Øvelse 2: Arealanvendelse og jordressourcer i nedbørsområdet - rgsj

Øvelse 2: Arealanvendelse og jordressourcer i nedbørsområdet
Formålet med denne øvelse er at lave en opgørelse af arealanvendelsen og
jordressourcerne i nedbørsområdet
For hver nedbørsområde findes et ArcMap kortdokument (oevelse_2_”opland”.mxd). Dette
kortdokument indeholder temaer og legender samt de nødvendige extensions der skal
anvendes til øvelsen.
• ”Arealanvendelse_opland” inderholder data om arealanvendelsen i området. Data
er fra Areal Informations Systemet (AIS) 1 , Danmarks Miljøundersøgelse (DMU).
• ”Overjord_opland” indeholder data om jordbundens tekstur i 0 – 20 cm dybde.
Undtaget er områder under by og skov. Data er fra Danmarks JordbrugsForskning 2 .
• ”Underjord_opland” indeholder data om jordens geologiske oprindelse for
underjorden i ca. 1 m dybde. Data er fra Danmarks JordbrugsForskning.
• ”Vaadomr_opland” indeholder data om lavbundsområder som f.eks. mose, eng og
marsk. Data er fra Danmarks JordbrugsFforskning.
• ”Landskabselementer” omhandler landskabet inddelt på baggrund af
geomorfologiske elementer.
• ”opland_DHM” er en digital højdemodel for oplandet.
• ”opland_facit” er det topografiske opland.
De enkelte temaer er forberedt således at de direkte er klar til brug i denne øvelse.
Yderligere beskrivelse af GIS-funktioner kan findes i øvelsesnoten fra kurset GIS &
Kartografi (1. år, blok 1) eller i hjælpefunktionen til ArcMap (Tryk F1).
2.1. Den danske jordklassificering
Siden slutningen af 1930'erne og frem til 1970'erne overgik ca. 300.000 ha af det danske
landbrugsareal til by og anden infrastrukturudvikling, mens en mindre del overgik til skov. I
konsekvens af denne udvikling af det åbne land blev der tidligt i 70'erne igangsat forskellige
aktiviteter på lokalt plan. Det drejede sig blandt andet om kortlægning af
landbrugsarealerne i de enkelte kommuner. Denne og andre kortlægninger satte gang i
tankerne om en landsdækkende klassificering, og i 1974 nedsatte landbrugsministeriet en
ekspertgruppe med den opgave at belyse og angive retningslinier for en landsomfattende
klassificering af landbrugsjord. Den danske jordklassificering fik som hovedmålsætning at
indsamle en række basisdata om landets jordressourcer, ud fra hvilke det blandt andet vil
være muligt at udtrykke et givet areals værdi som grundlag for en planteproduktion.
2.2. Basisdatakort
Jordklassificeringens kortværk - basisdatakortserien i målestoksforholdet 1:50.000 - havde
til formål at formidle jordklassificeringens resultater i en oversigtlig fremstilling. Det blev
1 AIS har haft en kompliceret tilblivelse idet temaet er et resultat af en sammenstilling af en række kilder: Skannede KMS Topografiske
kort 1:25.000 og TOP10DK 1:10.000, Amternes registreringer af beskyttede naturtyper, Blokkort - Digitale Markkort fra Ministeriet for
Fødevarer, Landbrug og Fiskeri og AIS-Land Cover Map, samt et til lejligheden digitaliseret jernbanetema og landegrænse.
2 Data fra Danmarks Jordbrugsforskning er primært skabt pba. feltundersøgelser.
1

