Willkommen in Teil 34 der Forumsreihe „QGIS für Pilzfreunde“!
Dieser Beitrag entstand mit QGIS 3.10.4-A unter Windows 10.
Hier die Übersicht über alle Teile dieser Forumsreihe.
Ich möchte dringend empfehlen, die QGIS-Version 3.10.4 "long time release repository (most stable)" zu verwenden (Stand April 2020).
Heutiges Ziel: Wir wollen das DGM1-Geländemodell (LIDAR) des Gebietes nutzen, um Rasterlayer bestimmter Höhenbereiche zu erzeugen.
Der Hintergedanke ist, dass man über einzelne Höhenbereiche dieses Übergangsmoor in trockene, feuchte, nasse und ständig Wasser führende Areale unterteilen kann.
Die Vorgehensweise im Einzelnen:
A) Allgemeines zu den DGM1-Daten und ihrer Verwendung
B) Vorarbeit: DGM1-LIDAR-Daten bis zum geschummerten Rasterlayer
C) Mit dem Rasterrechner Layer unterschiedlicher Höhenbereiche erzeugen
D) Eigenschaften eines der Höhenbereichs-Layer modifizieren
Los geht's:
A) Allgemeines zu den DGM1-Daten und ihrer Verwendung
Auf digitale Geländemodelle (Lidar-Daten) wurde bereits in Teil 18 ausführlich eingegangen.
Für meine Kartierung im Waldmoor-Torfstich habe ich beim LGL-Shop Baden-Württemberg eine 1 qkm große Fläche in Form eines Polygons gekauft, welches den Bereich des gesamten NSGs abdeckt. Leider kann ich die Daten nicht weitergeben, da mir dazu die Lizenz fehlt. Inzwischen sind es aber bereits 5 Bundesländer, die DGM1 als Open Data, also kostenfrei, anbieten.
Um unser Ziel, die Höhenbereichs-Layer, zu gewinnen, werden wir die Z-Komponente (Höhe in Metern über NN) der DGM-Daten nutzen.
B) Vorarbeit: DGM1-LIDAR-Daten bis zum geschummerten Rasterlayer
Die DGM1-Daten werden in Form eines xyz-Textfiles geliefert. Diese Daten habe ich in QGIS importiert, als Geopackage abgespeichert, gerastert und einer Schummerung unterworfen. Wie man dabei vorgeht, kann man in Teil 18 nachlesen.
Hier setze ich auf dem Rasterbild mit Schummerung auf, das dem Bild 22 von Teil 18 entspricht. Man erkennt sehr genau das Relief des ehemaligen Torfstichs mit seinen strahlenförmigen Armen, einige Gräben sowie den Wasserabfluss im Südwesten.
Wichtig ist, dass als Projekt-KBS EPSG:25832 = ETRS 89/UTM Zone 32N eingestellt ist, da wir ein flächentreues, karthesisches, metrisches Koordinatensystem benötigen:
C) Mit dem Rasterrechner Layer unterschiedlicher Höhenbereiche erzeugen
Zur besseren Orientierung habe ich im nächsten Bild Fahrstraße, Rundweg, altes und neues NSG (alter und neuer Bannwald) eingeblendet.
Um Layer bestimmter Höhenbereiche zu erzeugen, verwendet man den Rasterrechner:
Im sich öffnenden Menü wird (für das Ergebnis des Rasterrechners) erst einmal der Browse-Button geclickt. Im sich öffnenden Untermenü manövriert man zum Ordner für die Geotiff-Exporte, trägt einen passenden Dateinamen ein und clickt auf Speichern.
Zurück im Rasterrechner-Menü:
Wir wollen einen Rasterlayer generieren, der alle Bereiche des DGM1-Bereiches umfasst, die in der Höhe unterhalb 669 mNN liegen. Dies umfasst alle Gebiete, die feucht oder nass sind oder sogar Oberflächenwasser führen. Den entsprechenden mathematischen Ausdruck müssen wir im dafür vorgesehenen Operationsfeld (rotes Rechteck in Bild 4) eintragen:
a) Doppelclick auf den angebotenen Layernamen (1.), lässt diesen im Operationsfeld erscheinen,
b) Ausdruck ergänzen durch Click auf "<" und Hinschreiben von "669" (3.).
c) Unbedingt den Haken (2.) setzen. Mit OK (4.) abschließen:
Als Ergebnis bekommen wir ein Rasterlayer mit Rasterpunkten = Pixeln, die entweder den Wert 1 oder den Wert 0 besitzen:
Jeder Rasterpunkt, dessen Z-Koordinate (Höhe) < 669 mNN ist, hat den Wert = 1 und wird in Weiß dargestellt. Die restlichen Punkte sind >= 669mNN, haben den Wert = 0 und werden in Schwarz dargestellt:
Zur besseren Orientierung sind hier zusätzliche Objekte eingeblendet: Sträßchen, Rundweg, neues und altes NSG:
Wir starten noch einmal den Rasterrechner, aber jetzt mit "< 668.5" (nasse oder Oberflächenwasser beinhaltende Bereiche). Das folgende Bild zeigt das Ergebnis. Alles in Weiß liegt unterhalb 668.5 mNN. Die restlichen Punkte sind >= 668.5mNN, haben den Wert = 0 und werden in Schwarz dargestellt:
Nun ein letztes Mal den Rasterrechner mit "<668" (Oberflächenwasser beinhaltende Bereiche) starten.
