Fernerkundung zur Aktualisierung urbaner Geodaten

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1 Fernerkundung zur Aktualisierung urbaner Geodaten Nutzung von GMES Diensten im nationalen Kontext Claudia Jobst // 15. November 2012 GMES Thementage Workshop C3: Privat für Staat

2 Inhalt GMES Land ein Überblick Status Portfolio Anwendungsbeispiele Aktualisierung existierender Geodaten Seite 2 GMES Thementage, Workshop C3 Privat für Staat, Düsseldorf

3 GMES Land - ein Überblick Seite 3 GMES Thementage, Workshop C3 Privat für Staat, Düsseldorf

4 GMES Land seit 2004 DeCOVER Vorphase Hauptphase Phase 2 Bedarfsanalyse Dienstespezifikation Methodenentwicklung Tests Erweiterte Dienstespezifikation Methodenentwicklung und Anpassung Demonstrationen Seite 4 GMES Thementage, Workshop C3 Privat für Staat, Düsseldorf

5 GMES Land Dienste-Portfolio: Kerndienste (Core Services) Lokal Urban Atlas (0,25ha) Hot Spot Monitoring (2,5m) Kontinental Corine Land Cover (25ha) HR Layer: Hochaufgelöste Thematische Daten (20m) Global Biophysikalische Parameter (250m-5km) Seite 5 GMES Thementage, Workshop C3 Privat für Staat, Düsseldorf

7 Lokale Komponente: Urban Atlas Harmonisiert für ganz Europa Mehr als 300 Städte > Einwohner Mind. 1 Stadt / europäischer Region Referenzjahr: /- 1 Jahr Basisdaten: SPOT 2.5m, 2 Abdeckungen Maßstabsziel: 1: ha MKF im urbanen Kerngebiet 1ha MKF in den Randbereichen Thematische Genauigkeit: 21 Thematische Klassen 85% im urbanen Kerngebiet 80% in den Randbereichen Hauptnutzer: Generaldirektion Regionalpolitik (DG Regio) Zweck: Urban Audit Urban Atlas, Düsseldorf DG ENTR & DG REGIO Seite 7 GMES Thementage, Workshop C3 Privat für Staat, Düsseldorf

9 Hochaufgelöste Thematische Daten: High Resolution Layer Imperviousness Built-up sealing density Forest Forest mask Crown Cover Density Forest Types Grassland Gras surface indicator Gras mask Shrub tree indicator Cutting (& grazing) indicator Grass vegetation density indicator Wetland Wetland Area Wetland Wetness IRS SPOT AWIFS RapidEye Seite 9 GMES Thementage, Workshop C3 Privat für Staat, Düsseldorf Water Water areas 9

10 Umsetzungsfortschritt Landdienst GMES Landdienst 1990, 2000 Urban Atlas (0,25ha) Verfügbar ab 2014 geoland2 (für ausgewählte Städte) Hot Spot Monitoring (2,5m) GIO Corine Land Cover (25ha) - GIO Hochaufgelöste thematische Daten (20m) - Bodenversiegelung - GIO GIO - Wald - In geoland2 Testgebieten In geoland2 Testgebieten GIO - Grassland - In geoland2 Testgebieten In geoland2 Testgebieten GIO - Feuchtbiotope - In geoland2 Testgebieten In geoland2 Testgebieten GIO - Kleine Wasserflächen - In geoland2 Testgebieten In geoland2 Testgebieten GIO Biophysikalische Parameter (250m-5km) - - seit 2008 GIO Seite 10 GMES Thementage, Workshop C3 Privat für Staat, Düsseldorf

11 Anwendungsbeispiele Seite 11 GMES Thementage, Workshop C3 Privat für Staat, Düsseldorf

12 Bodenversiegelung auf kontinentaler Ebene Kontinentaler, harmonisierter und periodisch nachhaltiger Überblick: Trends und Überblick über Problembereiche (u.a. State of Environment Report) Seite 12 GMES Thementage, Workshop C3 Privat für Staat, Düsseldorf