udarbejdet som et flerfarvet tematisk kortværk indeholdende følgende temaer i det
klassificerede areal: 1) pløjelagets tekstur (0-20 cm) og indhold af organisk stof, 2)
landskabets hældning, 3) naturlig dræningstilstand og 4) jordens geologiske oprindelse i
ca. 1 meters dybde.
På kortet Figur 2.1 på de efterfølgende sider ses nederst et skema for det
teksturklassifikationssystem, der anvendes. Jordens indhold af ler er den primære
karaktergivende egenskab for jorden og det er også afgørende for jordens næringsstof- og
vandindhold. Teksturklasserne er gengivet i Tabel 2.1.
De 12 jordtyper er ved kortudtegningen slået sammen i 8 hovedtyper, der på
basisdatakortet er angivet som farvekoder (FK 1-8) gældende for 0 - 20 cm. JB 1-10
svarende til FK 1-6 er jorde med mindre end 10 % organisk stof og kalk. Inddelingen er
baseret på laboratorieanalyser af prøvernes indhold af ler, silt og finsand. Humusjorde (JB
11, FK 7) er alle jorde med over 10 % organisk stof uanset kalkindholdet, medens FK 8
stort set svarer til jorde med over 10 % kalk (CaCO3).
Jordens geologiske oprindelse i 1 meters dybde er angivet med en bogstavkombination i
det øverste højre hjørne af hvert kvadrat. Legenden for bogstavkombinationen er angivet
til højre på kortet. Disse oplysninger bruges også ved en vurdering af jordens
beskaffenhed samt til oplysninger om de jordbundsdannende processer i pågældende
område.
Udover tekstur og geologi er der på kortet også oplysninger om arealernes
terrænhældning. Det klassificerede areal inddeles her i tre hældningsklasser 0-6 %, 6-12
% og over 12 %. På kortene er områder med over 12 % hældning vist med dobbelt
skravering, mens områder med hældning 6-12 % vises med enkeltskravering. Arealer med
hældning under 6 % er vist uden skravering. Kig i øvrigt nærmere på de forskellige
oplysninger på det udleverede basisdatakort fra Gadbjerg ved Vejle.
Tabel 2.1:Teksturklasser i følge Den danske jordklassificering.
Farve
kode
Teksturnavn Symbol JB-nr. Ler
< 2 :m
Silt
2-20 :m
%
Finsand
20-200 :m
Sand ialt
20-2000 :m
Humus
58.7 % C
1
2
Grovsand
Finsand
GR.S.
F.S.
1
2
0-5 0-20
0-50
50-100
75-100
3
4
Grov lerblandet
sandjord
Fin lerblandet
sandjord
Grovsandet ler
Finsandet ler
GR.L.S.
F.L.S
GR.S.L
F.S.L.
3
4
5
6
5-10
10-15
0-25
0-30
0-40
40-95
0-40
40-90
65-95
55-90
Under 10
5 Ler L. 7 15-25 0-35 40-85
Svær ler SV.L 8 25-45 0-45 10-75
6 Meget svær ler M.SV.L 9 45-100 0-50 0-55
Silt SI. 10 0-50 20-100 0-80
7 Humus HU. 11 Over 10
8 Special jord SPEC. 12
2

Tabel 2.2: Betegnelser og symboler anvendt ved karakterisering af jordart i 1 m dybde ved
jordklassificering.
3

Figur 2.1: Basisdatakort JB 1213 IV NØ over Gadbjerg vest for Vejle.
5

Eksempel 2.1. Figur 5.1 viser basisdatakort 1213 IV NØ Gadbjerg. Prøv at finde følgende
1) farvekode 1 i et kvadrat med betegnelsen ES = flyvesand
2) farvekode 3 i et kvadrat med betegnelsen DS = smeltevandssand
3) farvekode 7 i et kvadrat med betegnelsen FT = ferskvandstørv
4) farvekode 5 i et kvadrat med betegnelsen ML = moræneler
På denne måde kan kombinationen af farvekode (overjord 0-20 cm) og materialets
geologiske oprindelse (1 meter) oversættes til andre tematiske kort, fx i relation til
vandingsbehov. Generelt kan underjorden underinddeles i en sandet eller en leret klasse,
jf. figur 2.2.
Figur 2.2: Kombinationer af over- og underjord.
Basisdatakortets oplysninger om jordbundens tekstur er primært baseret på indsamling af
prøver i overjorden, men som det fremgår af ovenstående er jordens tekstur i overjorden
og underjorden ikke nødvendigvis den samme. På Figur 2.3, 2.4 og 2.5 ses billeder af en
hvad man i gængs tale betegner som en sandjord, en lerjord og en tørvejord. Ifølge FAOsystemet
er sandjorden en Podzol, som dog har fået udvisket nogle af sine oprindelige
kendetegn på grund af dyrkning. Både over- og underjorden er sandet (FK1). Lerjorden
betegnes i FAO-systemet som en Luvisol. Overjorden er leret (FK 5) og som følge af
lernedslæmning indeholder underjorden (B-horisonterne) endnu mere ler, men dog stadig
(FK 5). Tørvejorden, der i FAO-systemet klassificeres som en Histosol, har en leret
overjord (FK 6) og en underjord bestående af tørv (FK 7).
Figur 2.6 er et eksempel på en veludviklet podzol. Udgangsmaterialet er som i figur 2.3
smetvandssand. I modsætning figur 2.3 er arealanvendelsen her plantagedrift, hvilket
betyder at podzoleringen ikke bliver forstyrret af pløjning. Figur 2.7 er et eksempel på en
lavbundsjord fra en ådal. Udgangsmaterialet er fluvialt aflejret sand, hvorfor jorden må
klassificeres som en Fluvisol. Bemærk overgange fra aerobe (rødlige) til anearobe
(grålige) forhold. Neders i profilet ses desuden en kraftig tørvehorisont.
6

