Deutschland 2019-2020 – Landbedeckungsveränderung auf Basis von Sentinel-2 Daten

20. August 2021

– Veränderungskarte der Landbedeckung von Deutschland für 2019-2020 verfügbar –

Die Reihe der auf Sentinel-2 Daten basierenden Landbedeckungklassifizierungs- und Veränderungskarten von Deutschland wurde erweitert. Auf Grundlage der neuen Landbedeckungskarte von Deutschland für 2020 sowie der bereits Ende 2020 erstellen Landbedeckungskarte für 2019 wurde eine Veränderungsdetektion durchgeführt und Veränderungskarten für die sechs Klassen Bebaute Fläche, Grasland, Wald, Landwirtschaft, Vegetationsloser Boden und Wasser berechnet.

Veränderungsdetektion Bebaute Fläche 2019-2020: Zoom auf Castrop-Rauxel — Veränderungsdetektion *Bebaute Fläche* 2019-2020: Zoom auf Castrop-Rauxel

Die Veränderungskarten enthalten alle möglichen Kombinationen von Landbedeckungsveränderungen.
Zur Qualitätssicherung wurden mehrere Schritte durchgeführt: Einzelne Pixel und Kanteneffekte wurden durch die Anwendung eines 3×3 großen Modalwert-Filters eliminiert. Außerdem erfolgte eine Selektion der detektierten Veränderungen über die Berechnung des Informationsgewinns innerhalb eines 4×4 großen Moving-Windows. Diese Methode analysiert die statistische Verteilung der Pixelwerte innerhalb des Fensters anstelle der pixelweisen Veränderungen. Mithilfe eines Schwellenwertes können so vermeintliche Änderungen, die höchstwahrscheinlich auf Klassifizierungsrauschen aufgrund spektraler Mischung zurückzuführen sind, vermieden werden. Zusätzlich wurden alle Veränderungen kleiner als 0,5 ha nicht in der finalen Karte berücksichtigt.
Die räumliche Auflösung der Veränderungskarten liegt, wie bei den Landbedeckungskarten, bei 10m x 10m (Pixelgröße).

Das von mundialis entwickelte Verfahren zur Klassifizierung der deutschlandweiten Landbedeckung kann perspektivisch über die gesamte Lebensdauer der Sentinel-2 Satellitenmission angewendet werden. Dadurch ermöglicht es die automatische Erstellung weiterer jährlicher Klassifikationen im Laufe der Zeit sowie die Detektion und das Monitoring von Veränderungen der Landbedeckung Deutschlands sowohl in kleinem als auch in großem räumlichen und zeitlichem Maßstab. Dies ist zum Beispiel im Siedlungs- und Infrastrukturbereich wertvoll, da Veränderungen hier oft schneller erfolgen, als sie vom Kataster erfasst werden können.

Das Ergebnis der Veränderungsdetektion für 2019-2020 haben wir hier veröffentlicht:

Landbedeckungsveränderungskarte von Deutschland 2019-2020 basierend auf Sentinel-2-Daten, 10m Auflösung

Datenlizenz (offene Daten):

Datenlizenz Deutschland – Namensnennung – Version 2.0 (DL-DE->BY-2.0), oder neuer
https://data.mundialis.de/geodata/lulc-germany/classification_2020/LICENSE.html

Methodenbeschreibung:

Riembauer, G., Weinmann, A., Xu, S., Eichfuss, S., Eberz, C., Neteler, M. (2021): Germany-wide Sentinel-2 based Land Cover Classification and Change Detection for Settlement and Infrastructure Monitoring. Submitted to 2021 conference on Big Data from Space (BiDS’2021). https://www.bigdatafromspace2021.org/
Riembauer, G., Weinmann, A., Tawalika, C., Andreo, V., Delucchi, L., Fagandini, R., Neteler, M. (2021): Sentinel processing in GRASS GIS: A growing toolset for downloading, preprocessing and multitemporal analysis of Copernicus Sentinel data. Submitted to FOSS4G 2021, Buenos Aires, Argentina. https://2021.foss4g.org/, Abstract: https://callforpapers.2021.foss4g.org/foss4g2021/talk/P9HVGY/

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Wir stehen Ihnen gerne zur Verfügung:
Guido Riembauer <info@mundialis.de> | Telefon: +49 (0)228 / 387 580 80

Über incora

Im Rahmen der Nachhaltigkeitsziele ist der sparsame Umgang mit der Ressource Fläche seit vielen Jahren Gegenstand planerischer Interventionen und politischer Maßnahmen der Bundesregierung. Die konfliktreichen Nutzungsansprüche sind benötigen Datengrundlagen für das Monitoring der Siedlungs- und Verkehrsflächenentwicklung. Das incora Projekt nutzt die Datengrundlagen der Copernicus Sentinel-Satelliten, um existierende Indikatoren der Siedlungs- und Verkehrsflächenentwicklung für ein bundesweites Flächenmonitoring zu ergänzen sowie die Qualität und Aussagekraft der bestehenden Kennziffern zu erhöhen. Die Ergebnisse werden in Portalen der Raumbeobachtung öffentlich bereitgestellt.

Das Projekt (Laufzeit: 12/2018 – 11/2021) wird durch das Institut für Landes- und Stadtentwicklungsforschung (ILS) koordiniert, und gemeinsam mit dem Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) und der mundialis GmbH & Co. KG durchgeführt.