Seminar Geoinformation WS 00/01 Referentin: Iris Galler 06.11.2000

1. Einsatzmöglichkeiten von GIS zur Aufstellung großräumiger, agrarökologischer Wasserbilanzen anhand eines Fallbeispiels aus der Provinz Yunnan/VR China Seminar Geoinformation WS 00/01 Referentin: Iris Galler 06.11.2000

2. Übersicht und Entscheidungshilfe Einteilung in Gebiete unterschiedlicher Nutzbarkeit für die Landwirtschaft Aufstellung der Wasserbilanz mit Hilfe von GIS graphische Darstellung 1. Einführung Feststellung der landwirtschaftlichen Tragfähigkeit einer Region mit Hilfe einer Wasserbilanz

3. 2. Allgemeine Begriffe Wasserbilanz= Wassergewinn - Wasserverlust Wassergewinn einer Pflanze durch Bodenwasser und Niederschlag Wasserverlust einer Pflanze durch Transpiration

4. 2. Allgemeine Begriffe agrarökologische Wasserbilanz = Wasserbilanz landwirtschaftlich genutzter Flächen Diese Wasserbilanz muß 3 flächenhafte Angaben enthalten:

5. 2. Allgemeine Begriffe 1. die von den angebauten Pflanzen benötigte Wassermenge (Soll) 2. den Grad der tatsächlichen Wasserversorgung durch Niederschlag und Bodenwasser (Ist) 3. den Bedarf an Bewässerungswasser, der zum Erzielen eines maximal möglichen Ertrages zusätzlich zum Niederschlag notwendig ist (Soll - Ist)

6. 2. Allgemeine Begriffe Regenfeldbau = Form der Ackerlandnutzung in feuchten und wechselfeuchten Gebieten Aussaat erfolgt vor der Regenzeit

7. 3. Die Provinz Yunnan Geographie: Südwesten (21° - 29° nördl. Breite) grenzt an Vietnam, Laos, Birma 436.200 km² Morphologie: im Westen: Gebirge im Osten: Karstplateau

8. warmgemäßigtes Monsunklima 3. Die Provinz Yunnan Klima: zwischen Tropen und Subtropen Nutzung: überwiegend Landwirtschaft, insb. Anbau von Reis, Mais & Weizen Bevölkerung: zu einem Drittel nichtchinesische Minderheiten

9. 4. Arbeitsmethodik interne Arbeitsschritte (GIS): a) Digitalisierung topogr. Karten & Bodenkarten b) Erstellung d. digitalen Höhenmodells (DHM) c) Verschneidung: DHM & Bodenkarte d) Klassifikation und Ausgabe

10. 4. Arbeitsmethodik externe Arbeitsschritte: e) Ableitung klimatologischer Mittelwerte f) Berechnung der Wasserbilanz

11. Wechselwirkung 4. Arbeitsmethodik Daten aus GIS steuern externe Berechnungen Ergebnisse wirken modifizierend auf das GIS

12. b) Erstellung d. digitalen Höhenmodells (DHM) 4. Arbeitsmethodik a) Digitalisierung topogr. Karten & Bodenkarten in Form von „Höhenschichtpolygonen“ mit Identifikationsnummern

13. digitales Klimamodell 4. Arbeitsmethodik e) Ableitung klimatologischer Mittelwerte monatliche Werte für Niederschlag potentielle Evapotranspiration (ET0) Temperatur

14. Einteilung in Gebiete verschiedener max. Bodenwassergehalte 414 Polygone digitales agrarökologisches Modell 4. Arbeitsmethodik c) Verschneidung: DHM & Bodenkarte FAO-UNESCO-“Soil map of the world“

15. • kc-Werte können abgeleitet werden, aus denen die maximale Evapotranspiration (ETm) berechnet wird 4. Arbeitsmethodik Feldarbeit Erstellung von Pflanzkalender: • erfassen Anbauform und räuml. Verteilung • erfassen Beginn und Dauer der Anbausaison

16. interne Daten sind die individuellen Daten der einzelnen Polygone externe Daten sind die Daten, die auf jedes Polygon bezogen werden müssen (Angaben aus der Feldarbeit) 4. Arbeitsmethodik Verknüpfung mit pointer über die Identifikationsnummern

17. Ertragsindex Yi 4. Arbeitsmethodik f) Berechnung der Wasserbilanz Wasserangebot  Wasserbedarf (ETm) Hauptergebnisse: Gesamtwasserbedarf Ertragsindex Bewässerungsbedarf

18. Ergebnis: 5 Klassen 4. Arbeitsmethodik d) Klassifikation und Ausgabe Berücksichtigung thermischer Bedingungen Ausgabe erfolgt als kartographische Darstellung

19. 5. Zusammenfassung • Unterteilung in westliche Hälfte (geeignet) und östliche Hälfte (weniger geeignet) • Grenze stimmt mit klimatischer Trennungslinie überein • Hochlage ist nicht immer schlechter geeignet • Mais hat nur geringfügig kleineren Ertragsindex Yi als Reis  Maisanbau erweitern

20. 5. Zusammenfassung Verbesserungsmöglichkeiten: • Einbeziehung sozioökonomischer Daten • Erweiterung durch Einbeziehung von Satellitendaten • direkter Zugriff externer Programme auf das GIS

21. Alles klar?!

24. digitales Höhenmodell Höhenschichten Höhendiagramm Niveaumittelwerte von Niederschlag Temperatur Evapotranspiration digitales Klimamodell Niederschlag Temperatur Evapotranspiration digitales Bodenkarte max. Bodenwassergehalt digitales agraökol. Modell Verdunstungssummen Wasserbilanzen Bewässerungsbedarf Ertragsabschätzung Wasserbilanzberechnung Beginn der Anbausaison effektiver Niederschlag kc-Werte ARC/Info-Cover Externe Datenbank und/oder externes Programm Klassifikation Tabellen Kartenprodukte Ausgabevorgang