Für den Global Urban Footprint haben die Forscher des DLR mehr als 180.000 Aufnahmen der deutschen Radarsatelliten TerraSAR-X und TanDEM-X aus den Jahren 2010 bis 2013 zusammen mit Zusatzdaten wie digitalen Geländemodellen ausgewertet. Insgesamt verarbeiteten die Wissenschaftler dabei über 20 Millionen Datensätze in einem Gesamtvolumen von 308 Terabyte. Dies entspricht der Datenmenge von etwa 440.000 CDs.
Schwarz, grau oder weiß
Ausgeklügelte Algorithmen ordneten in einem komplexen Entscheidungsprozess jedem der rund 50 Milliarden Pixel eine von drei Bedeckungstypen zu: Siedlung: schwarz, Landoberfläche: weiß, Wasser: grau. Die Beschränkung auf drei Klassen lässt das Siedlungsmuster klar hervortreten, das so besser untersucht und mit anderen Verstädterungsflächen auf der Welt verglichen werden kann.
Im Unterschied zu bisherigen Ansätzen erfasst das vollautomatische Auswerteverfahren die für Siedlungsflächen charakteristischen vertikalen Strukturen – also vornehmlich Gebäude. Versiegelte Freiflächen werden hingegen nicht kartiert. Breite Straßenschluchten oder Grünzüge in Städten erscheinen daher als weiße Korridore und Flecken.
Zersiedelung sichtbar gemacht
Mit seiner räumlichen Genauigkeit ist der Global Urban Footprint einzigartig. Denn kleine Dörfer konnten in weltumspannenden Auswertungen bislang nicht erfasst werden. Die eingesetzten
Satellitensysteme boten eine Auflösung von maximal 300 Metern. Doch gerade die kleinräumigen Siedlungsstrukturen sind – neben der Betrachtung städtischer Ballungsräume – wichtig. Denn oft sind sie ein Zeichen für Zersiedelung.
Durch die ungeordnete, kleinräumige Besiedelung werden im ländlichen Raum zunehmend fruchtbare Ackerflächen zerstört und bedeutsame Naturflächen fragmentiert. Werden die Fragmente zu klein, nimmt die Biodiversität ab und mit ihr die Robustheit und Leistungsfähigkeit einer Landschaft. Nach bisherigen Schätzungen ging man davon aus, dass etwa ein bis drei Prozent der Landoberfläche weltweit von Siedlungen bedeckt sind.
Der Global Urban Footprint des DFD zeigt ein anderes Bild. Gerade in den ländlichen Regionen wurde der Anteil der Siedlungen bislang vielfach unterschätzt. Prozentual sind es zwar nur geringfügige Unterschiede, doch diese sind von hoher Relevanz. Das Leben und Wirtschaften in jedem noch so kleinen Dorf beeinflusst den unmittelbar benachbarten Lebensraum. Ein Netz kleiner Siedlungen kann den Charakter und die Ökologie ganzer Landschaften verändern.
Dr. Thomas Esch / DLR-Magazin
Stand: 29.05.2015
