets hældning, 3) naturlig dræningstilstand <strong>og</strong> 4) jordens geol<strong>og</strong>iske oprindelse i<br />
ca. 1 meters dybde.<br />
På kortet Figur 2.1 på de efterfølgende sider ses nederst et skema for det<br />
teksturklassifikationssystem, der anvendes. Jordens indhold af ler er den primære<br />
karaktergivende egenskab for jorden <strong>og</strong> det er <strong>og</strong>så afgørende for jordens næringsstof- <strong>og</strong><br />
vandindhold. Teksturklasserne er gengivet i Tabel 2.1.<br />
De 12 jordtyper er ved kortudtegningen slået sammen i 8 hovedtyper, der på<br />
basisdatakortet er angivet som farvekoder (FK 1-8) gældende for 0 - 20 cm. JB 1-10<br />
svarende til FK 1-6 er jorde med mindre end 10 % organisk stof <strong>og</strong> kalk. Inddelingen er<br />
baseret på laboratorieanalyser af prøvernes indhold af ler, silt <strong>og</strong> finsand. Humusjorde (JB<br />
11, FK 7) er alle jorde med over 10 % organisk stof uanset kalkindholdet, medens FK 8<br />
stort set svarer til jorde med over 10 % kalk (CaCO3).<br />
Jordens geol<strong>og</strong>iske oprindelse i 1 meters dybde er angivet med en b<strong>og</strong>stavkombination i<br />
det øverste højre hjørne af hvert kvadrat. Legenden for b<strong>og</strong>stavkombinationen er angivet<br />
til højre på kortet. Disse oplysninger bruges <strong>og</strong>så ved en vurdering af jordens<br />
beskaffenhed samt til oplysninger om de jordbundsdannende processer i pågældende<br />
område.<br />
Udover tekstur <strong>og</strong> geol<strong>og</strong>i er der på kortet <strong>og</strong>så oplysninger om arealernes<br />
terrænhældning. Det klassificerede areal inddeles her i tre hældningsklasser 0-6 %, 6-12<br />
% <strong>og</strong> over 12 %. På kortene er områder med over 12 % hældning vist med dobbelt<br />
skravering, mens områder med hældning 6-12 % vises med enkeltskravering. Arealer med<br />
hældning under 6 % er vist uden skravering. Kig i øvrigt nærmere på de forskellige<br />
oplysninger på det udleverede basisdatakort fra Gadbjerg ved Vejle.<br />
Tabel 2.1:Teksturklasser i følge Den danske jordklassificering.<br />
Farve<br />
kode<br />
Teksturnavn Symbol JB-nr. Ler<br />
< 2 :m<br />
Silt<br />
2-20 :m<br />
%<br />
Finsand<br />
20-200 :m<br />
Sand ialt<br />
20-2000 :m<br />
Humus<br />
58.7 % C<br />
1<br />
2<br />
Grovsand<br />
Finsand<br />
GR.S.<br />
F.S.<br />
1<br />
2<br />
0-5 0-20<br />
0-50<br />
50-100<br />
75-100<br />
3<br />
4<br />
Grov lerblandet<br />
sandjord<br />
Fin lerblandet<br />
sandjord<br />
Grovsandet ler<br />
Finsandet ler<br />
GR.L.S.<br />
F.L.S<br />
GR.S.L<br />
F.S.L.<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
5-10<br />
10-15<br />
0-25<br />
0-30<br />
0-40<br />
40-95<br />
0-40<br />
40-90<br />
65-95<br />
55-90<br />
Under 10<br />
5 Ler L. 7 15-25 0-35 40-85<br />
Svær ler SV.L 8 25-45 0-45 10-75<br />
6 Meget svær ler M.SV.L 9 45-100 0-50 0-55<br />
Silt SI. 10 0-50 20-100 0-80<br />
7 Humus HU. 11 Over 10<br />
8 Special jord SPEC. 12<br />
2
Tabel 2.2: Betegnelser <strong>og</strong> symboler anvendt ved karakterisering af jordart i 1 m dybde ved<br />
jordklassificering.<br />
3
Figur 2.1: Basisdatakort JB 1213 IV NØ over Gadbjerg vest for Vejle.<br />
5
Eksempel 2.1. Figur 5.1 viser basisdatakort 1213 IV NØ Gadbjerg. Prøv at finde følgende<br />
1) farvekode 1 i et kvadrat med betegnelsen ES = flyvesand<br />
2) farvekode 3 i et kvadrat med betegnelsen DS = smeltevandssand<br />
3) farvekode 7 i et kvadrat med betegnelsen FT = ferskvandstørv<br />
4) farvekode 5 i et kvadrat med betegnelsen ML = moræneler<br />
På denne måde kan kombinationen af farvekode (overjord 0-20 cm) <strong>og</strong> materialets<br />
