5. Stadtplanung

Erstellung thematischer Stadtkarten mittels Fernerkundung

Die Fernerkundung kann detaillierte Gesamtansichten mit hoher zeitlicher Dichte liefern. Produkte der Fernerkundung können genutzt werden, um die wesentlichen Eigenschaften von Stadtgebieten, verschiedene Arten der Landbedeckung, genaue Informationen zur Landnutzung oder zur städtischen Infrastruktur zu kartieren, woraus sich sekundäre sozioökonomische Parameter und die unsichtbaren Anteile der urbanen Infrastruktur ableiten lassen. Darüber hinaus trägt die Fernerkundung zu einer besseren Darstellung der räumlichen Heterogenität von Städten bei. Dabei handelt es sich um eine Gegentendenz zu den Einschränkungen der Modelle, die darauf abzielen, den geographischen Raum auf die eine Dimension der Strecke zu reduzieren, wobei wichtige räumliche Muster der Landnutzung und landschaftliche Gegebenheiten verborgen bleiben.

Objekte in einem urbanen Bereich können anhand der folgenden Eigenschaften voneinander unterschieden werden:

• Form
• Größe
• Struktur
• Ausrichtung
• Muster
• Schatten

Unterscheidung zwischen städtischen und nicht-städtischen Gebieten mit Hilfe der Fernerkundung

Eine Schwierigkeit beim Einsatz von Verfahren der Fernerkundung für Untersuchungen in Stadtgebieten stellt die Vielfalt an Merkmalen dar, die in der urbanen Umwelt vorzufinden ist. Dazu zählen zum Beispiel unterschiedliche Zielobjekte wie Beton, Asphaltstraßen und Alleen, Dächer aus verschiedenen Materialien, offener Boden, Gras, Bäume und Wasserflächen. Manche dieser Zielobjekte sind kleiner als die Auflösung der Pixel. Obwohl signifikante Unterschiede zwischen dem spektralen Reflexionsvermögen urbaner Oberflächen und natürlichem Fels oder Boden bestehen, sind diese Unterschiede mit der eingeschränkten spektralen Auflösung, die durch Breitbandsensoren wie Landsat TM zur Verfügung gestellt werden, womöglich schwierig zu ermitteln .

Diese Unterscheidung ist von den gemeinsamen wie auch den individuellen physikalischen Eigenschaften sowohl des städtischen Mosaiks als auch der Umgebung mit nicht-städtischer Landnutzung abhängig. Die Unterscheidung wird dadurch erschwert, dass einige der Bestandteile des Stadtmosaiks (z.B. Vegetation, Wasser) auch in nicht-städtischen Gebieten anzutreffen sind.

Erschwerend kommt außerdem hinzu, dass die räumlichen Ausmaße der einzelnen Bestandteile des urbanen Mosaiks (z.B. Gebäude, Straßen) allgemein vergleichbar sind mit der räumlichen Ausdehnung des aktuellen Boden-Gesichtsfeldes (GIFOV) der Sensoren, die eingesetzt werden, um die Ausdehnung von Stadtgebieten kartographisch darzustellen (z.B. Landsat, SPOT). Die Aufgabe wird durch die zwischenstädtische und innerstädtische Vielfalt an Landbedeckungen und ihre physikalischen Eigenschaften weiter verkompliziert.

Fernerkundungs-Daten der 4 üblicherweise genutzten Banden reichen nicht aus, um zwischen den städtischen Merkmalen zu unterscheiden.
Quelle: Kong et. al., 2006, Klassifikation und Extraktion von Informationen zur städtischen Landnutzung aus hochaufgelösten Bildern auf Basis von Objekten mit mehreren Merkmalen, Journal der Universität der Geowissenschaften China , 17. Jahrgang, 2. Ausgabe, S. 151-157.

Die obenstehende Abbildung zeigt, dass es sehr schwierig ist, ausschließlich auf spektralen Eigenschaften beruhende Informationen zur urbanen Landnutzung zu klassifizieren und Informationen daraus abzuleiten und dass deren Genauigkeit nur gering ist.