Fernerkundung: Analyse von Satellitendaten beschreibt Wachstum von Städten

Change Detection Analyse von drei Landnutzungsklassifikationen der Stadt Abuja, Nigeria (Quelle: Mahmoud Ibrahim Mahmoud et al., 2016, Analysis of Settlement Expansion and Urban Growth Modelling Using Geoinformation for Assessing Potential Impacts of Urbanization on Climate in Abuja City, Nigeria,Remote Sens. 2016, 8(3), 220)
Change Detection Analyse von drei Landnutzungsklassifikationen der Stadt Abuja, Nigeria (Quelle: Mahmoud Ibrahim Mahmoud et al., 2016, Analysis of Settlement Expansion and Urban Growth Modelling Using Geoinformation for Assessing Potential Impacts of Urbanization on Climate in Abuja City, Nigeria,Remote Sens. 2016, 8(3), 220)

Einer der typischen Anwendungsfälle für Methoden der Fernerkundung ist die Auswertung von Satellitenbilddaten zur Klassifikation der Landnutzung. Werden Satellitenbilder von der gleichen Region der Erdoberfläche über verschiedene Zeitschnitte vergleichbar ausgewertet, können Landnutzungsveränderungen nachvollzogen werden. In einem Artikel im Journal Remote Sensing beschreiben Mahmoud Ibrahim Mahmoud und Co-Autoren die Analyse des Wachstums von Abuja, Nigeria, auf Grundlage von LANDSAT-Daten, die einen Zeitraum von 30 Jahren überspannen. Methodisch zeigt sich, dass die angewandten maschinellen Lernmethoden zur Landnutzungsklassifikation gute, verlässliche Ergebnisse liefern. Inhaltlich konnte abermals die Annahme bestätigt werden, dass typische Probleme von Megastädten mit zunehmender Bodenversiegelung zusammenhängen.

Landnutzungsklassifikation der Stadt Abuja, Nigeria

Durch diese Untersuchung konnte bekräftigt werden, dass eine massive Versiegelung von Flächen im Zuge der Urbanisierung auf (das kommt erst einmal nicht überraschend). Eine wahrscheinliche Folge dieser Versiegelung ist die Verstärkung des Urban-Heat-Island-Effekts sein – im Zusammenhang mit ohnehin steigenden Temperaturen durch den Klimawandel ein nicht zu unterschätzender megativer Effekt. Eine weitere Folge der Versiegelung ist die höhere Wahrscheinlichkeit von Flash floods bei starken Niederschlägen, die die bekannten Überschwemmungsprobleme mit sich bringen. Damit einher geht der Verlust von wertvollem Wasser, das ungenutzt abfließt statt den lokalen Wasserhaushalt zu verbessern.

Ähnliche Untersuchung in Indien

Change Detection Analyse der Landnutzung von Bhubaneshwar (Quelle: Masterarbeit Hannes Bartl, 2011)
Change Detection Analyse der Landnutzung von Bhubaneshwar, Orissa, Indien (Quelle: Masterarbeit Hannes Bartl, 2011)

Eine ganz ähnliche Untersuchung habe ich im Rahmen meiner ersten Masterarbeit durchgeführt. Als Datengrundlage dienten ebenfalls LANDSAT-Daten verschiedener Jahre. Das Untersuchungsgebiet waren allerdings drei unterschiedlich große Städte in Indien (Bhubaneshwar, Orissa; Varanasi, Uttar Pradesh; Hyderabad, Andra Pradesh). Als Klassifikationsmethode diente das weit verbreitete und einfacher anzuwendende Maximum-Likelihood-Verfahren.

Die Ergebnisse gingen im großen und ganzen in die gleiche Richtung: das beobachtete Wachstum der bebauten/versiegelten Fläche in den Städten zeigte sich bei den betrachteten indischen Städten ähnlich stark, der Verlust vor allem von Grünflächen bringt schwere Probleme mit sich, u.a. verschlechtert sich der lokale Wasserhaushalt, wenn der Niederschlag nicht in Boden und Pflanzen gespeichert wird sondern über versiegelte Flächen schnell abläuft. Durch diese Entwicklungen sind v.a. die lokalen Planungsbehörden gefragt, die Versiegelung zu lenken und zu beschränken.

Die Anwendung von Methoden der Fernerkundung ist also unter anderem für die nachhaltige Planung von Städten in allen Teilen der Welt von großer Bedeutung. So lassen sich z.B. Flächen identifizieren, die besonders vor Versiegelung geschützt werden müssen.

Weitere Informationen

Der komplette Artikel zur Landnutzungsanalyse von Abuja ist hier kostenlos nachzulesen.

Das Großprojekt der RWTH Aachen, in dem ich meine Masterarbeit geschrieben habe, wird immer noch weitergeführt und fördert den Austausch von indischen und deutschen Studierenden zum Thema Wasser und Megastädte. Hier geht es zum Blog des Projekts Water and Megacities.

Über Hannes Bartl 30 Artikel
Hier schreibt Hannes Bartl über Themen aus der Welt der Geoinformationstechnik. Nach einem Studium der Geografie absolviert er seit 2015 neben seinem Beruf als Berater für Kultur- und Tourismusmarketing ein Studium der Geoinformationssysteme.

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