Flächenversiegelung in Thüringen - Thüringer Landesanstalt für ...

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G. Grenzdörffer (1997, Tab. 1, S. 39) gibt Werte für Fernerkundungsverfahren, bezogen auf maßstabsspezifische Anwendungen im urbanen Raum, an. Demnach sind für die Auswertung von Satellitenbilddaten bei einer Projektfläche von 500 km² und einem Maßstabsbereich von 1 : 25.000 – 1 : 50.000 rd. 50 TDM (DM 100/km²) anzusetzen. Für Auswertungen auf Basis von Luftbild- und Flugzeugscannerdaten, bezogen auf eine Projektfläche von 80 km² und einen Maßstabsbereich von 1 : 2.000 – 1 :25.000, ermittelte er Kosten von 40 – 160 TDM (500 - 2.000 DM/km², inkl. Befliegungskosten 5 ). Der Zielmaßstab der Verfahren ist unterschiedlich. Für Erhebungen auf der Basis von Satellitenbilddaten wird er durch die in den vorausgegangenen Kapiteln erörterten Parameter limitiert (< 1:25.000). Geländekartierungen in Maßstäben < 1:5.000 sind allein aufgrund der Größe der zu überblickenden Bezugsflächen nicht sinnvoll. Die Bearbeitungsmaßstäbe der visuellen Bildauswertung vermitteln zwischen den erstgenannten Verfahren und schließen diese z. T. ein. Insofern wird die Eignung der jeweiligen Verfahren zunächst durch das Untersuchungsziel und dem daraus resultierenden Detaillierungsgrad bestimmt. Eine monetäre Abwägung ist lediglich bei diesbezüglich vergleichbarer Leistungsfähigkeit der Methoden sinnvoll. 4.5. Integration der Erhebungsverfahren in einem Projekt „Flächenversiegelung“ Die Ansprüche des Anwenders an die Versiegelungsinformation variieren sehr nach inhaltlicher und räumlicher Auflösung. Der Bedarf reicht von einer landesweiten Übersicht zur Versiegelungssituation bis hin zu flächenkonkreten Informationen als Grundlage für Folgeabschätzungen und Maßnahmenplanungen. Ein breiter, fachübergreifender Anwendernutzen ist demnach nur durch Bereitstellung einer maßstabsabhängigen, inhaltlich hierarchisch gestaffelten Datengrundlage zu erreichen. Eine umfassende Bearbeitung der Versiegelungsproblematik in Thüringen ist nach Auffassung des Verfassers nur durch eine Integration der Verfahren zu erreichen. 5 Durch Auswertung vorhandener analoger Luftbilder sinken die Kosten erheblich. Wenn digitales Bildmaterial ausgewertet wird (monoskopisch), werden Zeitbedarf (>10 km²/Tag) und Kosten nochmals deutlich gesenkt. Flächenversiegelung in Thüringen 2000 Die Auswertung von Satellitenbilddaten für regionale und landesweite Bilanzierungen kommt für Maßstäbe ≤ 1:25.000 in Betracht. Die Erfassung von wirkungsrelevanten Eigenschaften versiegelter Flächen ist lediglich durch Geländekartierung in Maßstäben ca. ≥ 1:5.000 zu erreichen. Durch visuelle Auswertung von Luftbildmaterialien ist die Lücke zu schließen 6 . Es sind hier jedoch die einleitend angedeuteten Einschränkungen zu berücksichtigen. • Es wurde gezeigt, dass die Satellitenbildinformation sehr wohl einer Bestimmung des Versiegelungsgrades einer Pixelfläche zugänglich ist. Die immer auftretenden Klassifikationsfehler bedürfen einer Quantifizierung in der Fläche. Der Zielmaßstab selbst sagt zuwenig über die Nutzbarkeit von Bilanzen, die ja auf räumliche Einheiten zu beziehen sind, aus. Dies trifft insbesondere auf den mittelmaßstäbigen Grenzbereich zu. Es ist für zunehmend kleine Raumeinheiten notwendig, den zu erwartenden Fehler zu bestimmen, um Schlussfolgerung aus der Versiegelungsinformation ziehen zu können. • Die visuelle Bildinterpretation ermöglicht eine flächenhafte Kartierung der Siedlungsräume. Sie kann die notwendigen Referenzwerte für die Satellitenbildauswertung liefern und ist Bestandteil der Bildauswertung ist die Geländekartierung. • Nur die Geländekartierung ermöglicht eine Erhebung aller versiegelungsrelevanten Merkmale einer Raumeinheit. Sie ist für einige Fragestellungen unumgänglich. Werden zielgerichtet homogene Struktureinheiten erfasst, ist eine Extrapolation der Ergebnisse möglich. Schlussfolgernd ist festzustellen, dass eine umfassende Versiegelungsanalyse nicht durch ein Nebeneinander der Erhebungsverfahren zu erreichen ist. Die Schaffung einer breiten Informationsgrundlage kann vielmehr nur durch eine Integration der Verfahren erreicht werden. Eine derartige Leistung kann im Rahmen eines Projektes zur Flächenversiegelung in Thüringen erbracht werden. 6 Die Erfassung mittels flugzeuggestützter Scanner wird hier ausgeklammert. Hohe Befliegungskosten, die genannten Probleme zur Datenvorverarbeitung und im Vergleich zu Luftbildauswertungen weniger verläßliche Ergebnisse wiegen m. E. den Vorteil einer schnelleren Bearbeitung nicht auf. Der Einsatz dieser Systeme könnte sich überdies durch eine zukünftige Verfügbarkeit von hochauflösenden Satellitenbilddaten erübrigen. Schriftenreihe Nr. 46 31