Figur 2.3. Sandjord udviklet i
smeltevandssand.
Figur 2.6. Sandjord udviklet på
smeltevandssand, kraftig podzolering.
Figur 2.4. Lerjord udviklet i
Weischel moræne.
Figur 2.5. Tørvejord udviklet i
postglaciale organiske
ferskvandsaflejringer.
Figur 2.7. Lavbundsjord udviklet på fluviale
aflejringer. Bemærk tørven nederst.
7

Herunder er forsøgt en generalisering af sammenhængen mellem farvekoder og klasser i
FAO systemet. Det er vigtigt at forstå at sammenhængene skal opfattes som et
gennemsnit for landet. Generelt holder sammenhængene godt, men der vil være lokale
afvigelser.
Figur 2.8. Sammenhæng mellem tekstur farvekoder og klasser i FAO. Kilde: Balstrøm, T. 2006
8

Opgave 2.1 Opgørelse af arealanvendelsen ved hjælp af AIS-data
1) Start ArcMap og åbn det eksisterende kortdokument ”oevelse_2_”opland” som
ligger i katalogen G:\courses\2sem_klima_jord_vand\gis\”opland”_gis_kjv\.
2) For at få en opgørelse af arealanvendelsen inden for oplandet skal der fremstilles et
layout som generaliserer og beskriver den overordnede arealanvendelse. Start med
at åbne attributtabellen til temaet ”arealanvendelse_opland” og inddel
arealanvendelsen i fem klasser:
1) Bebygget-befæstet
2) Skov
3) Græs-hede
4) Vådområde
5) Landbrug og lignende.
I feltet ”LUATYPE” findes en række koder svarende til arealanvendelsen – anvend
disse til inddelingen.
3) Fra menuen Selection vælges . Alle
arealtyper skal inddeles i én af de fem nævnte klasser.
Eksemplet kunne være en udvælgelse af arealklassen
”Bebygget-befæstet”.
4) Når data til en arealklasse er udvalgt skal den
eksporteres som et selvstændigt tema. Dette gøres ved
at højreklikke på temaet og vælge Data Export Data
5) Gentag proceduren for de resterende fire arealklasser. Tildel temaerne fornuftige
symboler.
6) I skal nu bruge højdemodellen til at fremstille et
hældningskort for jeres opland. Til dette skal bruges Spatial
Analyst extensionen. Det første I skal gøre er at sætte
Analysis Mask under ”Spatial Analyst -> Options” til jeres
topografiske opland. Dette bevirker at Spatial Analyst kun
udregner hældningerne inden for jeres oplandsgrænse.
I kan nu beregne hældningerne med funktionen Slope.
Udfyld dialogboksen som på billedet herunder.
9

Undersøg om der er nogen sammenhæng
mellem hældningen og arealanvendelsen.
Findes særlige anvendelser i stejle områder?
Hvorfor?
Husk at gemme dokumentet. Hældningskortet
skal bruges igen i øvelse 3.
7) Beregn nu de enkelte arealklassers areal ved at
klikke på . Såfremt denne funktion ikke er
tilgængelig, skal den installeres. Se vejledningen
i Øvelse 1. Åbn derefter temaernes attributtabel,
højreklik på feltet ”AREA” og vælg Statistics .
Nu fremkommer en dialogboks med angivelse af arealklassens summerede areal .
Noter arealet.
8) Fra menuen View vælges nu
Layout View. Lav et layout med
beskrivelse af oplandets
arealklasser. Husk at angive
arealklassernes størrelse som
andel i % af oplandets samlede
areal.
10

9) Sammenlign resultaterne fra nedbørsområdet med landsgennemsnittet, som ses i
nedenstående tabel (Tabel 2.3).
Nordjylland Ribe Vejle Fyn Vestsjælland Storstrøm
Hele
landet
Samlet areal (1000 ha) 616.2 313.2 298.7 349.5 298.4 340.0 4297.1
Befæstet AIS (%) 8.9 7.5 9.9 11.8 9.5 8.2 9.8
Vådbund AIS (%) 0.4 8.9 5.0 5.6 6.6 3.8 6.8
Skov AIS (%) 10.7 11.5 15.1 9.7 11.1 11.8 12.0
Landbrug AIS (%) 65.0 65.8 67.6 71.5 70.1 74.4 66.4
Øvrige (%) 14.8 6.3 2.4 1.5 2.7 1.7 5.0
Samlet (%) 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
Vinterafgrøder (hvede, byg, ryg,
triticale, raps), (%) 28.9 13.8 30.5 34.6 37.1 31.7 29.5
Vårafgrøder (hvede, byg, havre), (%) 18.4 22.9 20.6 17.3 20.2 21.9 19.5
Græs uden for omdrift + halm fra
bjærget korn (%) 49.8 59.8 46.1 42.9 38.4 33.6 47.0
Rodfrugter (kartofler, sukker- og
foderroer), (%) 2.9 3.5 2.8 5.2 4.3 12.8 3.9
Samlet (%) 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
Tabel 2.3: Simplificeret arealanvendelse i Danmark med udgangspunkt i AIS-data, samt
landbrugsarealet fordelt på afgrødetyper efter landbrugsstatistikken (1990-2006)
11