geol<strong>og</strong>iske oprindelse (1 meter) oversættes til andre tematiske kort, fx i relation til<br />
vandingsbehov. Generelt kan underjorden underinddeles i en sandet eller en leret klasse,<br />
jf. figur 2.2.<br />
Figur 2.2: Kombinationer af over- <strong>og</strong> underjord.<br />
Basisdatakortets oplysninger om jordbundens tekstur er primært baseret på indsamling af<br />
prøver i overjorden, men som det fremgår af ovenstående er jordens tekstur i overjorden<br />
<strong>og</strong> underjorden ikke nødvendigvis den samme. På Figur 2.3, 2.4 <strong>og</strong> 2.5 ses billeder af en<br />
hvad man i gængs tale betegner som en sandjord, en lerjord <strong>og</strong> en tørvejord. Ifølge FAOsystemet<br />
er sandjorden en Podzol, som d<strong>og</strong> har fået udvisket n<strong>og</strong>le af sine oprindelige<br />
kendetegn på grund af dyrkning. Både over- <strong>og</strong> underjorden er sandet (FK1). Lerjorden<br />
betegnes i FAO-systemet som en Luvisol. Overjorden er leret (FK 5) <strong>og</strong> som følge af<br />
lernedslæmning indeholder underjorden (B-horisonterne) endnu mere ler, men d<strong>og</strong> stadig<br />
(FK 5). Tørvejorden, der i FAO-systemet klassificeres som en Histosol, har en leret<br />
overjord (FK 6) <strong>og</strong> en underjord bestående af tørv (FK 7).<br />
Figur 2.6 er et eksempel på en veludviklet podzol. Udgangsmaterialet er som i figur 2.3<br />
smetvandssand. I modsætning figur 2.3 er arealanvendelsen her plantagedrift, hvilket<br />
betyder at podzoleringen ikke bliver forstyrret af pløjning. Figur 2.7 er et eksempel på en<br />
lavbundsjord fra en ådal. Udgangsmaterialet er fluvialt aflejret sand, hvorfor jorden må<br />
klassificeres som en Fluvisol. Bemærk overgange fra aerobe (rødlige) til anearobe<br />
(grålige) forhold. Neders i profilet ses desuden en kraftig tørvehorisont.<br />
6
Figur 2.3. Sandjord udviklet i<br />
smeltevandssand.<br />
Figur 2.6. Sandjord udviklet på<br />
smeltevandssand, kraftig podzolering.<br />
Figur 2.4. Lerjord udviklet i<br />
Weischel moræne.<br />
Figur 2.5. Tørvejord udviklet i<br />
postglaciale organiske<br />
ferskvandsaflejringer.<br />
Figur 2.7. Lavbundsjord udviklet på fluviale<br />
aflejringer. Bemærk tørven nederst.<br />
7
Herunder er forsøgt en generalisering af sammenhængen mellem farvekoder <strong>og</strong> klasser i<br />
FAO systemet. Det er vigtigt at forstå at sammenhængene skal opfattes som et<br />
gennemsnit for landet. Generelt holder sammenhængene godt, men der vil være lokale<br />
afvigelser.<br />
Figur 2.8. Sammenhæng mellem tekstur farvekoder <strong>og</strong> klasser i FAO. Kilde: Balstrøm, T. 2006<br />
8
Opgave 2.1 Opgørelse af arealanvendelsen ved hjælp af AIS-data<br />
1) Start ArcMap <strong>og</strong> åbn det eksisterende kortdokument ”oevelse_2_”opland” som<br />
ligger i katal<strong>og</strong>en G:\courses\2sem_klima_jord_vand\gis\”opland”_gis_kjv\.<br />
2) For at få en opgørelse af arealanvendelsen inden for oplandet skal der fremstilles et<br />
layout som generaliserer <strong>og</strong> beskriver den overordnede arealanvendelse. Start med<br />
at åbne attributtabellen til temaet ”arealanvendelse_opland” <strong>og</strong> inddel<br />
arealanvendelsen i fem klasser:<br />
1) Bebygget-befæstet<br />
2) Skov<br />
3) Græs-hede<br />
4) Vådområde<br />
5) Landbrug <strong>og</strong> lignende.<br />
I feltet ”LUATYPE” findes en række koder svarende til arealanvendelsen – anvend<br />
disse til inddelingen.<br />
3) Fra menuen Selection vælges . Alle<br />
arealtyper skal inddeles i én af de fem nævnte klasser.<br />
Eksemplet kunne være en udvælgelse af arealklassen<br />
