GIS-gestützte Kartierung von Rutschungen und Modellierung der Rutschungssuszeptibilität im Saar-Nahe-Gebiet und dem Mainzer Becken
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Das Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung einer zuverlässigen computergestützten Methode zur Erstellung von Rutschungsanfälligkeitskarten im Saar-Nahe-Gebiet und Mainzer Becken in Rheinland-Pfalz. Dafür wurde die Frequency-Ratio (FR)- und die Weight-of-Evidence (WoE)-Methode für die Kartierung der Anfälligkeit für Rutschungen angewendet. Zu diesem Zweck wurden in der ersten Phase die Daten der rutschungsbedingten Faktoren sowie die Rutschungsinventare vorbereitet. Auf der Grundlage der Auswertung von Digitalen Geländemodellen und Feldbegehungen wurden Rutschungsinventare für die Untersuchungsgebiete erstellt. Diese Inventare wurden nach dem Zufallsprinzip als Trainingsdaten (70 %) für die Berechnungen mit den FR- und WoE-Modellen ausgewählt, die restlichen 30 % wurden für die Validierung der Rutschungsanfälligkeitsmodelle verwendet. Die für die Untersuchungsgebiete berücksichtigten Faktoren für Rutschungen sind die Hangneigung, Exposition, Höhe, Ingenieurgeologische Klassifizierung, die Lagerungsverhältnisse (TOBIA), der Topographic Wetness Index (TWI) und der Stream Power Index (SPI). Die betrachteten Faktoren haben einen Einfluss auf die Entstehung von Massenbewegungen, spielen jedoch in den zwei Gebieten eine unterschiedliche Rolle. Die Beziehungen zwischen der Verteilung von Rutschungen und diesen Parametern wurden mit den zwei Methoden analysiert, und die Ergebnisse wurden dann zur Berechnung der Rutschungsanfälligkeit für das Saar-Nahe-Gebiet und das Mainzer Becken verwendet.
Die Ergebnisse wurden anhand von ROC-Kurven und der Fläche unter der Kurve (AUC) validiert. Aus der Analyse geht hervor, dass für das Saar-Nahe-Gebiet das Modelle des WoE besser abschneiden als die Modelle des FR. Im Mainzer Becken hingegen liefern die Modelle des FR die besseren Ergebnisse. Die Interpretation der Anfälligkeitsanalysen zeigt, dass die Hangneigung, Geologie sowie die Lagerungsverhältnisse (nur im Saar-Nahe-Gebiet) eine wichtige Rolle für das Auftreten von Rutschungen in den Untersuchungsgebieten spielen. Mittels Sensitivitätsanalyse wurde außerdem geprüft, wie anfällig die Modelle auf Änderungen in der Berechnung reagieren.
Die in dieser Studie erstellten Karten zur Anfälligkeit für Rutschungen können für die allgemeine Flächennutzungsplanung genutzt werden. Außerdem können sie verwendet werden, um im nächsten Schritt Gefahren- und Risikokarten für die Gebiete zu erstellen.