5. Stadtplanung

Veränderungen der städtischen Landbedeckung

Frage: Was sind die üblichsten Veränderungen in städtischen Gebieten?

Hier sind einige Beispiele für im Laufe der Zeit stattfindende Änderungen der städtischen Landbedeckung:

Für die Entwicklung von Mexiko-Stadt wurde eine Vergrößerung auf über 20 Millionen Einwohner bis zur Mitte des 21. Jahrhunderts vorhergesagt (bis dahin wird Tokio mit über 30 Millionen Einwohnern das weltweit am stärksten besiedelte Gebiet sein). Mexiko-Stadt ist hier auf zwei Satellitenbildern zu sehen, das linke stammt aus dem Jahre 1973 (Bevölkerung von 9 Millionen) und das rechte Bild von 2000 (über 14 Millionen).

1973 hatte Las Vegas etwa 358.000 Einwohner, bis 1992 ist die Stadt auf eine Einwohnerzahl von mehr als 937.000 gewachsen. Das Wachstum der Stadt wird aus einem Vergleich eines Landsat-Bildes von 1973 mit einem 1992 aufgenommenen Bild ersichtlich. Ende 2000 zählte Las Vegas mit einer Einwohnerzahl von 1.563.000 Menschen zu den Megastädten: Unten links befindet sich ein Ansicht der Stadt mit Landsat TM. Bis zum Jahr 2006 fand ein uneingeschränktes Stadtwachstum statt, sodass eine Bevölkerungszahl von 2.013.000 erreicht wurde. Die Stadt hat sich nach Süden und Osten ausgeweitet. Probleme mit der Wasserversorgung haben inzwischen zu einer Verminderung der Wachstumsgeschwindigkeit geführt.

Welche Rolle spielt die Fernerkundung bei der Beobachtung von Veränderungen in Stadtgebieten?

Durch die Verfügbarkeit von Satellitenbildern wurden neue Informationsquellen für Stadtplaner geschaffen. Mit Sensoren wie dem farbemfpindlichen SPOT System (Auflösung von 10 m) und dem Indian IRS (5,8 m Auflösung) ist bereits eine Kartierung im Maßstab 1 : 50.000 - 1 : 25.000 möglich. Der Satellit IKONOS liefert Bilder mit einer Auflösung von einem Meter, was eine Kartierung im Maßstab 1:10.000 zulässt. Mit solchen Werkzeugen wird es innerhalb der nächsten 10-20 Jahre mit steigender Genauigkeit möglich sein, städtische Änderungen der Landnutzung weltweit zu beobachten.

Die Fernerkundung kann hochdetaillierte Gesamtansichten mit hoher zeitlicher Auslösung liefern. Trotz der genannten Entwicklungen ist es in absehbarer Zukunft wahrscheinlich, dass konventionelle Luftbilder die Hauptquelle von Fernerkundungsdaten auf Ebene der Flurstücke (d.h. in einem Maßstab von 1:2.500 - 1:500) bleiben werden. Flurstücke stellen den grundlegenden Baustein der Datenbanken dar, die im Bereich der Stadtplanung und Landverwaltung verwendet werden. Um genauere Ergebnisse zu erhalten, ist es wichtig Applikationen der Fernerkundung in Kombination mit anderen Methoden, wie z.B. räumlicher Metrik, zu nutzen.

Kombination zusätzlicher Werkzeuge mit den Fernerkundungsdaten zur Ermittlung der Veränderung von Stadtgebieten

Mit Hilfe der kombinierten und integrierten Anwendung von Fernerkundung, räumlicher Metrik und Stadtwachstums-Modellen lassen sich Muster des städtischen Wachstums darstellen. Eine solche Herangehensweise kann zum Einsatz kommen, um die verfügbaren Werkzeuge für die Stadtplanung zu ergänzen. Berücksichtigt man verfügbare historische Datenquellen (Luftbilder) und Daten, die durch neue hochauflösende Sensorsysteme wie IKONOS erfasst werden, so zeigt sich, dass die urbane Dynamik durch die Kombination besser verstanden und modelliert werden kann.