”Bebygget-befæstet”. <br />
4) Når data til en arealklasse er udvalgt skal den<br />
eksporteres som et selvstændigt tema. Dette gøres ved<br />
at højreklikke på temaet <strong>og</strong> vælge Data Export Data<br />
5) Gentag proceduren for de resterende fire arealklasser. Tildel temaerne fornuftige<br />
symboler.<br />
6) I skal nu bruge højdemodellen til at fremstille et<br />
hældningskort for jeres opland. Til dette skal bruges Spatial<br />
Analyst extensionen. Det første I skal gøre er at sætte<br />
Analysis Mask under ”Spatial Analyst -> Options” til jeres<br />
top<strong>og</strong>rafiske opland. Dette bevirker at Spatial Analyst kun<br />
udregner hældningerne inden for jeres oplandsgrænse.<br />
I kan nu beregne hældningerne med funktionen Slope.<br />
Udfyld dial<strong>og</strong>boksen som på billedet herunder.<br />
9
Undersøg om der er n<strong>og</strong>en sammenhæng<br />
mellem hældningen <strong>og</strong> arealanvendelsen.<br />
Findes særlige anvendelser i stejle områder?<br />
Hvorfor?<br />
Husk at gemme dokumentet. Hældningskortet<br />
skal bruges igen i øvelse 3.<br />
7) Beregn nu de enkelte arealklassers areal ved at<br />
klikke på . Såfremt denne funktion ikke er<br />
tilgængelig, skal den installeres. Se vejledningen<br />
i <strong>Øvelse</strong> 1. Åbn derefter temaernes attributtabel,<br />
højreklik på feltet ”AREA” <strong>og</strong> vælg Statistics .<br />
Nu fremkommer en dial<strong>og</strong>boks med angivelse af arealklassens summerede areal .<br />
Noter arealet.<br />
8) Fra menuen View vælges nu<br />
Layout View. Lav et layout med<br />
beskrivelse af oplandets<br />
arealklasser. Husk at angive<br />
arealklassernes størrelse som<br />
andel i % af oplandets samlede<br />
areal.<br />
10
9) Sammenlign resultaterne fra <strong>nedbørsområdet</strong> med landsgennemsnittet, som ses i<br />
nedenstående tabel (Tabel 2.3).<br />
Nordjylland Ribe Vejle Fyn Vestsjælland Storstrøm<br />
Hele<br />
landet<br />
Samlet areal (1000 ha) 616.2 313.2 298.7 349.5 298.4 340.0 4297.1<br />
Befæstet AIS (%) 8.9 7.5 9.9 11.8 9.5 8.2 9.8<br />
Vådbund AIS (%) 0.4 8.9 5.0 5.6 6.6 3.8 6.8<br />
Skov AIS (%) 10.7 11.5 15.1 9.7 11.1 11.8 12.0<br />
Landbrug AIS (%) 65.0 65.8 67.6 71.5 70.1 74.4 66.4<br />
Øvrige (%) 14.8 6.3 2.4 1.5 2.7 1.7 5.0<br />
Samlet (%) 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0<br />
Vinterafgrøder (hvede, byg, ryg,<br />
triticale, raps), (%) 28.9 13.8 30.5 34.6 37.1 31.7 29.5<br />
Vårafgrøder (hvede, byg, havre), (%) 18.4 22.9 20.6 17.3 20.2 21.9 19.5<br />
Græs uden for omdrift + halm fra<br />
bjærget korn (%) 49.8 59.8 46.1 42.9 38.4 33.6 47.0<br />
Rodfrugter (kartofler, sukker- <strong>og</strong><br />
foderroer), (%) 2.9 3.5 2.8 5.2 4.3 12.8 3.9<br />
Samlet (%) 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0<br />
Tabel 2.3: Simplificeret arealanvendelse i Danmark med udgangspunkt i AIS-data, samt<br />
landbrugsarealet fordelt på afgrødetyper efter landbrugsstatistikken (1990-2006)<br />
11
Opgave 2.2 Opgørelse af <strong>jordressourcer</strong>ne<br />
I denne del af opgaven anvendes data fra Danmarks JordbrugsForskning. Her skal de<br />
dominerende jordstyper på henholdsvis leret <strong>og</strong> sandet underjord klassificeres.<br />
Kombinationen af overjord <strong>og</strong> underjord er interessant i forbindelse med beregning af<br />
rodzonekapaciteten (RZK) <strong>og</strong> høstudbytte. RZK <strong>og</strong> høstudbytte vil blive behandlet i<br />
efterfølgende øvelsesgange.<br />
10) For at finde kombinationerne mellem overjorden <strong>og</strong> underjorden skal der laves en<br />
intersect mellem de to temaer. Åben ArcToolbox . Naviger til ”Analysis Tools” -><br />
