Oberflächenklassifikation

Ziel: präzise Abschätzungen über die Veränderung der Kohlenstoffspeicherung und der jährlichen Kohlenstoffaufnahmekapazität pro Hektar durch die Umwandlung von Freiraumflächen in Siedlungs- und Verkehrsflächen

Herausforderung

Das Büro Gertz Gutsche Rümenapp (GGR) bearbeitet gemeinsam mit dem Öko-Institut ein Forschungsvorhaben für das Umweltbundesamt, in dessen Rahmen die Treibhausgaswirkung von Flächenumnutzungen abgeschätzt werden soll. „Flächenumnutzung“ meint eine Umwandlung von Freiraumflächen („vorher“-Zustand) in Siedlungs- und Verkehrsflächen („nachher“-Zustand). Für beide Zustände wird jeweils die Kohlenstoff (C)-Speicherung und die jährliche C-Aufnahmekapazität pro Hektar geschätzt und die Differenz ermittelt. Dazu soll auf eine automatisierte Oberflächenklassifikation (Gebäude, Straßen, Gärten, Wald, Wiese, …) zurückgegriffen werden. Vor diesem Hintergrund ergibt sich die folgende empirische Aufgabenstellung. Eine größere Stichprobe bestehender Siedlungsflächen (ausgewählte ATKIS-Teilflächen) soll anhand geeigneter Datenquellen (u.a. Luftbilder) ausgewertet werden. Für jede ausgewertete ATKIS-Fläche soll am Ende das folgende Ergebnis stehen:

  • Flächenanteile der Oberflächenklassifikationen „Fläche (qm)“
  • Anzahl der Bäume
Leistungen

Die Firma mundialis hat die Oberflächenklassifikation vollumfänglich umgesetzt. Nach Einlesen und Analyse der Eingangsdaten des Kunden sowie Anpassung der interner Prozessskripte an den kundenspezifischen Lösungswunsch, wurde die Oberflächenklassifikation in folgenden Klassen erstellt:

  • Versiegelter Boden
  • Niedrige Vegetation – ungebundener Boden, Gras etc.
  • hohe Vegetation – Bäume (siehe 2. Klassifikation)
  • Gebäude aus amtlichem Bestand
  • Wasserflächen, unterteilt in
    • Pools
    • Teiche
    • öffentliche Wasserflächen (Seen, Bäche, Flüsse)
  • Bauten aus nicht amtlichem Bestand (Gartenhäuser, Carports etc.)
  • Bäume in den mind. vier Kategorien:
    • Gebüsch/ Gehölz: 0,5m bis 2m Höhe
    • kleine Bäume: 2-3 m Höhe
    • mittlere Bäume: 3-6 m Höhe
    • große Bäume: > 6m Höhe
  • und den weiteren Baumattributen
    • Höhe
    • Baumkronendurchmesser
    • Fläche unter Bäumen
    • 95er-Perzentil
    • Baumkronenumfang
    • Art der Fläche unter Bäumen
    • Stammposition
  • zusammenfassende Attribute je ATKIS-Fläche und je Untersuchungsgebiet
    • Anzahl kleiner Bäume
    • Anzahl mittlerer Bäume
    • Anzahl großer Bäume
    • m2 der versiegelten Fläche
    • m2 des ungebundenen Bodens
    • m2 der Bäume
    • m2 der Gebäude gesamt
    • m2 der Kleingebäude/ Bauten
    • m2 der versiegelten Fläche der öffentlichen Straßen
    • m2 der „privaten Versiegelung“

 

Anschließend erfolgte die Qualitätssicherung der Ergebnisdaten und die Übergabe der Daten sowie Dokumentation an den Auftraggeber inklusive einer Abschlussbesprechung.

 

Ergebnis
  • Entwicklung von kundenspezifischen Prozessskripten
  • Berechnung der Oberflächenklassifikation mit sechs Klassen
  • Identifikation von Bäumen in vier Kategorien
  • Qualitätssicherung der Ergebnisdaten
  • Übergabe der Daten sowie Dokumentation an den Auftraggeber
Kunde
Gertz Gutsche Rümenapp Stadtentwicklung und Mobilität GbR

Story

Die Flächenumnutzung, also die Umwandlung von natürlichen Freiräumen in Siedlungs- und Verkehrsflächen, ist ein zentrales Thema im Kontext des Klimawandels und der nachhaltigen Stadtentwicklung. Wenn Wälder, Wiesen oder andere natürliche Landschaften für Wohn- und Industriegebiete weichen müssen, hat das weitreichende Auswirkungen auf die Umwelt, insbesondere auf die Kohlenstoffspeicherung und die Emission von Treibhausgasen.
Vor diesem Hintergrund untersucht das Büro Gertz Gutsche Rümenapp (GGR) in Zusammenarbeit mit dem Öko-Institut im Auftrag des Umweltbundesamtes die Treibhausgaswirkungen solcher Flächenumnutzungen. Ziel des Projekts ist es, präzise Abschätzungen darüber zu liefern, wie sich die Kohlenstoffspeicherung und die jährliche Kohlenstoffaufnahmekapazität pro Hektar durch die Umwandlung von Freiraumflächen in Siedlungs- und Verkehrsflächen verändern.
Hierfür wird auf moderne Methoden der automatisierten Oberflächenklassifikation zurückgegriffen, die es ermöglichen, verschiedene Flächentypen wie Gebäude, Straßen, Gärten, Wälder und Wiesen zu identifizieren und zu analysieren. Eine umfassende Auswertung einer großen Stichprobe bestehender Siedlungsflächen, basierend auf Datenquellen wie Luftbildern, bildet die empirische Grundlage dieser Untersuchung.