S-Faktor
Hintergrund:
Der S-Faktor der Allgemeinen Bodenabtragsgleichung (ABAG) beschreibt den Einfluss der Hangneigung auf das Erosionsgeschehen. Je steiler die Hänge, desto früher setzt Oberflächenabfluss ein, der Bodenmaterial transportieren kann. Zudem erreicht das abfließende Wasser bei größerer Hangneigung eine höhere Fließgeschwindigkeit, was die Transportkapazität des Abflusses steigert. Somit sind steilere Hänge grundsätzlich durch eine höhere Erosionsgefahr gekennzeichnet als flachere.
Datenvorbereitung:
Für die Verwendung im Erosionsatlas wird das Basis-Höhenmodell mit 1 m Gitterweite (DGM1) auf eine Gitterweite von 5 m (DGM5) umgerechnet. Dies erfolgt mit Hilfe der Methode „Nächster Nachbar“ und ist gleichbedeutend mit der Übernahme des in der Mitte eines 5 x 5 m großen Fensters liegenden Wertes. Auch das DGM5 zeigt aufgrund seiner Detailgenauigkeit mikromorphologische Strukturen wie bspw. Bearbeitungsspuren (i.d.R. Winteraufnahmen). Um diese zeitlich begrenzten mikromorphologischen Oberflächenformen auszugleichen, wurde das DGM einer Tiefpassfilterung unterzogen. Hierzu wurde mit Hilfe der Software SAGA der sog. Gauß-Filter auf das DGM angewendet, wobei die Einstellungen Standardabweichung 50, Suchmodus Kreis und Suchradius 2 gewählt wurden. Damit werden die kleinräumig heterogenen Bereiche gezielt geglättet ohne die grundsätzliche Oberflächenform zu verändern. Das Ergebnis ist ein gefiltertes Höhenmodell mit 5 m Gitterweiter (DGM5-F).
Berechnung:
Die Berechnung des S-Faktors erfolgt nach DIN 19708 (2022). Eingangsgröße ist die Hangneigung (α in Grad), die aus dem DGM5-F abgeleitet wurde.
S = -1,5 + [17 / (1 + e 2,3-6,1* sin α)]
Literatur:
DIN 19708:2022-08 (2022): Bodenbeschaffenheit - Ermittlung der Erosionsgefährdung von Böden durch Wasser mit Hilfe der ABAG. Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin.
HVBG (2022): ATKIS DGM1 - Digitales Geländemodell (Gitterweite 1 m); Datenstand 08/2022