Ergebnis: Alles in Weiß liegt unterhalb 668.5 m NN; die restlichen Punkte sind >= 668mNN, haben den Wert = 0 und werden in Schwarz dargestellt:
Wir wollen ab hier mit dem Layer nach Bild 6 weiterarbeiten, und zwar wollen wir den Layer derart modifizieren, dass nur noch die Pixel mit Wert = 1 übrig bleiben. Das sind die feuchten, nassen und Oberflächenwasser führenden Bereiche, die in Bild 6 weiß dargestellt sind.
Mit einem Doppelclick auf den Layer WT_DGM1_669m öffnen wir das Layereigenschaften-Menü und wählen als Darstellungsart Paletten-/Eindeutige Werte:
Wir clicken auf Klassifizieren, worauf als Symbolisierung der beiden Werte 0 und 1 Blau bzw. Rot angeboten werden:
Wir clicken auf das blaue Feld und dann auf das Minuszeichen, alle Pixel mit dem Wert = 0 zu löschen:
Daraufhin verschwindet diese Zeile, so dass nur noch die Zeile mit dem Wert 1 übrigbleibt.
Mit einem Doppelclick auf das Farbfeld können wir nun eine passende Farbe wählen. Durch mahrfachen Versuch bin ich bei einem mittleren Grün gelandet:
Wir optimieren nun noch den Layernamen und erhalten Ergebnis nach Bild 13. Es ergeben sich also innerhalb des neuen NSGs (gelb umrandet) zwei unabhängige feuchte-nasse-Oberflächenwasser führende Bereiche (grüne Flächen):
Das war's für heute.
Für den nächsten Teil ist vorgesehen:
A) Die Ränder des Höhenbereichs-Layers WT_DM1_kleiner_669m mit dem Plugin Serval editieren (begradigen),
B) Den Layer WT_DM1_kleiner_669m in einer praktische Anwendung einsetzen.
Viel Erfolg! 
Bernd
Meine Ausrüstung vor Ort:
Android-Smartphone Moto G7 Plus mit folgenden, für die Kartierung benutzten Komponenten:
MeinePilze - Pilzbestimmungs-App zum Erstellen der Fundlisten etc. Die Funde sind automatisch georeferenziert.
Locus Map - GPS-App zur Darstellung des Kartierungsgebietes mit sämtlichen Pflanzengesellschaften, Biotopen, Tracks, Wegpunkten. Außerdem zur Erstellung von Tracks und georeferenzierten Fotos.
Easy Voice Recorder - App für zusätzliche Audio-Notizen.
Literatur:
Dierßen, B. & K. Dierßen (1984): Vegetation und Flora der Schwarzwaldmoore.‑ Beih. Veröff. Naturschutz Landschaftspflege Bad.‑Württ., 39: 1‑512
Dierßen, K. (1990): Einführung in die Pflanzensoziologie (Vegetationskunde)
Grossmann, A. (1985): Die Höheren Pflanzen und Moose des Bannwaldes Waldmoor-Torfstich, ihre Vergesellschaftung und ihre Standorte. In: Der Bannwald "Waldmoor‑Torfstich".‑ Mitt. forstl. Versuchs‑ und Forschungsanstalt Bad.‑Württ., "Reihe Waldschutzgebiete", 3: 29-51
HAAS, H. & G. KOST (1985): Basidiomycetenflora des Bannwaldes "Waldmoor-Torfstich". In: Der Bannwald "Waldmoor‑Torfstich".‑ Mitt. forstl. Versuchs‑ und Forschungsanstalt Bad.‑Württ., Reihe Waldschutzgebiete, 3: 105-123
Oberdorfer, E. (1992): Süddeutsche Pflanzengesellschaften - Teil I: Fels- und Mauergesellschaften, alpine Fluren, Wasser-, Verlandungs- und Moorgesellschaften.
Oberdorfer, E. (1992): Süddeutsche Pflanzengesellschaften - Teil IV: Wälder und Gebüsche
Glossar, Abürzungen:
ASCII - American Standard Code for Information Interchange
Biotop - Charakteristischer Lebensraum in der Natur mit Tieren, Pflanzen und Pilzen
Bulte - Über dem Wasserspiegel zeitweise überschwemmter Moorbereiche (Hoch- und Übergangsmoore) herausragende Erhebungen. Sie sind mit Moosen
(Polytrichum, Sphagnum), Wollgräsern (Eriophorum).und/oder Moosbeeren (Oxycoccus) bewachsen.
