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City border in 1972 on an image of 2009
Stadtgrenze im Jahr 1972 in einer Aufnahme von 2009
Zersiedelung in Cordoba
 
Nie zuvor kam es zu solch ausgeprägten Zersiedelungsprozessen wie heute. Die städtische Bevölkerung wächst weltweit um 200.000 Menschen täglich. Jeden Monat entsteht eine Stadt in der Größe von Santiago de Chile. Zum ersten Mal überhaupt lebt über die Hälfte der Weltbevölkerung in urbanen Zentren.
 
Nach Angaben der UN werden im Jahr 2070 70 % der Weltbevölkerung verstädtert sein. Bis dahin wird sich die Anzahl der heute 21 Megalopolen (Städte mit mehr als 10 Millionen Einwohnern) verdoppeln.

In dieser Fallstudie betrachten wir Erdbeobachtungstechniken, die bei der Überwachung des Wachstums von Städten behilflich sind. Stadtplaner können sich dieser Techniken bedienen, um Orte auf den Zuzug neuer Einwohner einzustellen und diesen besser zu bewältigen.

Früher wurden Änderungen der Landbedeckung, wie die Zersiedelung, anhand von demographischen Daten und Luftaufnahmen beurteilt. Jetzt werden zur Ermittlung von Änderungen der Landnutzung und Landbedeckung auch in Intervallen erfasste Satellitenaufnahmen herangezogen. Derartige Daten werden heute routinemäßig mit einer Häufigkeit von bis zu einem Tag zwischen zwei Aufnahmen und räumlichen Auflösungen von wenigen Dezimetern bis zu mehreren Kilometern bereitgestellt. Die gebräuchlichste Technik zur satellitengestützten Überwachung städtischer Veränderungen besteht im Vergleich der aus Satellitenbildern erstellten Landbedeckungskarten unterschiedlicher Jahre.

In unserer Übung verwenden wir Daten von Landsat, einem Satelliten, der uns seit vier Jahrzehnten Informationen über die Erdoberfläche liefert. Ein weiterer Vorteil von Landsat-Daten ist, dass sie vier respective sieben unterschiedliche Spektralbänder umfassen. Wie schon unter "Fernerkundung vertieft" im Abschnitt "Spektrale Signaturen" auf dieser Website beschrieben, stellen sie unterschiedliche Farben des reflektierten Sonnenlichts, respektive abgestrahlte Energie von bewohnten Gebieten, Vegetation, Boden und Wasser, etc. dar. Anhand der Farben können einzelne Landbedeckungsarten unterschieden werden. Mithilfe dieser Informationen stellen wir eine Landbedeckungskarte her.  
 
Es stehen zwei allgemeine Methoden zum Erstellen von Landbedeckungskarten aus Satellitenaufnahmen zur Verfügung: die überwachte (interaktive) und die unüberwachte (automatische) Klassifizierung. Wir wenden die überwachte Methode an. Sie beruht auf Daten aus einer externen Quelle, auf Informationen, die mit viel Erfahrung in der Bildinterpretation aus dem Bild selbst abgeleitet werden, oder auf Informationen aus Beobachtungen, die an Referenzorten am Boden vorgenommen wurden.

Abschließend empfehlen wir, mithilfe des GIS-Werkzeugs aus der Bildverarbeitungssoftware LEOWorks die Stadtgrenzen für unterschiedliche Jahre zu ermitteln und die urbanisierte Fläche in jedem Bild zu berechnen. Ein ähnlicher quantitativer Ansatz wird in professionellen Stadtplanungsbüros verfolgt.
 
 

 


Zersiedelung in Cordoba
Hintergrund
Übungen
Übung 1: Untersuchen der Bilder von 1972 bis 2009Übung 2: Klassifizierung der LandbedeckungÜbung 3: Veränderungsdetektion
 
 
 
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