AG Geomatik

Arbeitsgruppe „Geomatik“

Der wissenschaftliche Fokus der Arbeitsgruppe Geomatik liegt auf Untersuchungen zur raum-zeitlichen Dynamik von städtischen Entwicklungsprozessen mit dem Ziel einer nachhaltigen Stadtentwicklung unter Verwendung quantitativer Analysen mittels Methoden der Fernerkundung, Geografischer Informationssysteme (GIS) und kartografischer Modellierung. Dazu gehören u.a. die Erfassung des Flächennutzungswandels und seine Wechselwirkungen mit demografischen Veränderungen über verschiedene Zeitschnitte.

Hierbei werden raumbezogene Analysen auf unterschiedlichen Skalenebenen durchgeführt, um Prozesse zu Wachstum, Stagnation, Schrumpfung und demografischem Wandel zu untersuchen und deren Zusammenhänge besser zu verstehen und zukünftige Entwicklungstendenzen ableiten zu können.

Einen weiteren Schwerpunkt bildet das Monitoringsystem der natürlichen, gebauten und sozialen Umwelt. Dazu gehören sozio-demografische Indikatoren sowie bisher noch wenig berücksichtigte Phänomene des urbanen Landnutzungswandels, wie beispielsweise Freiraumentwicklung versus Innenverdichtung oder der Umgang mit Brachflächen. Außerdem werden raumprägende Merkmale, wie z.B. Stadtstrukturtypen, Grünflächenausstattung und Versiegelungsintensität als flächenbezogene Indikatoren für eine räumliche Differenzierung der natürlichen und gebauten Umwelt abgeleitet und Interaktionen zwischen Städten und ihrem Umland untersucht.

Ein Ziel der Anwendung und Weiterentwicklung von Methoden der Fernerkundung (Satelliten- und Luftbildauswertung) und Geografischer Informationssysteme ist es, deren Übertragbarkeit auf andere urbane Räume zu untersuchen. Die Nutzung spektraler, struktureller und topologischer Informationen aus der Fernerkundung ist auf unterschiedlichen räumlichen Skalen von großer Bedeutung bei der Charakterisierung von Landoberflächeneigenschaften.

Wissenschaftlicher Ansatz

  • Monitoring der Landnutzungsdynamik im Gradient urbaner bis peri-urbaner Raum unter dem speziellen Blickwinkel von Freiraumentwicklung und Innenverdichtung von Städten (Abriss, Rückbau, leerstehende Häuser, Industriebrachen) mittels hoch- und sehr hochauflösender Fernerkundungsdaten.
  • Räumliche Ableitung von Indikatoren zur Bestimmung ökologischer Merkmale (z.B. Charakteristik des Oberflächenmaterials hinsichtlich seiner Versiegelung und seines potentiellen Oberflächenabflusses / Versickerungsrate).
  • Monitoring von sozialräumlichen Veränderungen auf der Basis statistischer Daten auf unterschiedlichen Maßstabsebenen.
  • Erstellen von Landnutzungsszenarien.
  • Ableitung von Strategien zur Unterstützung kommunaler Entscheidungsträger.

Landnutzungsänderungen im Raum Bitterfeld − Zeitleiste

In laufenden Forschungsprojekten erfolgt der Einsatz von Fernerkundungsdaten für:

  • Klassifikation und Identifikation von Oberflächeneigenschaften, wie z.B. Landbedeckung / Landnutzung, bzw. Oberflächenobjekten,
  • Quantitative Analyse von räumlicher, zeitlicher und richtungsbezogener Dynamik der Landnutzung in Stadtregionen,
  • Strukturanalyse im urbanen Raum,
  • Einbindung in hydrologische Modelle.

Darauf aufbauend können mit Hilfe GIS-gestützter Verfahren die raumbezogenen Zusammenhänge zwischen ökologischen, sozio-ökonomischen und demografischen Prozessen insbesondere in urbanen Räumen untersucht, modelliert und kartografisch dargestellt werden.

Dabei werden vor allem topografische, thematische sowie statistische Informationen verwendet für:

  • Analyse und Monitoring von Entwicklungen in urbanen Räumen,
  • Untersuchung sozio-demografischer Prozesse,
  • Untersuchung der Wechselwirkung zwischen Landnutzung und sozio-demografischen Veränderungen,
  • Analyse von Entstehung und Verstärkung von Hochwasserrisiken,
  • Analyse von Effekten innerstädtischer Landnutzungsänderungen und -strukturen auf städtischen Wärmeinseln,
  • Untersuchung von Umweltrisiken in urbanen Räumen.

Um innerhalb der Projekte den Zugang zu raumbasierten Daten sowie den Datenaustausch zwischen Projektpartnern zu vereinfachen und erzielte Ergebnisse fachübergreifend nutzbar zu machen, wird auf den Aufbau von Geodateninfrastrukturen gesetzt. Die Grundlage bilden ein webbasiertes Metadaten-Informationssystem (MIS) zur standardkonformen Dokumentation von Geodaten in Kombination mit Mapserver Technologien für den Austausch und die Visualisierung von Geoinformationen.