Veränderungen der städtischen Landbedeckung messen und beobachten

Da sowohl die Einwohnerzahlen als auch die Flächengröße der Städte weltweit weiter wachsen, wird eine genauere Betrachtung der Art und Weise, wie ländliche Räume für urbane oder suburbane Landnutzungen entwickelt werden, immer wichtiger. Die Planer geraten immer stärker unter den Druck der schwierigen Aufgabe, den Bedarf urbanen oder suburbanen Wachstums zu berücksichtigen, während sie gleichzeitig für eine Vermeidung negativer Auswirkungen auf die Umwelt durch die Entwicklung sorgen sollen. Die Entfernung natürlicher Arten der Landbedeckung wie Boden, Wasser und Vegetation und deren Ersetzung durch die üblichen städtischen Materialien, wie Asphalt, Beton und Metall haben bedeutende Umweltfolgen. Dazu zählt beispielsweise eine Reduzierung der Evapotranspiration, eine Förderung schnelleren Oberflächenabflusses, eine Erhöhung von Speicherung und Transport fühlbarer Wärme und eine Erniedrigung der Luft- und Wasserqualität. Diese Änderungen können wiederum negative Auswirkungen auf die Landschaftsästhetik, Energieeffizienz, menschliche Gesundheit und die Lebensqualität in Stadtgebieten mit sich bringen. Zu den am meisten untersuchten Folgen der Umwandlung von ländlicher Landbedeckung in Flächen für die urbane und suburbane Entwicklung zählt das Stadtklima, welches sich durch höhere Oberflächen- und Lufttemperaturen in der städtischen Umwelt im Vergleich zu umliegenden ländlichen Räumen auszeichnet.

Das derzeitige Stadtwachstum wird auch sozio-ökonomische Auswirkungen haben. Städte haben schon immer einen überproportionalen sozialen, politischen und ökonomischen Einfluss auf sie umgebende Gebiete und die Länder, in denen sie liegen, gehabt.

Schnelles urbanes Wachstum bedeutet, dass die meisten Städte sich in einem ständigen Übergangszustand befinden. Demzufolge handelt es sich bei der Beobachtung und Beurteilung städtischer Veränderungen um eine Hauptangelegenheit in der Stadtplanung und dem Management von Städten in der Dritten Welt. Wichtige Forschungsthemen innerhalb dieses breiten Themenbereiches sind die Nutzung der Fernerkundung und ähnlicher Technologien zur Erfassung der Veränderungen im Randbereich zwischen Stadt und Umland, aber auch innerhalb des bebauuten Gebietes selbst. Weitere Forschungsthemen, die aus Sicht der heutigen Planungspraxis relevant sind, sind die Findung verschiedener Arten städtischer Indikatoren aus konventionell und mittels Fernerkundung gewonnenen Informationen, um national und länderubergreifende Vergleiche von Stadtregionen zu erleichtern.

Man muss jedoch bedenken, dass die klassischen Luftbilder trotz dieser Entwicklungen in absehbarer Zukunft wahrscheinlich die Hauptquelle von Fernerkundungsdaten auf Ebene der Flurstücke (d.h. in einem Maßstab von 1:2.500 - 1:500) bleiben werden. Flurstücke stellen den grundlegenden Baustein der Datenbanken dar, die im Bereich der Stadtplanung und Landverwaltung verwendet werden. Daher sollte auch erwähnt werden, dass die jüngsten Entwicklungen im Bereich der Luftbild-Fotografie ihre mögliche Nützlichkeit für solche Zwecke wesentlich erhöht hat. Dies umfasst Verbesserungen der Filmqualität, bessere Qualität der Linsen und die Verwendung von GPS für die Posotionierung. Die bevorstehende Ankunft digitaler Erkundungskameras wird zudem direkte Bilder liefern, die mit Produkten der digitalen Geoinformation kompatibel sind.

Da Modelle der Landnutzungsänderung sowohl menschliche als auch natürliche Systeme berücksichtigen, sind die Anforderungen an die Daten recht komplex und reichen von Umweltparamatern und ökologischen Parametern bis hin zu sozioökonomischen Informationen und detaillierten Daten zu Landnutzung und Landbedeckung mit bekannter räumlicher und zeitlicher Genauigkeit. Die zehnjährliche Völkszahlung oder andere Bahausungsdaten sind wichtige Daten, die regelmäßig von Regierungen und Planungsbüros gesammelt werden. Allerdings gibt es Probleme im Zusammenhang mit räumlichen sozialen Daten; sie sind weltweit nicht einheitlich verfügbar - häufig sind sie in Entwicklungsländern nicht verfügbar; räumliche soziale Daten sind möglicherweise nur durch private Quellen oder eingeschränkte Quellen der Regierung klassifiziert oder verfügbar. Diese Daten können eine schlechte zeitliche Genauigkeit und Beschaffenheit aufweisen und enthalten oft die falschen thematischen Darstellungen für eine objektive Analyse der Städte.