Authors:	Werner, Andrea
Title:	GIS-gestützte Kartierung von Rutschungen und Modellierung der Rutschungssuszeptibilität im Saar-Nahe-Gebiet und dem Mainzer Becken
Online publication date:	7-Dec-2023
Year of first publication:	2023
Language:	german
Abstract:	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. The aim of this study was to develop a computer-based method for landslide susceptibility mapping in the Saar-Nahe area and Mainz Basin in Rhineland-Palatinate. For this purpose, the Frequency-Ratio (FR) and the Weight-of-Evidence (WoE) methods were applied for landslide susceptibility mapping. In the first phase, the data on landslide conditioning factors and landslide inventories were prepared. Based on the analysis of digital terrain models and field surveys, landslide inventories were prepared for the study areas. These inventories were randomly selected as training data (70%) for modeling with FR and WoE and 30 % for validation of the models. The conditioning factors considered for the study areas are slope, aspect, elevation, engineering geologic classification, bedding conditions (TOBIA), topographic wetness index, and stream power index. The factors considered influence the generation of mass movements but play different roles in the two areas. The relationships between the distribution of landslides and these parameters were analyzed using the two methods, and the results of these methods were then used to calculate landslide susceptibility for the Saar-Nahe area and the Mainz Basin. The results were validated using ROC curves and area under the curve (AUC). From the analysis, for the Saar-Nahe area, the WoE model performs better than the FR models. In the Mainz Basin, on the other hand, the FR models provide better results. The interpretation of the susceptibility analysis shows that slope, geology as well as bedding conditions (only in the Saar-Nahe area) play an important role in the occurrence of landslides in the study areas. Sensitivity analysis was also used to test how susceptible the models are to changes in the calculation. The landslide susceptibility maps produced in this study can be used for general land use planning as well as to create hazard and risk maps for these areas.
DDC:	500 Naturwissenschaften 500 Natural sciences and mathematics 550 Geowissenschaften 550 Earth sciences
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch.
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-9713
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-openscience-70ba7f31-08be-47e1-9e15-06b3bff677f14
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	CC BY-ND
Information on rights of use:	https://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/
Extent:	XIX, 217 Seiten ; Illustrationen, Diagramme
Appears in collections:	JGU-Publikationen