”Overlay” -> ”Intersect”. I ”Input Features vælges ”underjord_opland” <strong>og</strong><br />
”overjord_opland”. Specificer Output folderen <strong>og</strong> kald det resulterende tema<br />
”overjord_underjord_opland”.<br />
11) Åben attributtabellen for det nye tema, <strong>og</strong> slet de eksisterende Areal-felter. Luk<br />
attributtabellen <strong>og</strong> opdater nu temaets arealer ved at klikke på . Åbn<br />
attributtabellen <strong>og</strong> orienter jer i indholdet.<br />
12) Der skal nu joines to tabeller på det nye tema. Det er tabeller som hhv. beskriver<br />
overjordens farvekoder som defineret i Den danske jordklassificering <strong>og</strong><br />
generaliserer underjorden i klasserne Ler / Sand. Tabellerne (dbf-format) findes i<br />
mappen ’legende_layer’<br />
Tilføj filerne ”Kvartare_jordarter_symboler.dbf ” <strong>og</strong> ”Jord_Farvekoder.dbf” fra<br />
”G:\courses\2sem_klima_jord_vand\GIS\_legende_layer”<br />
Orienter jer i indholdet af filerne (højreklik -> open). Dbf-filerne kan nu joines til det<br />
nye underjord_overjord tema.<br />
13) Højreklik på temaet <strong>og</strong> vælg Join.<br />
14) Udfyld dial<strong>og</strong>boksen som vist for<br />
tabellen”Kvartare_jordarter_symbo<br />
ler” <br />
15) Gentag join proceduren med<br />
tabellen ”Jord_Farvekoder”. <br />
NB! Når du joiner vil den resulterende<br />
attributtabel blive lidt ’forvirrende’.<br />
Hold derfor godt øje med hvilke felter<br />
der anvendes senere i øvelsen.<br />
12
16) Nu skal overjord_underjord_opland temaet have tildelt en fornuftig symbolik.<br />
Dobbeltklik på temaet <strong>og</strong> vælg fanebladet Symbol<strong>og</strong>y. Udfyld dial<strong>og</strong>boksen som<br />
den nedenstående. I Value Fields skal der anvendes to felter: 1) FARVEKODE fra<br />
tabellen Jord_Farvekoder, 2) LER_SAND fra tabellen Kvartare_jordarter_symboler<br />
17) Klik Add all Values. I får nu alle kombinationer af overjord (FK) <strong>og</strong> underjord<br />
(Ler/Sand) i jeres opland. Hvis I har mange kombinationer (over ~7) kan det være<br />
en god idé at se om I kan udelade n<strong>og</strong>le af dem. Fjern eventuelt værdier<br />
(hvad er det i øvrigt?), <strong>og</strong> fjern eventuelt kombinationer der har lille arealmæssig<br />
udbredelse.<br />
18) Nu skal arealerne for de udvalgte kombinationer beregnes. Brug ”Select by<br />
attributes” funktionen (se punkt 3 under opgave 2.1) til at udvælge kombinationerne<br />
en ad gangen. Når en kombination er udvalgt, går I tilbage i attributtabllen, klikker<br />
på Selected. Så vises kun den aktuelt udvalgte kombination. Højreklik nu på Arealfeltet<br />
<strong>og</strong> vælg Statistics. I feltet Sum kan I aflæse arealet af kombinationen i<br />
kvadratmeter. Gør dette for alle kombinationerne <strong>og</strong> lav lidt procentregning så I<br />
<strong>og</strong>så kan angive de enkelte kombinationers andel af det samlede areal.<br />
13
Fra menuen View vælges nu Layout View. Lav et layout med beskrivelse af oplandets<br />
arealklasser. Lav en tekstboks med angivelse af arealklassernes størrelse som andel i<br />
% af oplandets samlede areal. Stemmer fordelingen af overjord <strong>og</strong> underjord overens<br />
med forventningerne?<br />
19) Undersøg om der er sammenhæng mellem <strong>jordressourcer</strong>ne <strong>og</strong> arealanvendelsen.<br />
Er der særlige anvendelser på meget sandede eller meget lerede jorde? Hvorfor?<br />
Sammenlign gerne igen med hældningskortet, <strong>og</strong> inddrag <strong>og</strong>så landskabselement<br />
temaet.<br />
20) Gem dit kortdokument. Det skal bruges i senere øvelsesgange!<br />
14