Flächenversiegelung in Thüringen - Thüringer Landesanstalt für ...

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Flächenversiegelung in Thüringen 2000
Für die Darstellung von Bilddaten als kartographische
Ausgabe (Satellitenbildkarte) sollte
überdies die Pixelstruktur berücksichtigt werden.
Bei einer Abbildung dieser Bildelemente in einer
Tab. 6: Aussagemaßstab und Maßstab der Bildausgabe für ausgewählte Sensoren
Schriftenreihe Nr. 46
Ausgabegröße von 0,2 - 0,3 mm wird die störende
Wirkung der Pixelumrisse unterdrückt. In Tabelle 7
sind die entsprechenden Relationen anhand aus
gewählter Sensoren dargestellt.
Sensor Bodenauflösung Zielmaßstab Karte (ca. 0,3 mm/ P)
Landsat-TM 30m ≤ 1:50.000 1:100.000
SPOT-XS 20m ≤ 1:50.000 (1:25.000) 1:50.000 - 1:100.000
Flugzeugscannerdaten ≤ 10m (≤ 20m) * ≤ 1:10.000 (1:5.000) 1:5.000 - 1:50.000
* in Abhängigkeit von der Flughöhe und System, Quelle: verschiedene Autoren
Objekteigenschaften
Als dritte Komponente sind die Eigenschaften und
räumlichen Lagebeziehungen von Objekten/Oberflächen
zu nennen. Die Erkennbarkeit wird
über die räumliche Ausdehnung der Objekte im
Verhältnis zur Auflösung der Bildmaterialien begrenzt.
Zusätzlich wird die Identifizierbarkeit durch
Helligkeits- und Farbkontrast modifiziert.
Dem Betrachter photographischer Abbildungen
erschließen sich die Bildinhalte nicht zuletzt durch
die räumliche Anordnung der Objekte. So wird eine
Wasserfläche erst durch ihre spezifische Ausprägung
zu einem Fluss oder See.
Entscheidend für die Versiegelungsanalyse ist der
Aspekt der vertikalen Überdeckung potentiell versiegelter
Flächen durch die Vegetation. Bei stereoskopischer
Auswertung von analogen Luftbildpaaren
kann dieser Effekt z. T. kompensiert werden.
Im Gegensatz zu dieser visuellen Kategorisierung
ist das „maschinelle Erkennen“ von Strukturen
anhand digitaler Bildinformationen kompliziert.
Einzelne Flächenelemente bilden Oberflächen ab,
die aufgrund ihrer spekralen Information zunächst
als z. B. überbaut klassifiziert werden müssen.
Durch Abbildung des Analyseergebnisses fügen sie
sich durch ihre Raumlage z. B. zu einer Siedlung
zusammen. Strukturen mit heterogenen Oberflächen
(z. B. Industriegebiet) können in
eingeschränktem Maße durch räumliche Relationen
(Textur) mehrerer Pixel differenziert werden.
Aufnahmezeitpunkt
• Die unter Kap. 4.1 erwähnten atmosphärischen
Störeinflüsse (selektive Absorption, Streuung,
Bewölkung) lassen sich durch Aufnahmen eingrenzen,
die an wolken- und dunstfreien Tagen
durchgeführt werden. Diese Bedingungen treten
vorwiegend an strahlungsreichen Sommertagen
auf.
• Demgegenüber kann ein Aufnahmezeitpunkt
außerhalb der Vegetationsperiode sinnvoll sein.
Der Abschirmungseffekt durch die Vegetation
kann so beschränkt und die Detailerkennung für
Versiegelungsanalysen erhöht werden.
• Um den Anteil beschatteter Flächen zu minimieren,
ist eine Aufnahme zum Zeitpunkt des Sonnenhöchststandes
anzustreben.
Ein entscheidender Vorteil der flugzeuggestützten
Aufnahme liegt in dem Umstand begründet, dass
der Aufnahmezeitpunkt frei gewählt und damit der
gewünschten Witterung angepasst werden kann.
Optimale Bedingungen i. o. S. herrschen in Mitteleuropa
relativ selten vor. Vor diesem Hintergrund
wird der deutliche Vorteil einer zeitlich regelmäßigen
Aufnahme von Satellitenbildern (s. u.) relativiert.
Zeitliche Auflösung des Bildmaterials
Die Analyse von Entwicklungen der Flächennutzung
(Monitoring) erfordert vergleichbare Flächeninformationen
für unterschiedliche Zeitpunkte. Bezogen
auf die Flächenversiegelung kann dies z. B. die
Auswertung der Flächeninanspruchnahme für einen
Siedlungsraum oder die Erfolgskontrolle nach Entsiegelungsmaßnahmen
beinhalten. Die Trägersatelliten
der Fernerkundungssensoren bewegen sich
auf definierten Erdumlaufbahnen. Die Bahnparameter
sind so gewählt, dass die Erdoberfläche wiederholt
durch Aufnahmen abgedeckt wird. Landsat 5
liefert Daten z. B. mit einer festen Repititionsrate
von 16 Tagen. Unter der Voraussetzung störungsfreier
Aufnahmen wird so die Auswertung multitemporaler
Satellitenbilddaten auch für kurze Zeitspannen
ermöglicht.
Selbstverständlich kann es für verschiedene Fragestellungen
ausreichend sein, Entwicklungen anhand
archivierter Luftbildaufnahmen (sofern für das Untersuchungsgebiet
vorhanden) auszuwerten. Im
Gegensatz zu Satellitenbildern ist jedoch die Vergleichbarkeit
des Bildmaterials hinsichtlich Qualität
und Maßstab u. U. eingeschränkt. Es kann überdies
davon ausgegangen werden, dass Entwicklungstrends
überwiegend in Bezug auf die Ist-
Situation zu erfassen sind. In diesem Falle ist die