BW – Baden-Württemberg
Canvas - Fenster; Landkarte; Anzeige; Leinwand; Kartenfenster
CSV - Comma Separated Values; einfach strukturierte Textdatei
DGFM - Deutsche Ges. für Mykologie
DGM – Digitales Gekändemodell, Gebäude und Bewuchs sind eliminiert
DGMx - Digitales Geländemodell mit x Metern Gitterweite
DOM – Digitales Oberflächenmodell
EPSG - European Petroleum Survey Group Geodesy
ETRS89 / UTM (Universal transverse Mercator) - Flächengetreues KBS in der Einheit Meter, d.h. geeignet zum Messen von Strecken und Flächen
Fazies - Aspektwechsel innerhalb gleichartiger Bestände (Dierßen 1990)
Feature-Layer (Eigenschaften-Layer) - Punkt-, Linien- oder Polygon-Layer (Flächen-Layer)
Gauss-Krüger - Flächengetreues KBS in der Einheit Meter, allerdings inzwischen vielfach durch ETRS89 / UTM ersetzt worden
Georeferenzierung (Geocodierung, Verortung, Geotagging) - Einen Datensatz, z.B. ein Foto oder eine Karte, mit Koordinaten versehen
GIS – Geoinformationssystem
GNSS - Global Navigation Satellite System
Google Maps - Online-Kartendienst von Google LLC
GPX (GPS eXchange Format) – für Datenaustausch mit GPS-Empfängern
GRASS - Geographic Resources Analysis Support System
HTML - Hypertext Markup Language
KBS - Koordinatenbezugssystem
KML (Keyhole Markup Language) - Austauschformat für Geodaten, vorgesehen für Google Earth (aber auch für GPS-Empfänger nutzbar)
KMZ - dasselbe wie KML, lediglich in komprimierter Form
Layer - Ebene
Lidar (Light Detection And Ranging) – Laser-Scan der Geländeoberfläche
LiMT – Linke Maustaste
LUBW - Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg
Map Canvas - Kartenfenster, also der Bereich, in dem die Karte angezeigt wird
m.ü.NN. - Meter über Normal Null
Multipolygon - Wenn die Objekte keine gemeinsame Grenze haben, wird ein Multipolygon-/Multipolylinien-/Multipunktobjekt erzeugt.
ONB - Obere Naturschutzbehörde
Open Data – Für jedermann frei nutzbar zur Verfügung gestellte Daten
OSM – OpenStreetMap
Passpunkte – Referenzpunkte beim Georeferenzieren von Karten
PflGes - Pflanzengesellschaft
Plugins - Programmerweiterungen
Projektbereich - Gesamtbereich des QGIS-Projektes im Rechner, beinhaltet das gesamte "Ordnergebäude" inklusive der Projektdateien und aller Daten; hier in der Forumsreihe ist es der Ordner \_QGIS für Pilzfreunde\ mit sämtlichen Unterordnern und Dateien. Will man ein QGIS-Projekt auf einem anderen Rechner laufen lassen, so braucht man lediglich den Projektbereich zu kopieren!
Projektdatei - Datei mit Endung .qgs, über die QGIS gestartet wird. Sie enthält die Projekteigenschaften, die Verknüpfungen zu den im Projekt enthaltenen Layern und vieles mehr. Sie enthält jedoch nicht die Daten
QGIS – Kostenfreies, sehr mächtiges GIS
Pflanzengesellschaft - Spezifische Gruppe von Pflanzen mit gleichen ökolog. Ansprüchen und mit Wechselbeziehungen zueinander
ReMT – Rechte Maustaste
Rasterlayer - Layer, bestehend aus bildhaften, pixelcodierten Geodaten
Schummerung – Pseudo-3D-Darstellung durch Schattenwurf
Shape, Shapefile - Datei zum Darstellen von Punkten, Linien und Polygonen (Flächen)
Tiles – Karten in Form von sogen. „Kacheln“
URL – ein Internet-Link oder die Adresse einer Website
Vektorlayer - Layer, bestehend aus vektorcodierten Geodaten, d.h. aus Punkten, Linien und Polygonen (Flächen)
UTM - Universal Transverse Mercator
Vektorlayer - Layer, bestehend aus vektorcodierten Geodaten, d.h. aus Punkten, Linien und Polygonen (Flächen)
Verschneidung - Überlagerung von GIS-Ebenen
WFS - Web Feature Service
WGS84 - World Geodetic System 1984
WGS 84 EPSG:4326 – globales KBS, bei GPS-Empfängern verbreitet, nicht zum Messen geeignet
WGS 84/ Pseudo-Mercator EPSG:3857 – globales KBS für WMS-Einbindungen, nicht zum Messen geeignet
WMS (Web Map Service) – Internet-Schnittstelle für Landkarten