Opgave 2.2 Opgørelse af jordressourcerne
I denne del af opgaven anvendes data fra Danmarks JordbrugsForskning. Her skal de
dominerende jordstyper på henholdsvis leret og sandet underjord klassificeres.
Kombinationen af overjord og underjord er interessant i forbindelse med beregning af
rodzonekapaciteten (RZK) og høstudbytte. RZK og høstudbytte vil blive behandlet i
efterfølgende øvelsesgange.
10) For at finde kombinationerne mellem overjorden og underjorden skal der laves en
intersect mellem de to temaer. Åben ArcToolbox . Naviger til ”Analysis Tools” ->
”Overlay” -> ”Intersect”. I ”Input Features vælges ”underjord_opland” og
”overjord_opland”. Specificer Output folderen og kald det resulterende tema
”overjord_underjord_opland”.
11) Åben attributtabellen for det nye tema, og slet de eksisterende Areal-felter. Luk
attributtabellen og opdater nu temaets arealer ved at klikke på . Åbn
attributtabellen og orienter jer i indholdet.
12) Der skal nu joines to tabeller på det nye tema. Det er tabeller som hhv. beskriver
overjordens farvekoder som defineret i Den danske jordklassificering og
generaliserer underjorden i klasserne Ler / Sand. Tabellerne (dbf-format) findes i
mappen ’legende_layer’
Tilføj filerne ”Kvartare_jordarter_symboler.dbf ” og ”Jord_Farvekoder.dbf” fra
”G:\courses\2sem_klima_jord_vand\GIS\_legende_layer”
Orienter jer i indholdet af filerne (højreklik -> open). Dbf-filerne kan nu joines til det
nye underjord_overjord tema.
13) Højreklik på temaet og vælg Join.
14) Udfyld dialogboksen som vist for
tabellen”Kvartare_jordarter_symbo
ler”
15) Gentag join proceduren med
tabellen ”Jord_Farvekoder”.
NB! Når du joiner vil den resulterende
attributtabel blive lidt ’forvirrende’.
Hold derfor godt øje med hvilke felter
der anvendes senere i øvelsen.
12

16) Nu skal overjord_underjord_opland temaet have tildelt en fornuftig symbolik.
Dobbeltklik på temaet og vælg fanebladet Symbology. Udfyld dialogboksen som
den nedenstående. I Value Fields skal der anvendes to felter: 1) FARVEKODE fra
tabellen Jord_Farvekoder, 2) LER_SAND fra tabellen Kvartare_jordarter_symboler
17) Klik Add all Values. I får nu alle kombinationer af overjord (FK) og underjord
(Ler/Sand) i jeres opland. Hvis I har mange kombinationer (over ~7) kan det være
en god idé at se om I kan udelade nogle af dem. Fjern eventuelt værdier
(hvad er det i øvrigt?), og fjern eventuelt kombinationer der har lille arealmæssig
udbredelse.
18) Nu skal arealerne for de udvalgte kombinationer beregnes. Brug ”Select by
attributes” funktionen (se punkt 3 under opgave 2.1) til at udvælge kombinationerne
en ad gangen. Når en kombination er udvalgt, går I tilbage i attributtabllen, klikker
på Selected. Så vises kun den aktuelt udvalgte kombination. Højreklik nu på Arealfeltet
og vælg Statistics. I feltet Sum kan I aflæse arealet af kombinationen i
kvadratmeter. Gør dette for alle kombinationerne og lav lidt procentregning så I
også kan angive de enkelte kombinationers andel af det samlede areal.
13

Fra menuen View vælges nu Layout View. Lav et layout med beskrivelse af oplandets
arealklasser. Lav en tekstboks med angivelse af arealklassernes størrelse som andel i
% af oplandets samlede areal. Stemmer fordelingen af overjord og underjord overens
med forventningerne?
19) Undersøg om der er sammenhæng mellem jordressourcerne og arealanvendelsen.
Er der særlige anvendelser på meget sandede eller meget lerede jorde? Hvorfor?
Sammenlign gerne igen med hældningskortet, og inddrag også landskabselement
temaet.
20) Gem dit kortdokument. Det skal bruges i senere øvelsesgange!
14