13 Bodenversiegelung - Statusaufnahme Bundesweiter, harmonisierter und periodisch nachhaltiger Überblick, disaggregierbar bis auf Gemeindeebene: Bundesweiter Überblick über Problembereiche Seite 13 GMES Thementage, Workshop C3 Privat für Staat, Düsseldorf

14 Bodenversiegelung - Trendanalysen Bundesweite Trendanalysen auf Basis von Zeitreihen, auch hier: disaggregierbar bis auf Gemeindeebene Identifikation von Entwickulungsschwerpunkten Seite 14 GMES Thementage, Workshop C3 Privat für Staat, Düsseldorf

15 Räumliche Disaggregation von Statistiken: Bevölkerungsdichte This data set is important to gain a better understanding of the urban structure of communes and regions. Such data is critical to measure issues including access to services of general economic interest, exposure to pollution and exposure to natural hazards. Lewis Dykstra, DG Regional Policy Konkrete Verortung von statistischen Informationen zur Identifikation von Problembereichen und Entwicklungsschwerpunkten Bevölkerungsstatistik auf Nuts-3 Level Seite 15 GMES Thementage, Workshop C3 Privat für Staat, Düsseldorf Bevölkerungsdichte disaggregiert auf 500m Grid unter Nutzung Bodenversiegelung

16 Indikatoren zur Lebensgüte Exposition der Bevölkerung zu Feinstaub PM 2.5 (Reduzierung der statistischen Lebenserwartung) Klimawandel Analyse der Folgen Fahrzeit mit dem Auto vom Wohnort zu Erholungsgebieten Ältere Bevölkerung (60+) die verstärkt vorhergesagten Hitzewellen ausgesetzt sind Seite 16 GMES Thementage, Workshop C3 Privat für Staat, Düsseldorf

17 Anwendungen: Zusammenfassung Eine Vielzahl von planungs-relevanten Informationsebenen können durch die Kombination von statistischen und fernerkundlich gewonnenen räumlichen Informationen gewonnen werden. Zeitserien fernerkundlich gewonnener Informationsebenen unterstützen Trendanalysen (sowohl historisch als auch in die Zukunft projiziert) Seite 17 GMES Thementage, Workshop C3 Privat für Staat, Düsseldorf

18 Aktualisierung existierender Geodaten Seite 18 GMES Thementage, Workshop C3 Privat für Staat, Düsseldorf

19 Ausgangssituation Europa: Corine Land Cover: lange Zeitserie aber im regionalen / lokalen Anwendungsbereich nur bedingt einsetzbar (geringe räumliche Auflösung) Europäischer Versiegelungslayer: nachhaltige Zeitserie im entstehen (3. Aktualisierung in der Umsetzung), räumliche Auflösung auch im regionalen Kontext Andere hochaufgelöste thematische Layer in der ersten flächendeckenden Umsetzung (Wald, Grassland, Wasserflächen, Feuchtgebiete) Urban Atlas: erste Bestandsaufnahme getan (Basis 2006), erste Aktualisierung in der Planung, räumliche Auflösung gut, aber keine Flächendeckung Deutschland / DLM-DE: 1. Umsetzung durchgeführt mit Basisjahr Umsetzung in der Planung (Basisjahr 2012) Amtliche Geometrien aus Basis-DLM, hochgradig relevant für alle amtlichen Planungsprozesse Aufgabenstellung: Wie kann eine Aktualisierung der amtlichen Datengrundlage (DLM-DE) möglichst effizient gestaltet werden? Unter Nutzung der europäischen Informationsebenen aus GMES Land? Welchen Beitrag kann GMES Land leisten? Können zusätzliche Attribute hinzugefügt werden? Seite 19 GMES Thementage, Workshop C3 Privat für Staat, Düsseldorf

20 Kopenhagen (Bodenversiegelung) Seite 20 GMES Thementage, Workshop C3 Privat für Staat, Düsseldorf

21 Seite 21 GMES Thementage, Workshop C3 Privat für Staat, Düsseldorf

22 2009 Copyright: geoland2 consortium Seite 22 GMES Thementage, Workshop C3 Privat für Staat, Düsseldorf

