Global Urban Footprint -Eine neue Dimension der globalen Siedlungskartierung aus dem Weltall

Abstract

Aktuell leben circa 7,2 Milliarden Menschen auf der Erde und bis 2050 geht die Prognose von 9 Milliarden aus, von denen circa 70% in Städten leben werden. Das Bevölkerungswachstum und die damit verbundene globale Verstädterung stellen eine der größten Herausforderungen für eine nachhaltige Zukunft dar. Daher ist es wichtig, Einflussfaktoren, Dynamik und Auswirkungen der menschlichen Besiedlung zu verstehen. Eine Schlüsselkomponente ist dabei die Verfügbarkeit aktueller und räumlich konsistenter Karten aller Siedlungen. Hierbei kann der „Global Urban Footprint” (GUF) Datensatz einen wertvollen Beitrag leisten. Die neue binäre Siedlungsmaske GUF zeigt in einer bislang beispiellosen räumlichen Auflösung von 0,4 Bogensekunden (~ 12 m) ein Gesamtbild der städtischen und ländlichen Siedlungen. Der GUF wurde –vollautomatisch- aus 180.000 einzelnen TerraSar-X und Tandem-X Szenen der Jahre 2012-2013 abgeleitet. Diverse Qualitätsanalysen, welche den GUF mit Referenzinformationen oder mit etablierten Siedlungskarten vergleichen, zeigen eindeutig den Mehrwert des neuen GUF-Datensatzes insbesondere in ländlichen Räumen. Der Kappa-Koeffizient zwischen der mittels „ground truth“ Daten und dem GUF berechnet wurde, zeigt Genauigkeiten die oftmals doppelt so hoch sind wie im Vergleich zu etablierten Karten mit niedrigerer Auflösung. Der GUF erreicht eine Gesamtgenauigkeit von etwa 85%, wobei lokal minimal 65% und maximal 98% beobachtet wurden. Aufgrund des Public Private Partnership zwischen dem DLR und Airbus Defence and Space kann der GUF in voller Auflösung für wissenschaftliche Zwecke und in einer generalisierten Auflösung von ~84m für gemeinnützige, nicht kommerzielle Zwecke kostenlos und offen zur Verfügung gestellt werden. Daher eignet er sich hervorragend als Grundlage zur Analyse von globalen Siedlungsmustern, der Bevölkerungsverteilung, der Modellierung von Krankheiten und allgemein des globalen Wandels.