32 Flächenversiegelung in Thüringen 2000 4.5.1. Zielvorgaben für die Erhebung der Versiegelungsintensität und -qualität Nachfolgend werden Zielvorgaben skizziert, die sowohl alle relevanten Maßstabsebenen repräsentieren als auch eine Einbeziehung (Auswertung) der Ergebnisse in den jeweils kleineren Maßstab ermöglichen. A1 Bilanzierung der Flächenversiegelung durch Klassifikation von multispektralen Satellitenbilddaten. • Zielgebiete sind Landesfläche, Regionen und urbane Räume. • Erfassung des Versiegelungsgrades gestaffelt nach 11 Klassen (0, 0≤10 %... 90≤100 %) ist anzustreben. • Verifikation der Ergebnisse und Ermittlung des zu erwartenden Fehlers bezogen auf homogene Raumeinheiten. • Zielmaßstab (1 : 25.000), 1 : 50.000 - 1 : 100.000. A2 Flächenmonitoring durch Klassifikation bitemporaler Datensätze • Ermittlung von Flächennutzungsveränderungen im beobachteten Zeitraum • Zielgebiete und Zielmaßstab wie oben. B1 Bilanzierung der Flächenversiegelung durch visuelle Auswertung von Luftbildmaterial (Übersichtskartierung). • Zielgebiete sind ausgewählte urbane und ländliche Räume. • Flächendeckende Erfassung des Versiegelungsgrades gestaffelt nach 11 Klassen. • Als räumliche Bezugseinheiten sind Struktureinheiten auf mittlerer Ebene (Misch-, Wohn-, Gewerbe-/Industriegebiet etc.) zu wählen. • Zielmaßstab 1 : 10.000 - 1 : 25.000. B2 Bilanzierung der Flächenversiegelung und weitestgehende Differenzierung innerhalb teil- und vollversiegelter Flächen durch stereoskopische Auswertung von Luftbildmaterial (detaillierte Kartierung). • Die Auswertung erfolgt für ausgewählte urbane (Teil-)Räume und ländliche Siedlungen. • Erfassung des Versiegelungsgrades, der Flächenanteile von Überbauung, versiegelter und heterogen-teilversiegelter Freifläche sowie Auswertung nach Gunstfaktoren (Vegetation). • Als Bezugsflächen kommen Struktureinheiten höherer Differenzierung (Reihenhausbebauung, offene Blockrandbebauung) in Frage. • Zielmaßstab 1 : 5.000 - 1 : 10.000. C1 Bilanzierung der Flächenversiegelung und Erhebung qualitativer Merkmale durch Geländekartierung. Schriftenreihe Nr. 46 • Kartierung von repräsentativen Teilräumen innerhalb der Siedlungsflächen. • Erfassung des Versiegelungsgrades und Differenzierung zwischen teil- und vollversiegelten Flächen, Aufnahme der Belagsarten und der Nutzung, Aufnahme weiterer qualitativer Eigenschaften der versiegelten Flächen. • Als räumliche Bezugseinheiten sind Siedlungsstrukturen mit hoher Differenzierung bzw. Parzellen zu wählen • Zielmaßstab 1 : 1.000 – 1 : 5.000. 4.5.2. Umsetzung der Zielvorgaben Es existieren keine operationalisierten Verfahren zur Erhebung der Flächenversiegelung! So gibt es weder Vorgaben für die Vorgehensweise der Multispektral-Klassifikation noch liegen maßstabsbezogene Kartierschlüssel für die visuelle Luftbildinterpretation vor. Lediglich für Geländekartierungen wurden Kennzahlen entwickelt bzw. Teilaspekte der Versiegelung in Kartierschlüssel umgesetzt. Schlussfolgernd darf die Erfassung der Versiegelungsinformation durch Fernerkundungsverfahren nicht als Routinearbeit verstanden werden. Die Verfahrensschritte bedürfen vielmehr einer Entwicklung. Ihr sollte im Rahmen eines zu konkretisierenden Gesamtprojektes der notwendige Raum gegeben werden! Im Falle der Satellitenbildauswertung ist dies keineswegs die Ausnahme. Hier ist die Entwicklung des Verfahrens als Optimierungsprozess vielmehr ein charakteristisches Merkmal der Arbeit. Auch für die visuelle Luftbildinterpretation müssen erst Verfahren entworfen werden, die eine Übertragbarkeit der Ergebnisse auf andere Räume ermöglichen. Erst nach Prüfung verschiedener Erfassungsvarianten kann ein Kartierschlüssel entworfen werden. Der Dialog mit den potentiellen Anwendern ist zu suchen. Hier sind neben den Vertretern der Fachbereiche die jeweiligen Kommunen zu nennen, die ein besonderes Interesse an den Ergebnissen haben. Auf diese Weise kann ein fachlicher Konsens befördert werden, auf besondere Bedürfnisse eingegangen und eventueller Mehrfachbearbeitung begegnet werden. Das anzustrebende Ineinandergreifen der Erhebungsverfahren bedingt, dass eine Koordination der Arbeitsebenen mit dem Ziel einer fachlichen und zeitlichen Optimierung zu leisten ist. Dies beinhaltet das Festlegen der projektspezifischen fachlichen Rahmenbedingungen, die eine inhaltliche Kommunikation zwischen den Teilprojekten gewährleistet.
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