23 GE 2005 GE 2011 GE 2005 Automatisierte Detektion von Veränderungen Hinweise für die Aktualisierungsnotwendigkeit GE Seite 23 GMES Thementage, Workshop C3 Privat für Staat, Düsseldorf

24 Versiegelungsdaten - Zeitreihe Status layer (20m) Status layer (20m) Status layer (20m) Status layer (100m) Status layer (100m) Status layer (100m) Änderungslayer Flächenzu- /-abnahme (100m) Änderungslayer Dichteänderung (100m) Änderungslayer Flächenzu- /-abnahme (100m) Änderungslayer Dichteänderung (100m) Seite 24 GMES Thementage, Workshop C3 Privat für Staat, Düsseldorf

25 Unterstützung der CORINE Aktualisierung Versiegelungslayer (2006) Versiegelungslayer binäre Maske (1 ha MMU) CLC2000 mit Änderungshinweisen aus Versiegelungslayer Änderungshinweise + Image 2006 Verifizierung CLC 2006 Gut und sinnvoll für eine europäische Corine Land Cover Aktualisierung, aber auch sinnvoll für deutsche GeoBasis Daten? Seite 25 GMES Thementage, Workshop C3 Privat für Staat, Düsseldorf

26 Der deutsche Ansatz: Ableitung von Corine Land Cover aus Geobasisdaten Gut und sinnvoll für eine europäische Corine Land Cover Aktualisierung, aber auch sinnvoll für deutsche GeoBasis Daten? JA! DLM-DE (2009) Geometrien der Geobasisdaten werden beibehalten (1:50.000) Thematische Klassen werden zur Corine-Nomenklatur überführt Satellitenfernerkundung wird zur Aktualisierung genutzt Hochaufgelöste thematische Daten bieten wichtige Information, um Änderungsflächen gezielt aufzufinden Die Sicherheit der Veränderungsindikation zu erhöhen Bestimmte Attribute zu ergänzen oder unterstützen Seite 26 GMES Thementage, Workshop C3 Privat für Staat, Düsseldorf

27 Attributierung von Geobasisdaten ATKIS Basis-DLM OA 2111 & 2113 Versiegelungsintensität 0 50 % % ATKIS Basis-DLM Urbane Klassen Versiegelungslayer Beispiel: Ravensburg 1: EEA, Copenhagen GeoBasis-DE Seite 27 GMES Thementage, Workshop C3 Privat für Staat, Düsseldorf

28 Zusammenfassung GMES Land Monitoring entwickelt Landnutzungserfassungs-/- änderungsdienste, die globale bis lokale Maßstäbe umfassen, grenzübergreifend harmonisiert sind, ein nachhaltiges und vergleichbares Monitoring ermöglichen, für unterschiedliche darauf aufbauende Fachapplikationen bedienen können, mit klarer Spezifikation und transparenter Methodik kosteneffizient produziert werden können, Standardisierung und Interoperabilität erlauben. Nutzung im nationalen Kontext Flächenscharfe Indikatoren können auch für regionale/lokale Einheiten abgeleitet werden, die einheitlich und nachhaltig (Zeitserien) auch in Szenarien/Prognosen umgesetzt werden können die zu Entscheidungshilfen dienen. GMES Land Informationsebenen können effizienz-steigernd für die Aktualisierung von Geobasisdaten eingesetzt werden. GMES Land Informationsebenen können zusätzliche Attributierung der Geobasisdaten unterstützen. Deutsche Fernerkundungsindustrie ist gut aufgestellt: Fehderführende Rolle in GMES Land (ESA GSEs, EC geoland, ): Dienstekonsolidierung, Methodenentwicklung und implementierung, Demonstration Methodenentwicklung für Veränderungskartierung im GMES Schnittstellenprojekt DeCOVER Operative, kommerzielle Umsetzung Corine Land Cover, High Resolution Layer, DLM- DE Seite 28 GMES Thementage, Workshop C3 Privat für Staat, Düsseldorf

29 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Astrium GEO Information Services Infoterra GmbH Claude-Dornier-Straße Immenstaad T: Seite 29 GMES Thementage, Workshop C3 Privat für Staat, Düsseldorf